Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu ứng dụng thuật toán di truyền và thuật toán tối ưu bầy đàn để ước lượng trạng thái hệ thống điện

Luận án này tập trung nghiên cứu ứng dụng các thuật toán tối ưu hiện đại để giải quyết hai bài toán quan trọng trong vận hành hệ thống điện: tối ưu hóa số lượng và vị trí đặt thiết bị đo đồng bộ pha (PMU), cùng với bài toán ước lượng trạng thái hệ thống điện. Mục tiêu là góp phần nâng cao khả năng quan sát và vận hành hiệu quả lưới điện truyền tải tại Việt Nam.

Luận án hướng đến các nhà nghiên cứu, kỹ sư, và chuyên gia trong lĩnh vực kỹ thuật điện, đặc biệt là những người làm việc trong vận hành, quản lý và phát triển lưới điện truyền tải tại Việt Nam, nhằm cung cấp các giải pháp tối ưu hóa và ước lượng trạng thái hệ thống điện.

Trong bối cảnh hiện đại hóa lưới điện Việt Nam với sự phát triển của hệ thống quản lý năng lượng (EMS) và hệ thống đo lường diện rộng (WAMS), việc ước lượng trạng thái hệ thống điện trở thành yếu tố then chốt. Luận án này giải quyết các thách thức phát sinh từ sai số thiết bị, lỗi truyền dẫn và nhiễu, vốn ảnh hưởng đến khả năng giám sát và vận hành hệ thống. Mục tiêu chính là ứng dụng thuật toán di truyền (GA) và thuật toán tối ưu bầy đàn (PSO) để tối ưu hóa số lượng và vị trí đặt thiết bị đo đồng bộ pha (PMU) nhằm đảm bảo điều kiện quan sát hệ thống, đồng thời ước lượng chính xác các biến trạng thái của lưới điện truyền tải. Về phương pháp, luận án tiến hành nghiên cứu tài liệu chuyên sâu, kết hợp với việc xây dựng chương trình mô phỏng và thử nghiệm. Cụ thể, đối với bài toán tối ưu hóa vị trí PMU, luận án đề xuất một giải thuật sử dụng thuật toán di truyền biến nhị phân với quy trình ba bước, giúp giải quyết vấn đề mà không cần các biến đổi hay kỹ thuật xử lý phức tạp. Đối với bài toán ước lượng trạng thái, nghiên cứu xác định các hàm và thông số phù hợp cho thuật toán di truyền, đồng thời áp dụng thành công quá trình tách biến cho cả thuật toán di truyền và tối ưu bầy đàn để ước lượng trạng thái của lưới điện truyền tải có số nút lớn. Ý nghĩa khoa học của luận án nằm ở việc cung cấp một giải pháp hiệu quả cho bài toán tối ưu hóa vị trí PMU và ước lượng trạng thái, đặc biệt là khả năng áp dụng cho các lưới điện có quy mô lớn. Về mặt thực tiễn, các kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trực tiếp vào lưới điện truyền tải của Việt Nam để xác định số lượng và vị trí PMU tối ưu, đảm bảo khả năng quan sát trong các điều kiện vận hành khác nhau. Đây cũng là cơ sở quan trọng để tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về ước lượng trạng thái cho lưới điện Việt Nam và các hệ thống điện khác trong tương lai.