BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ HUY CHIẾN NGHIÊN CỨU THUẬT TỐN GIẢM TỔN THẤT CƠNG SUẤT TRÊN LƯỚI PHÂN PHỐI NGÀNH: THIẾT BỊ, MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN – 605250 S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH -o0o LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ HUY CHIẾN NGHIÊN CỨU THUẬT TỐN GIẢM TỔN THẤT CƠNG SUẤT TRÊN LƯỚI PHÂN PHỐI NGÀNH: THIẾT BỊ, MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN – 605250 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS QUYỀN HUY ÁNH Tp Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2013 LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ tên: Hà Huy Chiến Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 21-01-1985 Nơi sinh: Bình Định Q qn: Bình Định Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: 94 Cần Vƣơng –P.Nguyễn Văn Cừ -Tp.Quy NhơnT.Bình Định Điện thoại riêng: 090 66 44 456 E-mail: hahuychien@gmail.com II Q TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chun nghiệp: Hệ đào tạo: Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/ …… Đại học: Hệ đào tạo: Chính Quy Thời gian đào tạo từ 9/2004 đến 8/ 2009 Nơi học (trường, thành phố): Đại Học sƣ phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh Ngành học: Điện Khí Hóa - Cung Cấp Điện Tên đồ án, luận án mơn thi tốt nghiệp: -Điều khiển lập trình nâng cao -Thiết kế hệ thống điện -Chun đề hệ thống điện Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: 7-7-2009 trường Đại Học sƣ phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Từ 3/2010 đến 3/2011: Cơng tác Cơng ty TNHH sản xuất tủ bảng điện Hải Nam Từ 4/2011 đến : học Cao học trường Đại Học sƣ phạm kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 09 năm 2013 (Ký tên ghi rõ họ tên) LỜI CẢM TẠ Điều trước tiên, tơi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy PGS.TS Quyền Huy Ánh, người Thầy tận tình trực tiếp hướng dẫn, cung cấp tài liệu vơ q giá dìu dắt tơi thực hồn thành luận văn tốt nghiệp Xin chân thành cám ơn đến tất Q Thầy, Cơ giảng dạy, trang bị cho tơi kiến thức bổ ích q báu suốt q trình học tập nghiên cứu sau Xin cảm ơn Gia đình tạo điều kiện để tơi n tâm học tập tốt suốt thời gian vừa qua Xin cảm ơn tất bạn bè thân thuộc động viên, tạo điều kiện thuận lợi hỗ trợ cho tơi nhiều q trình học tập, cơng tác suốt thời gian thực luận văn Xin cảm ơn Anh Chị em học viên cao học khóa 2011A, người ln giành tình cảm sâu sắc nhất, ln bên cạnh, ln động viên, khuyến khích tơi vượt qua khó khăn suốt q thực luận văn TP.Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2013 Người thực Hà Huy Chiến TĨM TẮT LUẬN VĂN Luận văn nghiên cứu trạng thái đóng cắt tối ưu khóa điện hệ thống phân phối Các mục tiêu điểm luận văn sau: Các mục tiêu luận văn: 1.1 Nghiên cứu phương pháp tối ưu trạng thái đóng cắt khóa điện hệ thống phân phối 1.2 Đưa phương pháp tìm kiếm trạng thái đóng cắt tối ưu khóa điện hệ thống phân phối, áp dụng để tính tốn vận hành hệ thống phân phối địa phương Điểm luận án: 2.1 Áp dụng thuật tốn Heuristic với ngun tắc tham lam chọn lọc xén vào tốn tái cấu trúc lưới điện Với thuật tốn này, tìm kết cách nhanh chóng điều kiện ràng buộc thỏa mãn kết chấp nhận 2.2 Đưa thuật tốn Heuristic kết hợp chọn lọc cuc có lai ghép để khắc phục thiếu sót thuật tốn Heuristic tham lam Kết so sánh với kết hệ thống mẫu tạp chí IEEE ABSTRACT This thesis research on the optimum of the state of switches in distribution system The goals and new points of this thesis read as follows: The goals of thesis: 1.1 Generally researching on the methods of the optimum of state of switches in distribution system 1.2 Bringing out a method of finding an optimal state of switches, which can be applied to calculate and to operate the distribution system in local New points of thesis: 2.1 Applying Heuristic algorithm with Greedy principle and cutting selection to the problem reconfiguration radial network With this algorithm, we can find the results quickly while the bound conditions are satisfied and the results can be accepted 2.2 Giving a heuristic algorithm combined with selective partial hybrids to overcome the shortcomings of the greedy heuristic algorithm The results were compared with the results of the prototype system on the IEEE Journal MỤC LỤC Trang Đặt vấn đề CHƢƠNG : TỔNG QUAN 1.1 Sơ lược hệ thống điện 1.2 Vai trò lưới điện phân phối 1.3 Đặc điểm chung lưới điện phân phối 1.4 Giới thiệu tốn 1.5 Phân loại phương pháp giải tốn tái cấu trúc 1.6 Mục tiêu nhiệm vụ luận văn 10 1.6.1 Các mục tiêu 10 1.6.2 10 Các nhiệm vụ cụ thể 1.6.3 Phương pháp nghiên cứu 11 CHƢƠNG : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 12 2.1 Mơ hình tốn tái cấu trúc mạng điện 12 2.2 Thuật tốn di truyền (GA) 2.2.1 Giới thiệu 14 14 2.2.2 Các phép tốn thuật tốn di truyền 14 2.2.3 Cấu trúc thuật tốn di truyền tổng qt 19 2.2.4 Kết luận 20 2.3 Thuật giải Heuristic 22 2.3.1 Tổng quan 22 2.3.2 Nội dung thuật giải Heuristic 22 Các phương pháp tìm kiếm Heuristic 25 2.3.3.1 Cấu trúc chung tốn tìm kiếm 25 2.3.3 2.3.3.2 Tìm kiếm chiều sâu tìm kiếm chiều rộng 26 2.3.3.3 Tìm kiếm leo đồi 29 2.3.3 Các phương pháp tìm kiếm Heuristic 22 CHƢƠNG : ÁP DỤNG THUẬT TỐN HEURISTIC VÀO BÀI TỐN 31 3.1 Phát biểu thuật giải Heuristic 31 3.2 Lưu đồ mơ tả thuật tốn Heuristic tham lam 33 CHƢƠNG : ÁP DỤNG THUẬT TỐN HEURISTIC CẢI TIẾN VÀO BÀI TỐN 4.1 Giới thiệu phương pháp Heuristic kết hợp chọn lọc cục có lai ghép 38 4.2 Phép chọn lọc thuật tốn Genetic 38 4.2.1 Quy tắc chọn lọc xén 39 4.2.2 Quy tắc chọn lọc theo bàn Roulete 39 4.2.3 Quy tắc chọn lọc theo kiểu rải 41 4.2.4 Quy tắc chọn lọc cục 42 4.2.5 Quy tắc chọn lọc nhiều lần 42 4.3 Thuật tốn Heuristic kết hợp chọn cục có lai ghép giải tốn giảm tổn thất cơng suất 43 4.4 Giới thiệu thuật tốn Heuristic tham lam chọn lọc Xén CHƢƠNG : KẾT QUẢ CHƢƠNG TRÌNH 5.1 Mạng nguồn 5.2 Mạng 32 nút tải 5.3 Nhận xét CHƢƠNG : KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận 6.2 Hướng phát triển Tài liệu tham khảo 47 49 52 59 61 61 62 CÁC TỪ VIẾT TẮT GA Genetic algorithms KCL Kirchhoff current law KVL Kirchhoff voltage law SCADA Supervisory Control and Data Acquisition Luận văn tốt nghiệp Cao học GVHD:PGS-TS Quyền Huy Ánh Bảng 5.1: Dữ liệu mạng thí dụ nguồn (hình 5.1), Uđm = 23KV Từ nút Đến nút (2) Nhánh số (1) Trở nhánh Kháng P(MW) R() nhánh X() (2) Q(MVAR) (2) 11 0.39675 0.529 2.0 1.6 12 0.4232 0.5819 3.0 1.5 13 0.4761 0.9522 2.0 0.8 14 0.2116 0.2116 1.5 1.2 16 0.5819 0.5819 4.0 2.7 18 0.4232 0.5819 5.0 3.0 10 17 0.5819 0.5819 1.0 0.9 11 19 0.5819 0.5819 0.6 0.1 12 20 0.4232 0.5819 4.5 2.0 13 22 0.5819 0.5819 1.0 0.9 13 14 24 0.4761 0.6348 1.0 0.7 13 15 23 0.4232 0.5819 1.0 0.9 15 16 25 0.2116 0.2116 2.1 1.0 11 15 0.2116 0.2116 10 14 21 0.2116 0.2116 16 26 0.4761 0.6348 Các khóa điện mở ban đầu: sw15, sw21, sw26, tổn thất cơng suất: 613,25 kW HVTH: Hà Huy Chiến 53 Luận văn tốt nghiệp Cao học GVHD:PGS-TS Quyền Huy Ánh Bảng 5.2 : Kết ứng với thuật tốn Heuristic chọn lọc Xén Stt Sụt áp K Khóa mở ban đầu Tổn thất (kW) (%) % sụt áp Thời lớn gian (tại nút) (giây) 4,5 17, 19, 26 569,9 4,2 (12) 4,5 17, 19, 26 569,9 4,2 (12) 4,5 17, 19, 26 569,9 4,2 (12) 4,5 10 17, 19, 26 569,9 4,2 (12) 4,5 20 17, 19, 26 569,9 4,2 (12) Ghi Kết ứng với thuật tốn Heuristic tham lam chọn lọc Xén sau nhập liệu chạy chƣơng trình, đƣợc kết mở khóa sw17, sw19 sw26 Mạng tái cấu trúc đề nghị nhƣ nhƣ hình Hình 5.2 Cấu hình mạng ứng với thuật tốn Heuristic chọn lọc xén HVTH: Hà Huy Chiến 54 Luận văn tốt nghiệp Cao học GVHD:PGS-TS Quyền Huy Ánh Bảng 5.3 : Kết ứng với thuật tốn Heuristic kết hợp chọn lọc cục có lai ghép Stt Sụt áp K Khóa mở ban đầu Tổn thất (kW) (%) % sụt áp Thời lớn gian (tại nút) (giây) 4,5 19, 23, 24 720,6 4,4 (12) 2 19, 24, 25 672,0 4,4 (12) 15, 24, 26 651,0 4,2 (12) 0,1 14, 19, 24 638,0 4,6 (12) 0,1 5 19, 26, 21 593,4 4,4 (12) 15, 21, 26 613,4 4,5 (12) 5 17, 26, 19 569,9 4,2 (12) 10 19,21,26 593,4 4,4 (12) 20 19,21,26 593,4 4,4 (12) Ghi Kết ứng với thuật tốn Heuristic kết hợp chọn lọc cục có lai ghép cho thấy kết khơng thống lần chạy q trình chọn số ngẫu nhiên lai ghép, có lần chạy thứ với số nút đƣợc chọn k=5 cho kết trùng với thuật tốn Heuristic chọn lọc Xén HVTH: Hà Huy Chiến 55 Luận văn tốt nghiệp Cao học GVHD:PGS-TS Quyền Huy Ánh 5.2/ Mạng 32 nút tải: Các khóa điện mở ban đầu: sw33, sw34, sw35, sw36, sw37, tổn thất cơng suất: 125,63kW Hình 5.3 Cấu trúc mạng 32 nút tải ban đầu Cấu trúc mạng ban đầu đƣợc trình bày hình Trong khóa điện tơ đen thể trạng thái đóng, khóa điện màu trắng thể trạng thái mở Dữ liệu mạng đƣợc cho bảng 5.4 Bảng 5.4: Dữ liệu mạng thí dụ 32 nút tải , Uđm = 15KV Đường dây số Nút giới hạn Trở đường dây Tải nút Nút Nút R (Ohm) X(Ohm) P (KW) Q (KVAR) 1 0.0922 0.0470 100 60 2 0.4930 0.2511 90 40 3 0.3660 0.1864 120 80 4 0.3811 0.1941 60 30 5 0.8190 0.7070 60 20 6 0.1872 0.6188 200 100 7 0.7114 0.2351 200 100 8 1.0300 0.7400 60 20 9 1.0440 0.7400 60 20 10 10 0.1966 0.0650 45 30 HVTH: Hà Huy Chiến 56 Luận văn tốt nghiệp Cao học GVHD:PGS-TS Quyền Huy Ánh 11 10 11 0.3744 0.1238 60 35 12 11 12 1.4680 1.1550 60 35 13 12 13 0.5416 0.7129 120 80 14 13 14 0.5910 0.5260 60 10 15 14 15 0.7483 0.5450 60 20 16 15 16 1.2890 1.7210 60 20 17 16 17 0.7320 0.5740 90 40 18 18 0.1640 0.1565 90 40 19 18 19 1.5042 1.3554 90 40 20 19 20 0.4095 0.4784 90 40 21 20 21 0.7089 0.9373 90 40 22 22 0.4512 0.3083 90 50 23 22 23 0.8980 0.7091 420 200 24 23 24 0.8960 0.7011 420 200 25 25 0.2030 0.1034 60 25 26 25 26 0.2842 0.1447 60 25 27 26 27 1.0590 0.9337 60 20 28 27 28 0.8042 0.7006 120 70 29 28 29 0.5075 0.2585 200 600 30 29 30 0.9744 0.9630 150 70 31 30 31 0.3105 0.3619 210 100 32 31 32 0.3410 0.5302 60 40 33 20 2.0000 2.0000 34 14 2.0000 2.0000 35 11 21 2.0000 2.0000 36 17 32 0.5000 0.5000 37 24 28 0.5000 0.5000 HVTH: Hà Huy Chiến 57 Luận văn tốt nghiệp Cao học GVHD:PGS-TS Quyền Huy Ánh Sau chạy chƣơng trình với giải thuật Heuristic chọn lọc Xén ta thu đƣợc kết nhƣ sau: Bảng 5.5 Kết ứng với thuật tốn Heuristic chọn lọc Xén Stt Sụt áp K Khóa mở ban đầu Tổn thất (kW) (%) % sụt áp Thời lớn gian (tại nút) (giây) 4,5 8,14,32,33,37 97,3 4,4 (31) 4,5 8,14,32,33,37 97,3 4,4 (31) 4,5 7,8,14,32,37 94,5 4,2 (31) 4,5 10 7,8,14,32,37 94,5 4,2 (31) 4,5 20 7,8,14,32,37 94,5 4,2 (31) 20 4,5 30 7,8,14,32,37 94,5 4,2 (31) 25 4,5 40 7,9,14,28,32 91,1 4,0(31) 34 4,5 50 7,9,14,28,32 91,1 4,0(31) 43 4,5 60 7,9,14,28,32 91,1 4,0(31) 54 10 4,5 70 7,9,14,28,32 91,1 4,0(31) 64 11 4,5 75 7,9,14,32,37 90,7 3,9(31) 71 Ghi Sau nhập liệu chạy chƣơng trình, đƣợc kết tốt mở khóa sw7, sw9, sw14, sw32 sw37 (xem hình 5.4) ứng số phƣơng án đƣợc chọn k=75 với tổng tổn thất 90,7 kW HVTH: Hà Huy Chiến 58 Luận văn tốt nghiệp Cao học GVHD:PGS-TS Quyền Huy Ánh Hình 5.4 Cấu hình mạng tối ƣu với thuật tốn Heuristic chọn lọc Xén Bảng 5.6 So sánh kết thuật tốn đề nghị với kết khác Các khóa mở Goswami Goswami Goswami Baran Baran (M1)[3] (M2)[3] (M3)[3] (M1)[11] (M2&M3) Lin [10] Thuật giải Heuristic chọn lọc [11] Xén sw7 sw7 sw7 sw11 sw6 sw7 Sw7 sw9 sw9 sw9 sw28 sw11 sw9 Sw9 sw14 sw14 sw14 sw31 sw31 sw14 sw14 sw32 sw32 sw32 sw33 sw34 sw32 sw32 sw37 sw37 sw37 sw34 sw37 sw37 sw37 Tổn thất 27,8 27,8 27,8 24,5 20,1 27,8 27,8 giảm (%) Sau chạy chƣơng trình với giải thuật Heuristic kết hợp chọn lọc cục có lai ghép ta thu đƣợc kết nhƣ sau: HVTH: Hà Huy Chiến 59 Luận văn tốt nghiệp Cao học GVHD:PGS-TS Quyền Huy Ánh Bảng 5.7 : Kết ứng với thuật tốn Heuristic kết hợp chọn lọc cục có lai ghép Stt Sụt áp K Khóa mở ban đầu Tổn thất (kW) (%) % sụt áp Thời lớn gian (tại nút) (giây) 4,8,10,17,28 109,5 4,4 (17) 2 4,11,14,28,36 110,3 4,4 (17) 3 4,9,14,26,32 108,0 4,1 (32) 6,10,13,25,36 107,3 4,4 (32) 5 6,10,13,27,36 101,8 4,2 (32) 7,10,28,32,34 93,3 3,9 (31) 7,10,12,27,32 97,7 4,3 (32) 7,10,14,28,32 91,5 3,9(31) 6,9,12,32,37 97,2 4,3(32) 10 6,10,14,32,37 93,4 4,2(32) 11 8,9,27,32,33 97,2 4,1(32) 12 7,10,14,28,32 91,5 3,9(31) 13 5 7,8,28,34,36 95,3 4,2 (32) 14 5 7,9,12,28,32 94,7 4,2 (32) Ghi Sau nhập liệu chạy chƣơng trình, đƣợc kết tốt mở khóa sw7, sw10, sw14, sw28 sw32 (xem hình 5.5) ứng số nút đƣợc chọn k=4 k=3 với tổng tổn thất 91,5 kW HVTH: Hà Huy Chiến 60 Luận văn tốt nghiệp Cao học GVHD:PGS-TS Quyền Huy Ánh Hình 5.5 Cấu hình mạng tối ƣu với giải thuật Heuristic kết hợp chọn lọc cục có lai ghép Bảng 5.8 So sánh kết thuật tốn đề nghị với kết khác Các khóa mở Goswami Goswami Goswami Baran Baran (M1)[3] (M2)[3] (M3)[3] (M1)[11] (M2&M3) Lin [10] Thuật giải Heuristic kết hợp [11] chọn lọc cục có lai ghép sw7 sw7 sw7 sw11 sw6 sw7 Sw7 sw9 sw9 sw9 sw28 sw11 sw9 Sw10 sw14 sw14 sw14 sw31 sw31 sw14 sw14 sw32 sw32 sw32 sw33 sw34 sw32 Sw28 sw37 sw37 sw37 sw34 sw37 sw37 Sw32 Tổn thất 27,8 27,8 27,8 24,5 20,1 27,8 27,1 giảm (%) HVTH: Hà Huy Chiến 61 Luận văn tốt nghiệp Cao học GVHD:PGS-TS Quyền Huy Ánh Qua phần trình bày thuật tốn kiểm chứng kết quả, có số nhận xét nhƣ sau: 5.3 Nhận xét : I/ Thuật giải Heuristic áp dụng ngun lý Greedy: - Với thuật giải này, thời gian giải tốn nhanh: Ở mạng nguồn thời gian giải có giây Ở mạng 32 nút tải, thời gian giải có giây - Kết : Đối với mạng nguồn, kết đạt đƣợc tối ƣu Đối với mạng phức tạp hơn, nhƣ mạng 32 nút tải lời giải tốt Tuy nhiên kết chấp nhận đƣợc II/ Thuật tốn Heuristic chọn lọc Xén : - Thuật giải Heuristic áp dụng ngun lý Greedy trƣờng hợp thuật tốn hỗn hợp chọn lọc Xén Heuristic số phƣơng án chọn bƣớc K = Đây kết áp dụng thuật tốn Heuristic chọn lọc Xén - Khi tăng số phƣơng án chọn bƣớc lời giải tiến gần đến lời giải tối ƣu Tuy nhiên thời gian giải tăng lên - Với cấu trúc mạng định, tăng số phƣơng án chọn bƣớc đến giới hạn đó, cho kết tối ƣu Thí dụ, mạng nguồn, kết tối ƣu đạt đƣợc chọn K = sau giây Ở mạng 32 nút tải, kết tối ƣu đạt đƣợc chọn K = 75 Nhƣ thuật tốn khắc phục đƣợc nhƣợc điểm thuật giải Heuristic áp dụng ngun lý Greedy Tuy nhiên, với mạng lớn thời gian giải lâu III/ Thuật tốn Heuristic kết hợp chọn lọc cục có lai ghép : - Thuật tốn cho kết ngẫu nhiên tồn khơng gian tìm kiếm Do mạng điện lớn, khơng thể qt hết khơng gian tìm kiếm theo phƣơng pháp Heuristic kết hợp xén, dùng phƣơng pháp Heuristic kết hợp chọn lọc cục có lai ghép để tìm đƣợc kết tốt Cách thực nhập vào sụt áp cho phép ban đầu, số phƣơng án chọn bƣớc (khơng cần số lớn, khoảng để giảm thời gian chạy), cho máy tính chạy lặp đi, lặp lại nhiều lần khoảng thời gian định tìm đƣợc kết tốt kết tìm HVTH: Hà Huy Chiến 62 Luận văn tốt nghiệp Cao học GVHD:PGS-TS Quyền Huy Ánh đƣợc theo phƣơng pháp Heuristic chọn lọc Xén - Ngồi với mức tổn thất định, phƣơng pháp có khả đƣa nhiều tập kết khóa mở khác Điều có lợi giải tốn tái cấu trúc giảm tổn thất điện có xét đến chi phí đóng, cắt khóa điện Trong trƣờng hợp này, chọn tập kết có trạng thái khóa mở thay đổi so với tập khóa mở hữu Trong trƣờng hợp sử dụng thuật tốn Heuristic kết hợp chọn lọc Xén, tìm đƣợc tập trạng thái khóa điện tối ƣu, nhƣng thực tế khơng thể thao tác để đạt đƣợc trạng thái khóa điện nhƣ (có thể số khóa điện bị hỏng khơng thể thay đổi trạng thái đƣợc), áp dụng thuật tốn để tập trạng thái khóa khác, với mức độ thỏa mãn hàm mục tiêu (thí dụ tổn thất cơng suất) nằm giới hạn cho phép Điều thực cách nhập vào sụt áp cho phép ban đầu, số phƣơng án chọn bƣớc, cho máy tính chạy lặp đi, lặp lại nhiều lần khoảng thời gian định tìm đƣợc kết thỏa mãn hàm mục tiêu giới hạn định HVTH: Hà Huy Chiến 63 Luận văn tốt nghiệp Cao học GVHD:PGS-TS Quyền Huy Ánh CHƢƠNG : KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 6.1/ Kết luận : - Đối với tốn vận hành lƣới điện phân phối với mục tiêu giảm tổn thất có nhiều phƣơng pháp giải Trong tái cấu trúc phƣơng pháp đơn giản, tốn chi phí dễ thực - Bài tốn tái cấu trúc lƣới điện phân phối tốn hấp dẫn, đƣợc nhiều nhà khoa học quan tâm, nghiên cứu Vấn đề đƣợc nghiên cứu từ năm 1975 nhƣng giới chƣa có kết luận đánh giá đƣợc phƣơng pháp giải tốt - Bài tốn tái cấu trúc lƣới điện phân phối mang lại hiệu giảm tổn thất cơng suất đáng kể, giảm đến gần 30% so với tổn thất cơng suất mạng ban đầu Đối với mạng phân phối lớn thực tế số phần trăm có ý nghĩa - Hiện có nhiều phƣơng pháp giải tốn tái cấu trúc lƣới điện phân phối Mỗi phƣơng pháp đƣợc đánh giá cách giải, kết thời gian giải Điều có ích cho nhà nghiên cứu vấn đề trình độ cao 6.2/Hướng phát triển đề tài Do thời gian làm luận án ngắn nhiều vấn đề chƣa đƣợc nghiên cứu kỹ Hƣớng phát triển tiếp đề tài nhƣ sau: - Nghiên cứu hồn thiện thuật tốn đề nghị việc lập trình để giảm thời gian giải - Nghiên cứu, hồn thiện thuật tốn giải tốn giảm tổn thất điện - Nghiên cứu thêm số thuật tốn đại áp dụng việc giải tốn giảm tổn thất điện - Nghiên cứu thêm ảnh hƣởng thao tác đóng cắt khóa điện HVTH: Hà Huy Chiến 64 Luận văn tốt nghiệp Cao học GVHD:PGS-TS Quyền Huy Ánh Tài liệu tham khảo [1] A Merlin, H Back, “Search for a minimal-loss operating spanning tree configuration in an urban power distribution system” Proceedings of 5thPower System ComputationConference (PSCC), Cambridge, UK, 1975, pp 1-18 [2] Chen-Ching Liu, Seung J Lee, and Khoi Vu “Loss minimization of distribute FeedersOptimality and Algorithms” [3] S Goswami and S Basu, “A new for the reconfiguration of distribution feeders for loss minimization,” IEEE Trans Power Del., vol 7, no 3, pp 1484–1491, Jul 1992 [4] S Civanlar, J Grainger, H Yin, and S Lee, “Distribution feeder reconfiguration for loss reduction,” IEEE Trans Power Del., vol 3, no 3, pp 1217–1223, Jul 1988 [5] D Shirmohammadi and H.W Hong, Reconfiguration of electric distribution networks for resistive line losses reduction,” IEEE Trans Power Del., vol 4, no 2, pp 1492–1498, Apr 1989 [6] K.Aoki, K.Nara, M.Itoh, T.Satoh and H.Kuwabara, “A new algorithm for service restoration in distribution systems”, IEEE Trans Power Delivery, vol 4, no 3, pp 1832-1839, July 1989 [7] Yuan-Yih Hsu, Yi Jwo-Hwu, S S Liu,Y W.Chen, H.C Feng, and Y M Lee, “Transformer andfeeder loadbalancing using a heuristic search approach”, IEEE Trans Power Syst., vol 8, no 1, pp 184-190, February 1993 [8] Qin Zhou, Dariush Shirmohammadi, and W.-H Edwin Liu, “Distribution feeder reconfiguration for service restoration and load balancing,” IEEE Trans Power Syst., vol 12, no 2, pp 724-729, May 1997 [9] Whei-Min Lin , Hong-Chan Chin A new approach for distribution feeder reconfiguration for loss reduction and service restoration Jul 1998 [10] Whei-Min Lin , Hong-Chan Chin , Gyne-Jong Yu An effective algorithm for distribution feeder loss reduction by switching operations 11-16 Apr 1999 [11] Mesut E Baran, and Felix F Wu, “Network reconfiguration in distribution systems for loss reduction and load balancing,” IEEE Trans Power Delivery, vol 4, HVTH: Hà Huy Chiến 65 Luận văn tốt nghiệp Cao học GVHD:PGS-TS Quyền Huy Ánh no 2, pp 1401-1407, April 1989 [12] T Q D Khoa, Member, IEEE, and P T T Binh “A Hybrid Ant Colony Search Based Reconfiguration of Distribution Network for Loss Reduction” 2006 IEEE PES Transmission and Distribution Conference and Exposition Latin America, Venezuela [13] Numphetch Sinsuphun, Uthen Leeton, Umaporn Kwannetr,Dusit Uthitsunthorn, and Thanatchai Kulworawanichpong “Loss Minimization Using Optimal Power Flow Based on Swarm Intelligences” ecti transactions on electrical eng., electronics, and communications vol.9, no.1 February 2011 HVTH: Hà Huy Chiến 66 [...]... phân phối ít đƣợc quan tâm Chỉ gần đây các kỹ sƣ mới đƣợc trang bị các phƣơng tiện để đƣơng đầu với khối lƣợng tính toán lớn trong hệ thống phân phối trong việc mô phỏng và mô hình chính xác Vì xã hội ngày càng lệ thuộc hơn vào độ tin cậy cung cấp điện năng, hệ thống điện phân phối trở nên rất quan trọng Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng tổn thất trên đƣờng dây phân phối chiếm 13% tổng công suất. .. phƣơng cách làm giảm tổn thất, tăng độ tin cậy cung cấp điện trong hệ thống phân phối đều xứng đáng đƣợc nghiên cứu Hiện có nhiều giải pháp làm giảm tổn thất ở cấp phân phối: tái cấu trúc, lắp đặt tụ bù, cân bằng tải, đƣa vào cấp điện áp cao hơn và thay đổi vật liệu dẫn điện Mặc dù hiện có nhiều phƣơng pháp làm giảm tổn thất, tuy nhiên khó có thể đo lƣờng, so sánh các phƣơng pháp về mặt phí tổn tài chánh... 1.4/ Giới thiệu bài toán Các mạng lƣới phân phối là phần rộng lớn nhất của hệ thống điện Chúng sinh ra một lƣợng lớn tổn thất điện năng mức điện áp thấp của hệ thống phân phối Mục tiêu của tái cấu trúc mạng lƣới phân phối là để tìm một cấu trúc vận hành hình tia để giảm thiểu tổn thất điện năng của hệ thống phân phối theo các điều kiện hoạt động bình thƣờng Nói chung, mạng lƣới phân phối đƣợc xây dựng... bằng, và tổn thất trên đƣờng dây không đƣợc xét tới Merlin và Back khẳng định rằng phân bố công suất trong mạng hình tia làm cho tổn thất của hệ thống nhỏ nhất là phân bố giống với mạng đƣợc nối vòng khi giải luật Kirchhoff dòng và áp một cách đồng thời Thuật toán của Merlin và Back đòi hỏi một số bƣớc lặp loại bỏ các nhánh có dòng công suất chảy qua là nhỏ nhất và sau đó thực hiện phân bố công suất tối... lƣới phân phối lớn gấp 3 đến 4 lần so với tổn thất điện năng ở lƣới điện truyền tải 3/ Giá đầu tƣ xây dựng: Nếu chia theo tỷ lệ cao áp, phân phối trung áp, phân phối hạ áp thì vốn đầu tƣ mạng cao áp là 1, mạng phân phối trung áp thƣờng từ 1,5 đến 2 và mạng phân phối hạ áp thƣờng từ 2 đến 2,5 lần 4/ Xác suất sự cố: sự cố gây ngừng cung cấp điện sửa chữa bảo dƣỡng theo kế hoạch, cải tạo, đóng trạm mới trên. .. bài toán giảm tổn thất công suất tại một điểm vận hành Phƣơng pháp này sau đó đã đƣợc nhiều tác giả sử dụng để giải bài toán giảm tổn thất trong một khoảng thời gian (giảm tổn thất năng lƣợng) Trong đó trình bày đầy đủ nhất, có thể áp dụng trong vận hành thực tế là bài báo của Dariush Shirmohammadi và HVTH: Hà Huy Chiến 6 Luận văn tốt nghiệp Cao học GVHD:PGS-TS Quyền Huy Ánh các cộng sự đƣa ra Bài toán. .. Gauche, Coelho và Teive đã đƣa ra thuật toán hỗn hợp Back-Propagation và Marquardt-Levenberg để giải quyết vấn đề v.2/ Phƣơng pháp hệ chuyên gia: Nhƣ các thuật toán dựa trên heuristic, các luật đƣợc sử dụng cho hệ chuyên gia dựa trên các ràng buộc trong vận hành hệ thống, không dựa trên kết quả đo độ giảm tổn thất trực tiếp 1/ Thuật toán của Liu, Lee và Vekata: Thuật toán này đƣợc các tác giả Chen-Ching... quyết các vấn đề – bài toán, ngƣời ta đã đƣa ra những nhận xét nhƣ sau: Có nhiều bài toán cho đến nay vẫn chƣa tìm ra một cách giải theo kiểu thuật toán và cũng không biết là có tồn tại thuật toán hay không Có nhiều bài toán đã có thuật toán để giải nhƣng không chấp nhận đƣợc vì thời gian giải theo thuật toán đó quá lớn hoặc các điều kiện cho thuật toán khó đáp ứng Có những bài toán đƣợc giải theo những... và Back là ngƣời đầu tiên đặt vấn đề tái cấu trúc hệ thống điện phân phối nhằm giảm tổn thất điện năng Họ sử dụng phƣơng pháp hỗn hợp heuristic và tối ƣu để xác định cấu hình của một hệ thống phân phối vận hành với tổn thất nhỏ nhất Merlin và Back mô hình hệ thống phân phối bằng một cấu trúc cây mở rộng Các đoạn dây của hệ thống phân phối đƣợc biểu diễn bằng các nhánh và các thanh cái bằng các nút... 1999 Bài báo này trình bày một kế hoạch đóng cắt khóa điện dựa trên heuristic để giải quyết vấn đề giảm tổn thất trên đƣờng dây phân phối bằng các ký hiệu mờ Bằng cách sử dụng thuật toán đề nghị, có đƣợc một cấu trúc mạng có hiệu quả trong việc giảm tổn thất Trong bài báo này định nghĩa một vài hàm thành viên Thông qua “tập hợp” các phép tính trên các hàm thành viên, có thể xác định đƣợc trạng thái đóng-mở