0

Phân bố công suất tối ưu cho lưới điện phân phối có các trạm sạc xe điện

96 1 0
  • Phân bố công suất tối ưu cho lưới điện phân phối có các trạm sạc xe điện

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 12/05/2022, 10:52

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ! ! ! ! ! ! ! LÂM BỬU Q ! PHÂN BỐ CƠNG SUẤT TỐI ƯU CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI CÓ CÁC TRẠM SẠC XE ĐIỆN! Chuyên ngành : KỸ THUẬT ĐIỆN Mã số : 8520201 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2022 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN PHÚC KHẢI Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS VÕ NGỌC ĐIỀU Cán chấm nhận xét 2: TS DƯƠNG THANH LONG Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 09 tháng 01 năm 2022 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Chủ tịch hội đồng: TS LÊ KỶ Thư ký: TS HUỲNH QUANG MINH Phản biện 1: PGS.TS VÕ NGỌC ĐIỀU Phản biện 2: TS DƯƠNG THANH LONG Uỷ viên: TS ĐINH HOÀNG BÁCH Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TS Lê Kỷ TRƯỞNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ i ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Lâm Bửu Quí MSHV: 2070020 Ngày tháng năm sinh: 10/07/1997 Nơi sinh: Hòa Thành - Tây Ninh Chuyên ngành: Hệ thống điện Mã số: 8520201 I.! II.! TÊN ĐỀ TÀI: -! Phân bố công suất tối ưu cho lưới điện phân phối có trạm sạc xe điện -! Optimal power flow for distribution grids considering electric vehicle charging station NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: -! Tìm hiểu mơ hình trạm sạc, lưới mô phỏng, lưới thực nguồn lượng tái tạo -! Tìm giải thuật tính tốn tối ưu cơng suất cho lưới điện có trạm sạc xe điện -! Tìm giải thuật tính tốn tối ưu cơng suất cho lưới điện có trạm sạc xe điện nguồn lượng tái tạo -! Thiết kế mơ hình mơ phần mềm Matlab -! Phân tích kết mơ đưa kết luận III.! NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 06/09/2021 IV.! NGÀY HOÀN THÀNH NHIÊM VỤ: 12/12/2021 V.! CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN PHÚC KHẢI Tp.HCM, ngày CÁN BỘ HƯỚNG DẪN tháng năm 2022 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TS Nguyễn Phúc Khải TRƯỞNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ii LỜI CÁM ƠN Trong trình thực Luận văn Thạc sĩ, em nhận giúp đỡ hỗ trợ nhiệt tình từ thầy cô môn Hệ thống điện – Trường đại học Bách Khoa TPHCM, đặc biệt thầy TS Nguyễn Phúc Khải tận tình bảo việc hướng dẫn tiếp cận vấn đề, tìm kiếm tài liệu tạo điều kiện thuận lợi để em hồn thành Luận văn Với tình cảm chân thành, em xin gửi lời cảm ơn đến tất thầy cô trường đại học Bách Khoa, đặc biệt thầy TS Nguyễn Phúc Khải mang đến cho em nhiều kiến thức bổ ích để khơng thực Luận văn tốt nghiệp mà hành trang vững cho nghiệp tương lai Xin cảm ơn Cha Mẹ, đồng nghiệp bạn bè động viên, khích lệ em suốt q trình làm luận văn Do giới hạn kiến thức khả lý luận thân nên Luận văn nhiều thiếu sót hạn chế, kính mong nhận đóng góp thầy để em hồn thiện thân tương lai Kính chúc quý thầy cô thật nhiều sức khỏe thành công sống Em xin chân thành cám ơn! TP Hồ Chí Minh, ngày tháng Sinh viên thực Lâm Bửu Q năm 2022 iii TĨM TẮT LUẬN VĂN Các nước giới triển khai nhiều nghiên cứu ứng dụng nhằm giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch, giảm nhiễm mơi trường, giảm phát thải khí nhà kính Trong lĩnh vực giao thơng vận tải, phương tiện điện phát triển nhanh chóng ảnh hưởng đến khả chịu tải chất lượng điện năng, làm giảm chất lượng điện áp giảm tổn thất Do đó, việc quy hoạch phát triển lưới điện cần thực kịp thời Bài tốn trình bày hai quan điểm Thứ nhất, theo quan điểm người vận hành hệ thống điện, chất lượng điện áp tổn thất hai yếu tố quan trọng Thứ hai, chủ sở hữu EV, chi phí kế hoạch sạc/xả tối ưu xem xét Bài tốn mơ phần mềm Matlab với lưới điện IEEE 33 nút, IEEE 69 nút lưới điện thực Công ty Điện lực Phú Thọ Thuật tốn tối ưu hóa MFO cải tiến sử dụng để tìm giải pháp tối ưu để tối thiểu hàm mục tiêu Kết sử dụng để đánh giá khả cung cấp điện cho trạm nạp nút khả cung cấp điện tối đa cho trạm sạc xe điện cho tất hệ thống lưới điện nghiên cứu Luận văn bố cục gồm sáu chương Chương giới thiệu tổng quan đề tài, nghiên cứu thực liên quan đến đề tài Các sở lý thuyết áp dụng đề tài bao gồm lý thuyết xe điện trạm sạc tác động chúng hệ thống điện với ảnh hưởng nguồn lượng tái tạo trình bày cụ thể chương Trong nội dung chương 3, mơ hình đối tượng nghiên cứu xây dựng Bài toán phân bố công suất tối ưu cho lưới điện phân phối có trạm sạc xe điện trình bày chương Chương tốn phân bố cơng suất tối ưu cho lưới điện phân phối có trạm sạc xe điện nguồn lượng tái tạo Cuối cùng, chương đưa kết luận hướng phát triển tương lai đề tài iv ABSTRACTS Countries around the world have implemented many applied researches to reduce dependence on fossil fuels, reduce environmental pollution and reduce greenhouse gas emissions In the field of transportation, electric vehicles are developing extremely rapidly and affecting load capacity and power quality, increasing voltage flicker and losses The planning and development of the power grid should be promoted timely The problem is presented in two perspectives Firstly, from the point of view of the power system operator, power quality and loss are the two most important factors Second, for the owner of the EVs, cost and optimal charging/discharging plan are considered The problem is simulated on Matlab software with IEEE 33-bus system, IEEE 69bus and a real system at Phu Tho Power Company The improved MFO optimization algorithm is used to find the optimal solutions to minimize the objective function The results are used to evaluate the ability to supply power to the charging station at each bus and the maximum ability to supply electricity to the electric vehicle charging station for all power grid systems in the study The thesis is organized into six chapters Chapter 01 introduces the overview of the topic, the research that has been done related to the topic The theory of electric vehicles and charging stations as well as their impact on the electrical system along with the influence of renewable energy sources are presented in detail in the chapter In the content of chapter 3, models of research objects are built The optimal power distribution problem for the distribution grid with electric vehicle charging stations is presented in chapter Chapter is the optimal power distribution problem for the distribution grid with electric vehicle charging stations and renewable energy sources Finally, chapter gives the conclusion and future development direction of the topic v LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đây cơng trình nghiên cứu cá nhân thời gian qua Mọi số liệu sử dụng phân tích luận văn kết nghiên cứu tơi tự tìm hiểu, phân tích cách khách quan, trung thực, có nguồn gốc rõ ràng chưa cơng bố hình thức Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm có không trung thực thông tin sử dụng công trình nghiên cứu Mọi giúp đỡ cho việc thực luận văn cám ơn thơng tin trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Tác giả luận văn Lâm Bửu Quí vi MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ…………………………………………………….i LỜI CÁM ƠN………………………………………………………………………… ii TÓM TẮT LUẬN VĂN………………………………………………………….…….iii ABSTRACTS……………………………………………………………………… ….iv LỜI CAM ĐOAN……………………………………………………………….………v MỤC LỤC………………………………………………………………………………vi DANH MỤC HÌNH…………………………………………………………….…… viii MỤC LỤC BẢNG………………………………………………………………………x DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT…………………………………………… …… xi CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1.1 1.2 1.3 Xu hướng phát triển xe điện hệ thống trạm sạc Tính cấp thiết đề tài Các nghiên cứu liên quan CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 10 2.1 Tổng quan công nghệ xe điện 10 2.2 Tác động hệ thống trạm sạc tích hợp vào lưới điện phân phối 12 2.2.1 Tác động lên độ ổn định lưới điện 12 2.2.1.1 Ảnh hưởng đến ổn định điện áp 13 2.2.1.2 Ảnh hưởng đến ổn định tần số 15 2.2.1.3 Ảnh hưởng đến ổn định dao động 17 2.2.2 Tác động lên chất lượng điện 19 2.3 Tác động xe điện lên nguồn lượng tái tạo 21 2.3.1 Thúc đẩy nguồn lượng tái tạo phát triển 21 2.3.2 Tích hợp xe điện với nguồn lượng tái tạo 23 CHƯƠNG 3: CÁC MÔ HÌNH ĐỀ XUẤT 24 3.1 Mục tiêu nghiên cứu 24 3.2 Mơ hình hệ thống tốn xem xét 24 3.2.1 Mơ hình tải EV 24 3.2.2 Mô hình lưới điện chuẩn IEEE 33 nút 26 3.2.3 Mơ hình lưới điện chuẩn IEEE 69 nút 27 3.2.4 Mơ hình lưới điện thực tế 28 3.3 Phương pháp luận 29 3.3.1 Giới thiệu thuật toán MFO [45] 29 3.3.2 Thuật toán MFO cải tiến đề xuất 31 CHƯƠNG 4: PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TỐI ƯU CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI CÓ CÁC TRẠM SẠC XE ĐIỆN 33 4.1 Mơ hình tốn đánh giá khả tải lưới điện trạm sạc 33 4.1.1 Hàm mục tiêu 33 4.1.2 Các điều kiện ràng buộc vận hành 33 4.1.2.1 Các điều kiện cân công suất 33 4.1.2.2 Điều kiện giới hạn máy phát 34 4.1.2.3 Điều kiện giới hạn công suất trạm sạc 34 vii 4.1.2.4 Điều kiện công suất truyền tải nhánh 34 4.1.2.5 Điều kiện giới hạn điện áp nút tải 34 4.1.2.6 Mơ hình hóa ràng buộc toán tối ưu 34 4.1.3 Ứng dụng thuật toán MFO cải tiến vào việc giải toán 36 4.1.3.1 Vector lời giải 36 4.1.3.2 Khởi tạo giá trị ban đầu 36 4.2 Kết mô phân tích 37 4.2.1 Lưới điện phân phối chuẩn IEEE 33 nút 38 4.2.1.1 Tối ưu công suất tụ bù lắp lưới điện 38 4.2.1.2 Đánh giá khả tải nút hệ thống IEEE 33 nút 41 4.2.1.3 Đánh giá khả tải toàn lưới IEEE 33 nút 43 4.2.2 Lưới điện phân phối chuẩn IEEE 69 nút 45 4.2.2.1 Tối ưu công suất tụ bù lắp lưới điện 45 4.2.2.2 Đánh giá khả tải nút hệ thống IEEE 69 nút 48 4.2.2.3 Đánh giá khả tải toàn lưới IEEE 69 nút 50 4.2.3 Lưới điện phân phối thực Phú Thọ 52 4.2.3.1 Đánh giá tổng quan lưới Phú Thọ 52 4.2.3.2 Đánh giá khả tải nút hệ thống lưới Phú Thọ 54 4.2.3.3 Đánh giá khả tải toàn lưới Phú Thọ 56 CHƯƠNG 5: PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TỐI ƯU CHO LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI CÓ TRẠM SẠC VÀ NGUỒN NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO 58 5.1 Mơ hình tốn có xét đến lượng tái tạo 58 5.1.1 Hàm mục tiêu 58 5.1.1.1 Tổn thất điện 58 5.1.1.2 Độ lệch điện áp 58 5.1.1.3 Chi phí sạc điện từ lưới cấp nguồn 59 5.1.2 Các điều kiện ràng buộc toán 59 5.1.2.1 Điều kiện cân công suất 59 5.1.2.2 Giới hạn điện áp vận hành 60 5.1.2.3 Điều kiện công suất truyền tải nhánh 60 5.1.2.4 Ràng buộc trạng thái trạm sạc (SoC) 60 5.1.2.5 Ràng buộc công suất nạp xả trạm sạc 60 5.1.2.6 Mơ hình hóa ràng buộc tốn tối ưu 60 5.1.3 Ứng dụng thuật toán MFO cải tiến vào việc giải toán 61 5.1.3.1 Vector lời giải 61 5.1.3.2 Khởi tạo giá trị ban đầu 61 5.2 Kết mơ phân tích 62 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN 70 6.1 6.2 Kết luận 70 Hướng phát triển tương lai 70 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 PHỤ LỤC 77 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 83 ! viii DANH MỤC HÌNH Hình 1 Công nghệ sạc ô tô điện 2! Hình Xe điện phổ biến với người tiêu dùng 2! Hình Thiết kế trụ sạc ô tô điện DC60kW VinFast 3! Hình Thiết bị sạc ô tô điện DC30kW trạm sạc 4! Hình Thiết bị sạc ô tô điện AC11kW 4! Hình Mơ hình trạm sạc tơ điện VinFast tịa nhà chung cư, văn phịng 5! Hình Mơ hình trạm sạc ô tô điện VinFast điểm dừng nghỉ cao tốc 6! Hình Mơ hình trạm sạc ô tô điện VinFast bãi đỗ xe ngồi trời 6! Hình Hệ thống đẩy điện sạc điện EV [1] 10! Hình 2 Hệ thống đẩy điện xe điện [1] 11! Hình Mơ hình kết nối V2G 11! Hình 4.Biên độ tải tích hợp EV [2] 14! Hình 5.Biên độ tải tích hợp thêm EV [2] 15! Hình Mơ hình phân tán tích hợp EV [2] 16! Hình Mơ hình phân tán tích hợp EV [2] 16! Hình Sơ đồ khối cấu trúc sạc EV 17! Hình Hệ thống SMIB với tải EV 18! Hình 10 Tỷ lệ giảm chấn hệ thống thay đổi giá trị a α [3] 18! Hình 13 Công suất phát cực tiểu 22! Hình 14 Cơng suất phát cực đại 22! Hình 15 Cơ sở hạ tầng sạc thông minh tối ưu cho xe điện 23! Hình Sơ đồ khối sạc EV 24! Hình Cấu tao lọc tích cực 24! Hình 3 Bộ điều khiển lọc tích cực 25! Hình Bộ chuyển đổi Buck 25! Hình Mạch tương đương pin EV 25! Hình Mơ hình đơn giản sạc kết nối PCC 25! Hình Sơ đồ sợi lưới điện phân phối IEEE 33 nút 27! Hình Sơ đồ sợi lưới điện phân phối IEEE 69 nút 27! Hình Sơ đồ lưới điện Phú Thọ Q10 28! Hình 10 Sơ đồ lưới điện Phú Thọ Q11 28! Hình 11 Các bướm bị bẫy nguồn sáng nhân tạo 29! Hình 12 Hình xoắn ốc lơgarit, khơng gian xung quanh lửa 30! Hình 13 Một số vị trí bướm tiếp cận lửa lơgarit 30! Hình 14 Số lượng lửa sau vòng lặp 32! Hình 15 Sơ đồ khối thực thuật toán MFO 32 69 Luận văn Thạc sĩ ! GVHD: TS Nguyễn Phúc Khải Hình Đồ thị điện áp ứng với trường hợp Hình 9.Đáp ứng sạc EV 24h (Case4) Tối ưu lưới điện phân phối có EV RES ! HV: Lâm Bửu Quí 70 Luận văn Thạc sĩ ! GVHD: TS Nguyễn Phúc Khải Chương 6: KẾT LUẬN 6.1.! Kết luận Luận văn trình bày nghiên cứu tổng quan trạm sạc xe điện nguồn lượng tái tạo Các mơ hình trạm sạc, nguồn lượng tái tạo lưới điện mô lưới điện thực trình bày chi tiết Từ tốn phân bố cơng suất tối ưu lưới điện phân phối có trạm sạc xe điện, ta tính tốn khả lắp đặt cơng suất trạm sạc tối đa tất nút hệ thống việc tối ưu vị trí công suất trạm sạc để khảo sát khả lắp đặt cơng suất trạm sạc tối đa tồn lưới, giúp giảm tổn thất, nâng cao chất lượng điện áp Ngồi ta thấy vai trị việc tối ưu vị trí cơng suất tụ bù việc nâng cao khả cấp điện cho trạm sạc hệ thống Từ tốn phân bố cơng suất tối ưu lưới điện phân phối có trạm sạc xe điện có nguồn lượng tái tạo, ta thấy đáp ứng tối ưu trạm sạc hành vi hệ thống điện bao gồm đồ thị phụ tải, giá điện công suất phát nguồn lượng tái tạo thời gian thực Thuật toán MFO cải tiến chứng tỏ hiệu toán đa mục tiêu 6.2.! Hướng phát triển tương lai Tiếp tục nghiên cứu tiến lĩnh vực xe điện để bắt kịp xu hướng phát triển tương lai Thực nghiên cứu chuyên sâu chi tiết vào thành phần hệ thống trạm sạc để tốn phân bố cơng suất tối ưu cho lưới điện phân phối đạt hiệu cao xác Kết luận ! HV: Lâm Bửu Quí 71 Luận văn Thạc sĩ ! GVHD: TS Nguyễn Phúc Khải DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC 1.!B Q Lam and K P Nguyen, "Improved Moth-Flame Optimization for optimal reactive power dispatch in large-scale systems," GMSARN International Journal, vol 16, no.2, pp 152-164, 2022 2.!B Q Lam and K P Nguyen, "Optimal power flow for distribution grids considering electric vehicle charging," The 14th Regional Conference on Electrical and Electronics Engineering, Bangkok, Thailand, 2022 Kết công bố ! HV: Lâm Bửu Quí Luận văn Thạc sĩ ! 72 GVHD: TS Nguyễn Phúc Khải TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]! M Ehsani, Y Gao, S Longo, and K M Ebrahimi, Modern electric, hybrid electric, and fuel cell vehicles CRC press, 2018 [2]! A Tavakoli, S Saha, M T Arif, M E Haque, N Mendis, and A M Oo, “Impacts of grid integration of solar pv and electric vehicle on grid stability, power quality and energy economics: a review,” IET Energy Systems Integration, vol 2, no 3, pp 243– 260, 2020 [3]! C Dharmakeerthi, N Mithulananthan, and T Saha, “Impact of electric vehi- cle load on power system oscillatory stability,” in 2013 Australasian Universities Power Engineering Conference (AUPEC), Australia, pp 1–6, IEEE, 2013 [4]! A Rautiainen, J Markkula, S Repo, A Kulmala, P Jăarventauta, and K Vuorile- hto, “Plug-in vehicle ancillary services for a distribution network,” in 2013 Eighth International Conference and Exhibition on Ecological Vehicles and Renewable Energies (EVER), Monte Carlo, Monaco, pp 1–8, IEEE, 2013 [5]! K Mahmud and G E Town, “A review of computer tools for modeling electric vehicle energy requirements and their impact on power distribution networks,” Applied Energy, vol 172, pp 337–359, 2016 [6]! M B Arias and S Bae, “Electric vehicle charging demand forecasting model based on big data technologies,” Applied energy, vol 183, pp 327–339, 2016 [7]! I Rahman, P M Vasant, B S M Singh, M Abdullah-Al-Wadud, and N Adnan, “Review of recent trends in optimization techniques for plug-in hybrid, and elec- tric vehicle charging infrastructures,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol 58, pp 1039–1047, 2016 [8]! T Das and D C Aliprantis, “Small-signal stability analysis of power system inte- grated with phevs,” in 2008 IEEE Energy 2030 Conference, Atlanta, Georgia, pp 1–4, IEEE, 2008 [9]! M El Chehaly, O Saadeh, C Martinez, and G Joos, “Advantages and applications of vehicle to grid mode of operation in plug-in hybrid electric vehicles,” in 2009 IEEE Electrical Power & Energy Conference (EPEC), Canada, pp 1–6, IEEE, 2009 [10]! C Dharmakeerthi, N Mithulananthan, and T Saha, “Impact of electric vehicle fast charging on power system voltage stability,” International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol 57, pp 241–249, 2014 Tài liệu tham khảo ! HV: Lâm Bửu Quí Luận văn Thạc sĩ ! 73 GVHD: TS Nguyễn Phúc Khải [11]! J de Hoog, V Muenzel, D C Jayasuriya, T Alpcan, M Brazil, D A Thomas, Mareels, G Dahlenburg, and R Jegatheesan, “The importance of spatial dis- tribution when analysing the impact of electric vehicles on voltage stability in distribution networks,” Energy Systems, vol 6, no 1, pp 63–84, 2015 [12]! C Dharmakeerthi, N Mithulananthan, and T Saha, “Modeling and planning of ev fast charging station in power grid,” in 2012 IEEE Power and Energy Society General Meeting, San Diego, California, USA, pp 1–8, IEEE, 2012 [13]! A Brooks, E Lu, D Reicher, C Spirakis, and B Weihl, “Demand dispatch,” IEEE Power and Energy Magazine, vol 8, no 3, pp 20–29, 2010 [14]! E Sortomme and M A El-Sharkawi, “Optimal scheduling of vehicle-to-grid energy and ancillary services,” IEEE Transactions on Smart Grid, vol 3, no 1, pp 351– 359, 2011 [15]! W Kempton and S E Letendre, “Electric vehicles as a new power source for electric utilities,” Transportation Research Part D: Transport and Environment, vol 2, no 3, pp 157–175, 1997 [16]! F Teng, Y Mu, H Jia, J Wu, P Zeng, and G Strbac, “Challenges on primary fre- quency control and potential solution from evs in the future gb electricity system,” Applied energy, vol 194, pp 353–362, 2017 [17]! J Pahasa and I Ngamroo, “Phevs bidirectional charging/discharging and soc con- trol for microgrid frequency stabilization using multiple mpc,” IEEE Transactions on Smart Grid, vol 6, no 2, pp 526–533, 2014 [18]! T N Pham, S Nahavandi, H Trinh, K P Wong, et al., “Static output feedback frequency stabilization of time-delay power systems with coordinated electric vehi- cles state of charge control,” IEEE Transactions on Power Systems, vol 32, no 5, pp 3862–3874, 2016 [19]! C Dharmakeerthi, N Mithulananthan, and A Atputharajah, “Development of dy- namic ev load model for power system oscillatory stability studies,” in 2014 Australasian Universities Power Engineering Conference (AUPEC), Australia, pp 1–6, IEEE, 2014 [20]! A Tavakoli, M Negnevitsky, D T Nguyen, and K M Muttaqi, “Energy exchange between electric vehicle load and wind generating utilities,” IEEE Transactions on Power Systems, vol 31, no 2, pp 1248–1258, 2015 [21]! H.-l Li, X.-m Bai, and W Tan, “Impacts of plug-in hybrid electric vehicles charg- Tài liệu tham khảo ! HV: Lâm Bửu Quí Luận văn Thạc sĩ ! 74 GVHD: TS Nguyễn Phúc Khải ing on distribution grid and smart charging,” in 2012 IEEE International Conference on Power System Technology (POWERCON), New Zealand, pp 1–5, IEEE, 2012 [22]! J Y Yong, V K Ramachandaramurthy, K M Tan, and N Mithulananthan, “Bi- directional electric vehicle fast charging station with novel reactive power compensation for voltage regulation,” International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol 64, pp 300–310, 2015 [23]! C Dharmakeerthi, N Mithulananthan, and T K Saha, “Overview of the impacts of plug-in electric vehicles on the power grid,” in 2011 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies, Australia, pp 1–8, IEEE, 2011 [24]! L P Fernandez, T G San Román, R Cossent, C M Domingo, and P Frias, “Assessment of the impact of plug-in electric vehicles on distribution networks,” IEEE transactions on power systems, vol 26, no 1, pp 206–213, 2010 [25]! M A Masoum, P S Moses, and K M Smedley, “Distribution transformer losses and performance in smart grids with residential plug-in electric vehicles,” in ISGT 2011, Australia, pp 1–7, IEEE, 2011 [26]! K Kim, C S Song, G Byeon, H Jung, H Kim, and G Jang, “Power demand and total harmonic distortion analysis for an ev charging station concept utilizing a battery energy storage system,” Journal of Electrical Engineering and Technology, vol 8, no 5, pp 1234–1242, 2013 [27]! A Lucas, F Bonavitacola, E Kotsakis, and G Fulli, “Grid harmonic impact of multiple electric vehicle fast charging,” Electric Power Systems Research, vol 127, pp 13–21, 2015 [28]! M W Siti, D V Nicolae, A A Jimoh, and A Ukil, “Reconfiguration and load balancing in the lv and mv distribution networks for optimal performance,” IEEE transactions on power delivery, vol 22, no 4, pp 2534–2540, 2007 [29]! S Devi and M Geethanjali, “Optimal location and sizing determination of dis- tributed generation and dstatcom using particle swarm optimization algorithm,” International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol 62, pp 562–570, 2014 [30]! A S Masoum, S Deilami, P S Moses, M A Masoum, and A Abu-Siada, “Smart load management of plug-in electric vehicles in distribution and residential networks with charging stations for peak shaving and loss minimisation considering voltage regulation,” IET generation, transmission & distribution, vol 5, no 8, pp 877–888, 2011 Tài liệu tham khảo ! HV: Lâm Bửu Quí Luận văn Thạc sĩ ! 75 GVHD: TS Nguyễn Phúc Khải [31]! J Y Yong, S M Fazeli, V K Ramachandaramurthy, and K M Tan, “Design and development of a three-phase off-board electric vehicle charger prototype for power grid voltage regulation,” Energy, vol 133, pp 128–141, 2017 [32]! H F Farahani, “Improving voltage unbalance of low-voltage distribution networks using plug-in electric vehicles,” Journal of cleaner production, vol 148, pp 336– 346, 2017 [33]! M K Gray and W G Morsi, “Economic assessment of phase reconfiguration to mitigate the unbalance due to plug-in electric vehicles charging,” Electric Power Systems Research, vol 140, pp 329–336, 2016 [34]! S Khatiri-Doost and M Amirahmadi, “Peak shaving and power losses minimiza- tion by coordination of plug-in electric vehicles charging and discharging in smart grids,” in 2017 IEEE International Conference on Environment and Electrical Engineering and 2017 IEEE Industrial and Commercial Power Systems Europe (EEEIC/I&CPS Europe), Italy, pp 1–5, IEEE, 2017 [35]! K Clement-Nyns, E Haesen, and J Driesen, “The impact of charging plug-in hybrid electric vehicles on a residential distribution grid,” Power Systems, IEEE Transactions on, vol 25, no 1, pp 371–380, 2010 [36]! X Luo and K W Chan, “Real-time scheduling of electric vehicles charging in low- voltage residential distribution systems to minimise power losses and improve voltage profile,” IET generation, transmission & distribution, vol 8, no 3, pp 516– 529, 2014 [37]! A H Zaidi, “Optimal electric vehicle load management for minimization of losses,” in 2015 Power generation system and renewable energy technologies (PGSRET), Pakistan, pp 1–6, IEEE, 2015 [38]! Q Wang, N Zhou, J Wang, and N Wei, “Harmonic amplification investigation and calculation of electric vehicle charging stations using three-phase uncontrolled rectification chargers,” Electric Power Systems Research, vol 123, pp 174–184, 2015 [39]! Y.-S Roh, Y.-J Moon, J.-C Gong, and C Yoo, “Active power factor correc- tion (pfc) circuit with resistor-free zero-current detection,” IEEE Transactions on power Electronics, vol 26, no 2, pp 630–637, 2010 [40]! S Huang, J R Pillai, M Liserre, and B Bak-Jensen, “Improving photovoltaic and electric vehicle penetration in distribution grids with smart transformer,” in IEEE PES ISGT Europe 2013, pp 1–5, IEEE, 2013 Tài liệu tham khảo ! HV: Lâm Bửu Quí Luận văn Thạc sĩ ! 76 GVHD: TS Nguyễn Phúc Khải [41]! G S Lakshmi, O Rubanenko, and I Hunko, “Renewable energy generation and impacts on e-mobility,” in Journal of Physics: Conference Series, vol 1457, p.012009, IOP Publishing, 2020 [42]! N Shaukat, B Khan, S Ali, C Mehmood, J Khan, U Farid, M Majid, S Anwar, M Jawad, and Z Ullah, “A survey on electric vehicle transportation within smart grid system,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol 81, pp 1329–1349, 2018 [43]! M M Rezaei, M H Moradi, and M H Amini, "A simultaneous approach for optimal allocation of renewable energy sources and charging stations based on improved GAPSO Algorithm." Internet: http://www.ieso.ca/Pages/Power-Data/default.aspx, Dec 01, 2021 [44]! M M Rezaei, M H Moradi, and M H Amini, "A simultaneous approach for optimal allocation of renewable energy sources and charging stations based on improved GAPSO Algorithm, " Sustainable Cities and Society, vol 32, pp 627-637, 2017 [45]! Q B Lam and K P Nguyen, "Minimizing Power Loss In The Grid Using Improved Moth-Flame Optimization Method, " GMSARN International Conference on Smart Energy, Environment, and Development for Sustainable GMS, Luang Prabang, Laos, 2019 Tài liệu tham khảo ! HV: Lâm Bửu Quí Luận văn Thạc sĩ ! 77 GVHD: TS Nguyễn Phúc Khải PHỤ LỤC A.!Code Matlab cho phương pháp IMFO (Improved Moth-Flame Optimization) function [Best_flame_score,Best_flame_pos,Convergence_curve]=MFOEV_RES(N,Max_iterati on,INPUT) display('MFO is optimizing your problem'); Vgmax = 1.1; Vgmin = 0.95; %Calculate Dimension mpc = INPUT; %case33bw %Pcap = [6,31]; %case118 %Pcap = [5 34 37 44 45 46 48 74 79 82 83 105 107 110]; %Qcmax = 36*ones(size(Pcap)); %Qcmin = -12*ones(size(Pcap)); %%%EV position EV_posmin = 4*ones(size(1:2)); EV_posmax = 33*ones(size(1:2)); %%Charging and discharging control char1_min = -1.5*ones(size(1:24)); char1_max = 1.5*ones(size(1:24)); Ngen = length(mpc.gen(:,1)); Dim = 27; %Create scalar vector ub = [Vgmax*ones(1,Ngen),EV_posmax,char1_max]; lb = [Vgmin*ones(1,Ngen),EV_posmin,char1_min]; pUpper = ones(N,1)*(ub); pLower = ones(N,1)*(lb); BaseVgen = mpc.gen(:,6); BaseEV_pos = 4.*ones(size(EV_posmax)); Basechar1 = 0*ones(size(char1_max)); %Initialize the positions of moths Basecase = [BaseVgen',BaseEV_pos,Basechar1]; Moth_pos = pLower(1:N-1,:) + rand(N-1,Dim).*(pUpper(1:N-1,:) - pLower(1:N1,:)); Moth_pos = [Basecase;Moth_pos]; Convergence_curve=zeros(1,Max_iteration); Iteration=1; % Main loop while Iteration ub) = ub(Moth_pos(i,:) > ub); Moth_pos(i,Moth_pos(i,:) < lb) = lb(Moth_pos(i,:) < lb); % Calculate the fitness of moths Moth_fitness(1,i) = EV_RES(Moth_pos(i,:),INPUT); end Phụ lục ! HV: Lâm Bửu Quí 78 Luận văn Thạc sĩ ! GVHD: TS Nguyễn Phúc Khải if Iteration==1 % Sort the first population of moths [fitness_sorted I]=sort(Moth_fitness); sorted_population=Moth_pos(I,:); % Update the flames best_flames=sorted_population; best_flame_fitness=fitness_sorted; else % Sort the moths double_population=[previous_population;best_flames]; double_fitness=[previous_fitness best_flame_fitness]; [double_fitness_sorted I]=sort(double_fitness); double_sorted_population=double_population(I,:); fitness_sorted=double_fitness_sorted(1:N); sorted_population=double_sorted_population(1:N,:); % Update the flames best_flames=sorted_population; best_flame_fitness=fitness_sorted; end % Update the position best flame obtained so far Best_flame_score=fitness_sorted(1); Best_flame_pos=sorted_population(1,:); m = [m Best_flame_score]; previous_population=Moth_pos; previous_fitness=Moth_fitness; % a linearly dicreases from -1 to -2 to calculate t a=-1+Iteration*((-1)/Max_iteration); for i=1:size(Moth_pos,1) for j= 1:size(Moth_pos,2) if iFlame_no % Update the position of the moth with respct to one flame Phụ lục ! HV: Lâm Bửu Quí 79 Luận văn Thạc sĩ ! GVHD: TS Nguyễn Phúc Khải distance_to_flame=abs(sorted_population(i,j)Moth_pos(i,j)); b=1.5; t=(a-1)*rand+1; Moth_pos(i,j)=distance_to_flame*exp(b.*t).*cos(t.*2*pi)+sorted_population(F lame_no,j); end end end Convergence_curve(Iteration)=Best_flame_score; % Display the iteration and best optimum obtained so far if mod(Iteration,500)==0 display(['At iteration ', num2str(Iteration), ' the best fitness is ', num2str(Best_flame_score)]); display(Best_flame_pos); plot(Convergence_curve,'r'); end Iteration=Iteration+1; end B.!Code Matlab cho toán phân bố công suất tối ưu cho lưới điện phân phối có trạm sạc xe điện function [Fitness] = EV_Place(scaX,INPUT,Pcap,EV) %% Input define_constants; mpc = INPUT; Vlmax = 1.1; % Max magnitude of voltage at load buses Vlmin = 0.95; % Min magnitude of voltage at load buses %% Data process Slmax = mpc.branch(:,6); % Limitation of transmission lines Ptap = mpc.branch(:,9) > 0; %Position of lap change tap Nload = mpc.bus(:,2)==1; % Position of load buses NQc = length(Pcap); % Number of shunt capacitor Ngen = length(mpc.gen(:,1)); Qgmax = mpc.gen(:,4); Qgmin = mpc.gen(:,5); Ntap = sum(Ptap); % Number of load change tap of Transformers K = 1e6; %% Process % Update Vgen; element from to Ngen mpc.gen(:,6) = scaX(1:Ngen); % Update Q capacitor %case33 mpc.bus(Pcap,6) = [0.9043,0.6452]; %case69 %mpc.bus(Pcap,6) = [0.4837,1.1409]; Phụ lục ! HV: Lâm Bửu Quí Luận văn Thạc sĩ ! 80 GVHD: TS Nguyễn Phúc Khải % Update EV power from Ngen+1 to Ngen + NEV %EV=1:69 NEV = length(EV); mpc.bus(EV,3) = scaX(Ngen + : Ngen + NEV); % Update transformer change tap mpc.branch(Ptap,9) = scaX(Ngen + NEV + : Ngen + NEV + Ntap); opt = mpoption('VERBOSE',0, 'OUT_ALL',0); results = runpf(mpc, opt); %% Calculate Fitness function % Power loss Pload_sum = sum(results.bus(:,3)); Pgen_sum = sum(results.gen(:,2)); Ploss = Pgen_sum - Pload_sum; % Limitation of voltage at load buses Vload = results.bus(Nload,8); LimVload = (Vload>Vlmax).*(Vload-Vlmax).^2 + (VloadQgmax).*(Qgen-Qgmax).^2 + (QgenSlmax).*(Sl-Slmax).^2; % Fitness Pload_sum = sum(results.bus(:,3)); Pgen_sum = sum(results.gen(:,2)); Ploss = Pgen_sum - Pload_sum; if PlossVlmax).*(Vload-Vlmax).^2 + (VloadQgmax).*(Qgen-Qgmax).^2 + (QgenSlmax).*(Sl-Slmax).^2; % Fitness if Ploss_tb
- Xem thêm -

Xem thêm: Phân bố công suất tối ưu cho lưới điện phân phối có các trạm sạc xe điện ,