Tái cấu hình lưới điện phân phối bằng phương pháp backward forward

TÓM TẮT Luận văn tập trung vào ba phần là: giới thiệu sở lý thuyết giải thuật backward/forward; so sanh giải thuật backward/forward với giải thuật newton graphson, gauss seidel hệ thông lƣới điện mẩu 33 bus 57 bus; đƣa giải thuật backward/forward vào phƣơng pháp tái cấu hình lƣới điện phân phối Trong phần giới thiệu sở lý thuyết giải thuyệt, ta hiểu đƣợc nguyên lý hoạt động giải thuật backward/forward nhƣ sau: Backward/Forward giải thuật có hai thuật tốn chạy song song backward forward Đầu tiên, giải thuật cho điện áp nút pu  Backward: phƣơng pháp tính dịng cơng suất ngƣợc từ nút đầu nhánh trở đến nút góc  Forwar: phƣơng pháp tính điện áp từ nút gốc đến nút nhánh dựa vào dịng cơng suất thu đƣợc từ phƣơng pháp backward trƣớc  Bằng cách cập nhật dịng cơng suất điện áp từ hai phƣơng pháp backward forward giải thuật dừng lại độ sai số điện áp nhỏ 0.00001 Trong phần so sánh giải thuật backward/forward với phƣơng pháp newton gauss: từ kết ta thấy đƣợc phƣơng pháp Backward/forward vƣợt trội hồn tồn phƣơng pháp gauss có tốc độ hội tự nhanh phƣơng pháp newton Đƣa giải thuật backward/forward vào tốn tái cấu hình lƣới điện phân phôi: Ở phƣơng pháp backward/forward tham gia vào phân bố công suất kết cuối cùng, có nghĩa giải thuật tái cấu hình đƣa khóa cắt để tái cấu hình lƣới điện phƣơng pháp backward/forward nhận diện tiến hành phân bố lại công suất iv SUMMARY This essay focuses on three main parts: introducing the theoretical basis of the backward / forward algorithm; Comparing backward / forward algorithms with newton graphson algorithms, gauss seidel on 33-bus model grid and 57 bus models; Put the backward / forward algorithm into the distribution grid reconfiguration methods In the introduction to the theoretical basis of the solution, we can basically understand the principle of the operation of the backward / forward algorithm as follows: Backward / Forward is a algorithm that has two algorithms running parallel backward and forward First, the algorithm gives the voltage at nodes equal to pu  Backward: This method will calculate the reverse power flow from the branch node back to the corner node  Forwar: This method will calculate the voltage from the root node to the outermost branch nodes based on the power flow obtained from the previous backward method  By updating the power flow and the voltage from the two backward and forward methods the algorithm stops when the voltage difference is less than or equal to 0.00001 In the comparison of the backward / forward algorithm with the newton and gauss methods, we can see that the Backward / forward method is superior to the Gaussian method and has a faster rate than the Newton method Bringing the backward / forward algorithm to the reconfiguration of the distribution grid: Here the backward / forward method only participates in the capacity distribution at the end result, which means that the reconfiguration algorithms will come up Cut-outs for grid reconfiguration and backward / forward method will identify and redistribute power v MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN ii CẢM TẠ iii TÓM TẮT iv SUMMARY v MỤC LỤC vi DANH SÁCH CÁC HÌNH viii DANH SÁCH CÁC BẢNG x Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Các nghiên cứu liên quan công bố 1.3 Mục tiêu nhiệm vụ luận văn .2 1.4 Phạm vi nghiên cứu .2 1.5 Phƣơng pháp giải toán 1.6 Điểm đề tài .3 1.7 Giá trị thực tiễn đề tài 1.8 Bố cục luận văn .3 Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Phân bố công suất phƣơng pháp Gauss .4 2.2 Phân bố công suất phƣơng pháp Newton-Graphson 2.3 Phân bố công suất phƣơng pháp Backward/Forward 2.3.1 Xây dựng giải thuật 2.3.2 Tóm tắt giải thuật Backward/Forward 13 2.4 Xét ví dụ minh họa hoạt động thuật toán Backward/Forward 16 vi 2.4.1 Đọc liệu 16 2.4.3 Tính tồn dịng cơng suất P,Q cho tất nhánh phƣơng pháp Backward 18 2.4.4 Cập nhật điện áp góc pha sử dụng phƣơng pháp Forward 21 2.4.5 Kiểm tra độ hội tụ 24 2.4.6 Xuất kết 25 Chƣơng 26 SO SÁNH VỚI CÁC PHƢƠNG PHÁP GIẢI LẶP KHÁC 26 3.1 Mục tiêu đặt 26 3.2 Hệ thống 33 bus 26 Thông số hệ thống 27 3.2.1 3.2.2 So sánh kết thời gian chạy phƣơng pháp: Backward/Forward, Newton-Graphson Gauss-seidel 28 Hệ Thống 57 bus 32 3.3 Thông số hệ thống 32 3.3.1 3.3.2 So sánh kết thời gian chạy phƣơng pháp: Backward/Forward, Newton-Graphson Gauss-seidel 35 3.4 Nhận xét kết 37 Chƣơng 38 XỬ LÍ KHĨA VÀ KẾT QUẢ TRÊN GIẢI THUẬT 38 4.1 Nguyên lí 38 4.2 Ví dụ minh họa 38 Chƣơng 50 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN 50 5.1 Kết giải thuật backward/forward 50 5.2 Ƣu nhƣợc điểm giải thuật 51 5.3 Hƣớng phát triển luận văn 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 vii DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1 Biểu đồ đơn tuyến Hình 2.2 Sơ đồ khối phƣơng pháp backward/forward Hình 2.3 Tính dịng cơng suất phƣơng pháp Backward từ bus đến Hình 2.4 Tính dịng cơng suất phƣơng pháp Backward từ bus đến Hình 2.5 Tính dịng cơng suất phƣơng pháp Backward từ bus đến Hình 2.6 Tính dịng cơng suất phƣơng pháp Backward từ bus đến Hình 2.7 Tính điện áp phuong pháp Forward từ bus đến Hình 2.8 Tính điện áp phuong pháp Forward từ bus đến Hình 2.9 Tính điện áp phuong pháp Forward từ bus đến Hình 2.10 Tính điện áp phuong pháp Forward từ bus đến Hình 2.11 Hệ thống điện bus Hình 2.12 Đọc thơng số đƣờng dây bus Hình 2.13 Đọc thơng số đƣờng dây vào ma trận Connection Hình 2.14 Đọc thơng số nút vào ma trận Powerflow Hình 2.15 Đặt điện áp tất nút pu Hình 2.16 Tính dịng cơng suất từ nút đến nút phƣơng pháp backward Hình 2.17 Tính dịng cơng suất từ nút đến nút phƣơng pháp backward Hình 2.18 Tính dịng cơng suất từ nút đến nút phƣơng pháp backward Hình 2.19Tính dịng cơng suất từ nút đến nút phƣơng pháp backward Hình 2.20Tính điện áp nút phƣơng pháp forward Hình 2.21 Tính điện áp nút phƣơng pháp forward Hình 2.22 Tính điện áp nút phƣơng pháp forward Hình 2.23 Tính điện áp nút phƣơng pháp forward Hình 2.24 So sánh sai số vịng lặp với giá trị epsilon viii Hình 3.1 Hệ thống 33 bus Hình 3.2 Đồ thị điện áp hệ thống 33 bus Hình 3.3 Đồ thị tổn thất cơng suất P hệ thống 33 bus Hình 3.4 Đồ thị tổn thất công suất Q hệ thống 33 bus Hình 3.5 Hệ thống 57 bus trƣớc biến đổi Hình 3.6 Hệ thống 57 bus sau biến đổi hình tia Hình 3.7 Đồ thị điện áp hệ thống 57 bus Hình 4.1 Hệ thống 33 bus mẩu Hình 4.2 Xóa liệu khóa mở Hình 4.3 Hệ thống 33 bus sau xử lí khóa mở Hình 4.4 Xóa liệu khóa mở Hình 4.5 hệ thống 33 bus sau xử lí khóa Hình 4.6 Xóa liệu khóa mở Hình 4.7 hệ thống 33 bus sau xử lí khóa ix DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 3.1 Thông số công suất hệ thống 33 bus Bảng 3.2 Thông số R,X hệ thống 33 bus Bảng 3.3 Kết sau chạy mô giải thuật hệ thống 33 bus Bảng 3.4 Kết Điện áp hệ thống 33 bus Bảng 3.5 Kết tổn hao công suất nhánh hệ thống 33 bus Bảng 3.6 Thống số công suất hệ thống 57 bus Bảng 3.7 Thông số R,X hệ thống 57 bus Bảng 3.8 Kết sau chạy mô giải thuật hệ thống 57 bus Bảng 3.9 Kết điên áp hệ thống 57 bus Bảng 4.1 Dữ liêu đƣờng dây hệ thống 33 bus 37 nhánh Bảng 4.2 Dữ liệu đƣờng dây hệ thống 33 bus 32 nhánh Bảng 4.3 Dữ liệu đƣờng dây hệ thống 33 bus 32 nhánh Bảng 4.4 Dữ liệu đƣờng dây hệ thống 33 bus 32 nhánh Bảng 4.5 So sánh thời gian, tổn thất công suất hai phƣơng pháp Bảng 4.6 So sánh điện áp hai phƣơng pháp Bảng 5.1 So sánh kết với phƣơng pháp khác x Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Đặt vấn đề Phân bố công suất phần quan trọng viêc tính tốn, xác định trạng thái ổn định hệ thống điên Hiện nay, có nhiều phƣơng pháp đƣợc áp dụng để tính tốn phân bố cơng suất nhƣng đáng ý làphƣơng pháp: Newton Graphson, Gauss seidel Hai phƣơng pháp thƣờng đƣợc sữ dụng trƣơng trình phần mềm phân bố cơng suất nhƣ Power world, Matlab, PSS-Adept Phƣơng pháp Gauss seidel phƣơng pháp lặp giải phƣơng trình đại số phi tuyến với bƣớc lặp hệ số gia tốc Phƣơng pháp dễ hiểu nên thƣờng đƣợc ứng dụng vào giảng dạy chƣơng trình đại học cho sinh viên chuyên ngành điện Phƣơng pháp Newton Graphson mặt toán học vƣợt trội phƣơng pháp Gauss seidel tốc độ hội tụ nhƣ số lƣợng bƣớc lặp nhờ vào phƣơng pháp xấp xỉ liên tục sử dụng khai chuyển taylor Phƣơng pháp thƣờng đƣợc sử dụng mặc định phần mềm có liên quan đế tính tốn phân bố cơng suất Tính tốn phân bố cơng suất quan trọng quy hoạch điều khiển hệ thống điện Tốc độ phân bố công suất cần nhanh việc điều khiển cần tốt phƣơng pháp Newton đƣợc sử dụng mặc định phần mềm Tuy nhiên, phân bố công suất lƣới điện phân phối với đặc điểm cấu trúc hình tia nhiều nút phƣơng pháp Newton khơng phù hợp Luận văn tậ trung vào giới thiệu thuật tốn Backward/Forward ứng dụng phân bố công suất lƣới điện phân phối thay cho phƣơng pháp Newton với thời gian hội tụ nhanh độ xác tƣơng đƣơng 1.2 Các nghiên cứu liên quan công bố Trên giới, thuật tốn backward/forward có từ lâu đƣợc ứng dụng nhiều lĩnh vực khác Tuy nhiên, áp dụng vào phân bố công suất lƣới điện phân phối có báo “Power Flow Analysis for Radial Distribution System Using Backward/Forward Sweep Method”[1] tác giả J A Michline Rupa, S Ganesh nói phận bố cơng suất lƣới điện mẫu 33 bus đạt đƣợc kết khả quan Ở nƣớc ta chƣa có đề tài ứng dụng giải thuật backward/forward vào phân bố cơng suất lƣới điện phân phối nên đề tài hoàn toàn 1.3 Mục tiêu nhiệm vụ luận văn Mục tiêu đề tài nghiên cứu việc: “Xây dựng ứng dụng thuật tốn Backward/Forward vào tái cấu hình điện lưới điện phân phối” - Nghiên cứu giải thuật Backward/Forward - Xây dựng code giải thuật backward/forward matlab - Áp dụng giải thuật vào lƣới điện phân phối mẫu - Đƣa giải thuật vào tốn tái cấu hình lƣới điện phân phối 1.4 Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu luận văn tập trung vào xây dựng ứng dụng thuật toán backward/forward lƣới điện mẫu 1.5 Phƣơng pháp giải toán - Bằng việc sử dụng giải thuật ZEN, PSO ta đƣa đƣợc vị trí khóa mở - Xác định lại cấu hình lƣới (hình tia) liệu từ khóa mở nhận đƣợc - Phân bố cơng suất thuật toán backward/forward 1.6 Điểm đề tài - Ứng dụng thuật toán Backward/Forward đê phân bố công suất thay cho phƣơng pháp NewtonGraphson 1.7 Giá trị thực tiễn đề tài - Cung cấp giải thuật phân bố công suất nhanh phƣơng pháp NewtonGraphson - Góp phần vào nghiên cứu liên quan đến tái cấu hình lƣới điện phân phối 1.8 Bố cục luận văn Đề tài dự kiến gồm chƣơng Chƣơng : Tổng quan luận văn Chƣơng : Cơ sở lý thuyết Chƣơng : Hoạt động thuật toán Backward/Forward Chƣơng : So sánh với phƣơng pháp khác Chƣơng : Xử lí khóa đóng cắt kết giải thuật Chƣơng : Kết luận hƣớng phát triển luận văn Tài liệu tham khảo  Ví dụ 1: chạy giải thuật tái cấu hình lƣới điện phân phối (GA, PSO) ta nhận đƣợc khóa mở nhứ sau: [ 29 25 21 15 12 22 18 33 ]  Chƣơng trình xử lí hoạt động nhƣ sau:  Đọc liệu khóa mở so sánh với liệu gốc để xóa bỏ liệu khóa mở STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 Nhánh 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 19 19 20 20 21 21 22 23 23 24 24 25 26 26 27 27 28 28 29 29 30 30 31 31 32 32 33 29 25 21 15 12 22 18 33 R (Ω) 0.0922 0.493 0.3661 0.3811 0.819 0.1872 0.7115 1.0299 1.044 0.1967 0.3744 1.468 0.5416 0.5909 0.7462 1.2889 0.732 0.164 1.5042 0.4095 0.7089 0.4512 0.898 0.8959 0.2031 0.2842 1.0589 0.8043 0.5074 0.9745 0.3105 0.3411 0 0 X (Ω) 0.047 0.2512 0.1864 0.1941 0.707 0.6188 0.2351 0.74 0.74 0.0651 0.1298 1.1549 0.7129 0.526 0.5449 1.721 0.5739 0.1565 1.3555 0.4784 0.9373 0.3084 0.7091 0.7071 0.1034 0.1447 0.9338 0.7006 0.2585 0.9629 0.3619 0.5302 0 0 Hình 4.2 Xóa liệu khóa mở 40 Nhận xét: Ở giai đoạn này, chƣờng trình “inputprocessing” xác định vị trí cột có vị trí khóa nhận đƣợc từ ma trận “input” để so sánh với ma trận “linedata” sau xóa liệu cột nhƣ hình 4.2  Xóa bỏ hàng liệu không để đƣa vào giải thuật backward/forward Bảng 4.2 Dữ liệu đƣờng dây hệ thống 33 bus 32 nhánh STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Nhánh 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 19 19 20 20 21 21 22 23 23 24 24 25 26 26 27 27 28 28 29 29 30 30 31 31 32 32 33 41 R (Ω) 0.0922 0.493 0.3661 0.3811 0.819 0.1872 0.7115 1.0299 1.044 0.1967 0.3744 1.468 0.5416 0.5909 0.7462 1.2889 0.732 0.164 1.5042 0.4095 0.7089 0.4512 0.898 0.8959 0.2031 0.2842 1.0589 0.8043 0.5074 0.9745 0.3105 0.3411 X (Ω) 0.047 0.2512 0.1864 0.1941 0.707 0.6188 0.2351 0.74 0.74 0.0651 0.1298 1.1549 0.7129 0.526 0.5449 1.721 0.5739 0.1565 1.3555 0.4784 0.9373 0.3084 0.7091 0.7071 0.1034 0.1447 0.9338 0.7006 0.2585 0.9629 0.3619 0.5302 Nhận xét: Bằng cách sử dụng lệnh “linedatanew(i+1,:)=[]” matlab để loại bổ hàng có liệu 0, ma trân linedata đƣợc rút ngắn tử 37 hàng xuống 32 hàng nhƣ hình 4.3 Đây cấu trúc lƣới hình tia có tổn thất cơng suất thấp tối ƣu hệ thống 33 bus Hình 4.3 Hệ thống 33 bus sau xử lí khóa mở  Ví dụ 2: ta nhận đƣợc khóa mở: [ 24 12 18 25 21 15 22 33 ] 42  Đọc liệu khóa mở so sánh với liệu gốc để xóa bỏ liệu khóa mở STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 Nhánh 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 19 19 20 20 21 21 22 23 23 24 24 25 26 26 27 27 28 28 29 29 30 30 31 31 32 32 33 29 25 21 15 12 22 18 33 R (Ω) 0.0922 0.493 0.3661 0.3811 0.819 0.1872 0.7115 1.0299 1.044 0.1967 0.3744 1.468 0.5416 0.5909 0.7462 1.2889 0.732 0.164 1.5042 0.4095 0.7089 0.4512 0.898 0.2031 0.2842 1.0589 0.8043 0.5074 0.9745 0.3105 0.3411 0.5 0 0 X (Ω) 0.047 0.2512 0.1864 0.1941 0.707 0.6188 0.2351 0.74 0.74 0.0651 0.1298 1.1549 0.7129 0.526 0.5449 1.721 0.5739 0.1565 1.3555 0.4784 0.9373 0.3084 0.7091 0.1034 0.1447 0.9338 0.7006 0.2585 0.9629 0.3619 0.5302 0.5 0 0 Hình 4.4 Xóa liệu khóa mở 43 Nhận xét: Ở giai đoạn này, chƣờng trình “inputprocessing” xác định vị trí cột có vị trí khóa nhận đƣợc từ ma trận “input” để so sánh với ma trận “linedata” sau xóa liệu cột nhƣ hình 4.4 Mục đíc nhằm kiểm tra khả chƣơng trình “inputprocessing” có hoạt động tốt cấu trúc khóa thay đổi hay khơng?  Xóa bỏ hàng liệu không để đƣa vào giải thuật backward/forward Bảng 4.3 Dữ liệu đƣờng dây hệ thống 33 bus 32 nhánh STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Nhánh 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 19 19 20 20 21 21 22 23 23 24 26 26 27 27 28 28 29 29 30 30 31 31 32 32 33 29 25 R (Ω) 0.0922 0.493 0.3661 0.3811 0.819 0.1872 0.7115 1.0299 1.044 0.1967 0.3744 1.468 0.5416 0.5909 0.7462 1.2889 0.732 0.164 1.5042 0.4095 0.7089 0.4512 0.898 0.2031 0.2842 1.0589 0.8043 0.5074 0.9745 0.3105 0.3411 0.5 44 X (Ω) 0.047 0.2512 0.1864 0.1941 0.707 0.6188 0.2351 0.74 0.74 0.0651 0.1298 1.1549 0.7129 0.526 0.5449 1.721 0.5739 0.1565 1.3555 0.4784 0.9373 0.3084 0.7091 0.1034 0.1447 0.9338 0.7006 0.2585 0.9629 0.3619 0.5302 0.5 Nhận xét: Bằng cách sử dụng lệnh “linedatanew(i+1,:)=[]” matlab để loại bổ hàng có liệu 0, ma trân linedata đƣợc rút ngắn tử 37 hàng xuống cịn 32 hàng nhƣ hình 4.5 Điều chứng tỏ chƣơng trình hoạt động tốt cấu trúc khóa thay đổi Hình 4.5 hệ thống 33 bus sau xử lí khóa  Ví dụ 3: ta nhận đƣợc khóa mở: [ 29 12 25 21 15 22 26 ] 45  Đọc liệu khóa mở so sánh với liệu gốc để xóa bỏ liệu khóa mở STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 Nhánh 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 19 19 20 20 21 21 22 23 23 24 24 25 26 26 27 27 28 28 29 29 30 30 31 31 32 32 33 29 25 21 15 12 22 18 33 R (Ω) 0.0922 0.493 0.3661 0.3811 0.819 0.1872 0.7115 1.0299 1.044 0.1967 0.3744 1.468 0.5416 0.5909 0.7462 1.2889 0.732 0.164 1.5042 0.4095 0.7089 0.4512 0.898 0.8959 0.2842 1.0589 0.8043 0.5074 0.9745 0.3105 0.3411 0 0 0.5 X (Ω) 0.047 0.2512 0.1864 0.1941 0.707 0.6188 0.2351 0.74 0.74 0.0651 0.1298 1.1549 0.7129 0.526 0.5449 1.721 0.5739 0.1565 1.3555 0.4784 0.9373 0.3084 0.7091 0.7071 0.1447 0.9338 0.7006 0.2585 0.9629 0.3619 0.5302 0 0 0.5 Hình 4.6 Xóa liệu khóa mở 46 Nhận xét: Tƣơng tự nhƣ trƣờng hợp trên, trƣờng hợp nhằm mục đích kiểm tra hoạt động chƣờng trình “inputprocessing” có hoạt động tốt cấu trúc khóa thay đổi hay khơng?  Xóa bỏ hàng liệu không để đƣa vào giải thuật backward/forward Bảng 4.4 Dữ liệu đƣờng dây hệ thống 33 bus 32 nhánh STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Nhánh 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 19 19 20 20 21 21 22 23 23 24 24 25 26 27 27 28 28 29 29 30 30 31 31 32 32 33 18 33 R (Ω) 0.0922 0.493 0.3661 0.3811 0.819 0.1872 0.7115 1.0299 1.044 0.1967 0.3744 1.468 0.5416 0.5909 0.7462 1.2889 0.732 0.164 1.5042 0.4095 0.7089 0.4512 0.898 0.8959 0.2842 1.0589 0.8043 0.5074 0.9745 0.3105 0.3411 0.5 47 X (Ω) 0.047 0.2512 0.1864 0.1941 0.707 0.6188 0.2351 0.74 0.74 0.0651 0.1298 1.1549 0.7129 0.526 0.5449 1.721 0.5739 0.1565 1.3555 0.4784 0.9373 0.3084 0.7091 0.7071 0.1447 0.9338 0.7006 0.2585 0.9629 0.3619 0.5302 0.5 Nhận xét: Bằng cách sử dụng lệnh “linedatanew(i+1,:)=[]” matlab để loại bổ hàng có liệu 0, ma trân linedata đƣợc rút ngắn tử 37 hàng xuống cịn 32 hàng nhƣ hình 4.7 Đây trƣờng hợp có tổn thất cơng suất lớn trƣờng hợp đƣợc xét đến Hình 4.7 hệ thống 33 bus sau xử lí khóa  Trong ví dụ trƣờng hợp đặc biệt lƣới điện, vị trí bus phân bố ngƣợc từ bus 33 đến bus 26 Chúng ta se xét hoạt động giải thuật backward/forward trƣờng hợp 48 Bảng 4.5 So sánh thời gian, tổn thất công suất hai phƣơng pháp số vịng lặp Tổn thất cơng suất Thời gian BW/FW 0.3264 + 0.2505i 0.4539 NT 0.326 + 0.250i 0.5753 Bảng 4.6 So sánh điện áp hai phƣơng pháp BUS 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 BW/FW 0.99722 0.98407 0.97712 0.97026 0.95382 0.94698 0.93672 0.92113 0.90589 0.90351 0.89908 0.87926 0.87095 0.86382 0.85565 0.83926 0.83188 0.99672 0.99333 0.99266 0.99206 0.98067 0.97436 0.9712 0.8115 0.81165 0.81292 0.81433 0.8157 0.82093 0.82321 0.82691 49 NT 0.997 0.984 0.977 0.97 0.954 0.947 0.937 0.921 0.906 0.904 0.899 0.879 0.871 0.864 0.856 0.839 0.832 0.997 0.993 0.993 0.992 0.981 0.974 0.971 0.812 0.812 0.813 0.814 0.816 0.821 0.823 0.827 Chƣơng KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN 5.1 Kết giải thuật backward/forward Bảng 5.1 So sánh kết với phƣơng pháp khác BACKWARD/FORWARD NEWTON-GRAPHSON GAUSS-SIEDEL HỆ THỐNG 33 BUS SỐ LẦN LẶP 3 548 THỜI GIAN 0.3987 0.5703 1.1394 Bus18=0.92286 Bus18=0.923 Bus18=0.924 0.1548 + 0.1030i 0.155 + 0.103j 0.151 + 0.100j BUS ĐIỆN ÁP THẤP NHẤT TỔNG TỔN THẤT CÔNG SUẤT HỆ THỐNG 57 BUS SỐ LẦN LẶP 3 4232 THỜI GIAN 0.5184 1.2655 10.2001 BUS ĐIỆN ÁP THẤP NHẤT Bus44=0.94336 Bus44=0.943 Bus44=0.943 TỔNG TỔN THẤT CÔNG SUẤT 0.1728 + 0.6152i 0.173 + 0.615j 0.171 + 0.610j Nhận xét: nhìn vào bảng 5.1 ta dể dàng thấy đƣợc số vấn đề sau:  Số vòng lặp phƣơng pháp đề xuất (Backward/forward) với phƣơng pháp newton nhiều so với phƣơng pháp gauss 50  Tổng tổn thất công suất phƣơng pháp đề xuất tƣơng đƣơng với phƣơng pháp newton Trong đó, phƣơng pháp gauss có sai số lơn nhiều so với phƣơng pháp đề xuất  Điện áp phƣơng pháp đề xuất có độ sai số khơng lớn so với phƣơng pháp newton Ta dễ dàng thấy đƣợc điều hình 3.2 (đồ thị điện áp hệ thống 33 bus) hình 3.7 ( đồng thị điện áp hệ thống 57 bus) Trong đó, điện áp đạt đƣợc từ phƣơng pháp gauss nhánh cuối hệ thống bị sai số lớn hai phƣơng pháp cịn lại, điều thấy rõ hình 3.2  Thời gian hội tụ phƣơng pháp đƣợc đề xuất nhanh phƣơng pháp newton tỏ ƣu với hệ thống nhiều bus Trong phƣơng pháp gauss nhiều thời gian gần nhƣ không tối ƣu để đƣợc sử dụng toán phân bố công suất lƣới điện phân phối  Tổn hao công suất nhánh phƣơng pháp đề xuất phù hợp hoàn toàn đáp ứng đƣờng u cầu đề Ta quan sát hình 3.3 hình 3.4 (Đồ thị tổn thất cơng suất P,Q hệ thống 33 bus), đồ thị phƣơng pháp đƣợc đề xuất nằm giửa đồ thị hai phƣơng pháp newton gauss, điều chứng minh phƣơng pháp đƣợc đề xuất phù hợp với mục tiêu đạt  Phƣơng pháp Backward/Forward hoàn toàn thay cho phƣơng pháp newton việc phân bố công suất lƣới điện phân phối 5.2 Ƣu nhƣợc điểm giải thuật  Ƣu điểm: nhƣ đƣợc đề cập, giải thuật backward/forward có tốc độ hội tự nhanh, độ xác cao đặc biệt thời gian hội tụ nhanh phƣơng pháp newton Phƣờng pháp phát huy lợi lƣới điện phân phối với số lƣợng bus lớn Với thời gian hội tự nhanh nên phƣơng pháp 51 giúp tiếm kiệm đƣợc nhiều thời gian tốn tái cấu hình lƣới điện phân phối  Nhƣợc điểm: Phƣơng pháp backward/forward áp dụng đƣợc cho lƣới điện hình tia nên đƣợc sử dụng lƣới điện phân phối hầu nhƣ không tham gia vào tốn tái cấu hình để đƣa khóa mở 5.3 Hƣớng phát triển luận văn  Với ƣu điểm mình, phƣơng pháp backward/forward hoàn toàn thay đƣợc cho phƣơng pháp newton phân bố công suất lƣới điện phân phối Mặt khác, với nguyên lý hoạt động dễ hiểu đơn giản, phƣơng pháp đƣợc đƣa vào chƣơng trình giảng dạy cho sinh viên ngành điện với hai phƣơng pháp newton gauss  Về mặt nghiên cứu, phƣờng pháp công cụ hữu hiệu tốn phân bố cơng suất tái cấu hình lƣới điện phân phối Nó giúp tiết kiệm nhiều thời gian phƣơng pháp truyền thống  Đề tài phải triển xa thêm có khả áp dụng vào thực tế nên cần phải đƣợc nghiên cứu thêm đƣa vào hệ thống điện thực tế kết hợp với giải thuật tái cấu hình lƣới điện phân phối khác 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Giáo trình : Giải tích mạng mơ máy tính, PGS.TS Quyền Huy Ánh [2] “Power Flow Analysis for Radial Distribution System Using Backward/Forward Sweep Method “ J A Michline Rupa, S Ganesh http://waset.org/publications/10000126/power-flow-analysis-for-radial-distributionsystem-using-backward-forward-sweep-method [3] “The Forward-Backward Algorithm” Michael Collins http://www.cs.columbia.edu/~mcollins/fb.pdf [4] “backward forward sweep method for radial distribution system” https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/40300-backward-forwardsweep-method-for-radial-distribution-system [5] “Analysis and Optimization of IEEE 33 Bus Radial Distributed System Using Optimization Algorithm” Arif Wazir, Naeem Arbab University of Engineering and Technology, Peshawar, Pakistan http://inu.edu.pk/Vol1%20No2/JETAE-01-02-07.pdf [6]“Tái Cấu Trúc Lƣới Điện Để Giảm Công Suất Tác Dụng Và Nâng Cao Đô Tin Cậy” Luận văn thạc sĩ, Nguyên Trung Quý, Tháng 01/2014, Trƣờng Đại Học Công nghệ TP.HCM [7] “Review of Forward & Backward Sweep Method for Load Flow Analysis of Radial Distribution System” Chitransh Shrivastava, Manoj Gupta, Dr Atul Koshti https://www.ijareeie.com/upload/2015/june/49_4_Review.pdf [8] Matpower, Power flow data for IEEE 57 bus test case http://www.ee.washington.edu/research/pstca/ [9] S.Ganesh, “Network reconfiguration of distribution system using artificial bee colony algorithm”, WASET, International Journal of Electrical, Electronic Science and Engineering, Vol:8No:2, 2014 53 http://waset.org/publications/9997973/network-reconfiguration-of-distribution-systemusing-artificial-bee-colony-algorithm [10] “Giảm Tốn Thất Công Suất Nâng Cao Độ Tin Cậy Của Hệ Thống Điện Phân Phối” Luận văn thạc sĩ, HV: Thái Thanh Liêm, GVHD: PGS.TS Trƣơng Việt Anh, Trƣờng Đại Học Sƣ Phậm Kỹ Thuật TP.HCM 54 ... tốn Backward/ Forward vào tái cấu hình điện lưới điện phân phối? ?? - Nghiên cứu giải thuật Backward/ Forward - Xây dựng code giải thuật backward/ forward matlab - Áp dụng giải thuật vào lƣới điện phân. .. áp nút phƣơng pháp forward Hình 2.21 Tính điện áp nút phƣơng pháp forward Hình 2.22 Tính điện áp nút phƣơng pháp forward Hình 2.23 Tính điện áp nút phƣơng pháp forward Hình 2.24 So sánh sai số... suất phƣơng pháp Backward từ bus đến Hình 2.6 Tính dịng cơng suất phƣơng pháp Backward từ bus đến Hình 2.7 Tính điện áp phuong pháp Forward từ bus đến Hình 2.8 Tính điện áp phuong pháp Forward từ