(Luận văn thạc sĩ) Nâng cao ổn định động ràng buộc trong bài toán phân bố công suất tối ưu sử dụng thiết bị FACTS

(Luận văn thạc sĩ) Nâng cao ổn định động ràng buộc trong bài toán phân bố công suất tối ưu sử dụng thiết bị FACTS(Luận văn thạc sĩ) Nâng cao ổn định động ràng buộc trong bài toán phân bố công suất tối ưu sử dụng thiết bị FACTS(Luận văn thạc sĩ) Nâng cao ổn định động ràng buộc trong bài toán phân bố công suất tối ưu sử dụng thiết bị FACTS(Luận văn thạc sĩ) Nâng cao ổn định động ràng buộc trong bài toán phân bố công suất tối ưu sử dụng thiết bị FACTS(Luận văn thạc sĩ) Nâng cao ổn định động ràng buộc trong bài toán phân bố công suất tối ưu sử dụng thiết bị FACTS(Luận văn thạc sĩ) Nâng cao ổn định động ràng buộc trong bài toán phân bố công suất tối ưu sử dụng thiết bị FACTS(Luận văn thạc sĩ) Nâng cao ổn định động ràng buộc trong bài toán phân bố công suất tối ưu sử dụng thiết bị FACTS(Luận văn thạc sĩ) Nâng cao ổn định động ràng buộc trong bài toán phân bố công suất tối ưu sử dụng thiết bị FACTS(Luận văn thạc sĩ) Nâng cao ổn định động ràng buộc trong bài toán phân bố công suất tối ưu sử dụng thiết bị FACTS(Luận văn thạc sĩ) Nâng cao ổn định động ràng buộc trong bài toán phân bố công suất tối ưu sử dụng thiết bị FACTS(Luận văn thạc sĩ) Nâng cao ổn định động ràng buộc trong bài toán phân bố công suất tối ưu sử dụng thiết bị FACTS(Luận văn thạc sĩ) Nâng cao ổn định động ràng buộc trong bài toán phân bố công suất tối ưu sử dụng thiết bị FACTS(Luận văn thạc sĩ) Nâng cao ổn định động ràng buộc trong bài toán phân bố công suất tối ưu sử dụng thiết bị FACTS(Luận văn thạc sĩ) Nâng cao ổn định động ràng buộc trong bài toán phân bố công suất tối ưu sử dụng thiết bị FACTS(Luận văn thạc sĩ) Nâng cao ổn định động ràng buộc trong bài toán phân bố công suất tối ưu sử dụng thiết bị FACTS(Luận văn thạc sĩ) Nâng cao ổn định động ràng buộc trong bài toán phân bố công suất tối ưu sử dụng thiết bị FACTS(Luận văn thạc sĩ) Nâng cao ổn định động ràng buộc trong bài toán phân bố công suất tối ưu sử dụng thiết bị FACTS(Luận văn thạc sĩ) Nâng cao ổn định động ràng buộc trong bài toán phân bố công suất tối ưu sử dụng thiết bị FACTS(Luận văn thạc sĩ) Nâng cao ổn định động ràng buộc trong bài toán phân bố công suất tối ưu sử dụng thiết bị FACTS(Luận văn thạc sĩ) Nâng cao ổn định động ràng buộc trong bài toán phân bố công suất tối ưu sử dụng thiết bị FACTS

GVHD: TS Dương Thanh Long LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 10 năm 2017 (Ký tên ghi rõ họ tên) iii GVHD: TS Dương Thanh Long LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Ts Dương Thanh Long tận tình giúp đỡ hướng dẫn tơi q trình học tập chặng đường thực Luận văn Những ý kiến góp ý dẫn quý báo thầy giúp nghiên cứu khắc phục nhiều thiếu sót để hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Khoa Điện – Điện tử Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM tận tình truyền đạt kiến thức cho tơi suốt q trình theo học trường Những kiến thức tảng ban đầu thúc đẩy tơi nghiên cứu, tìm hiểu xây dựng luận văn hoàn chỉnh Cuối cùng, tơi xin chân thành cảm ơn gia đình, bè bạn người thân yêu bên cạnh, tạo điều kiện tốt nhất, động viên, giúp đỡ chỗ dựa vững giúp vượt qua nhiều khó khăn vững tâm học tập thời gian qua TP HCM, tháng 10 năm 2017 iv GVHD: TS Dương Thanh Long Tóm tắt Do gia tăng nhanh chóng nhu cầu điện đặc điểm thị trường điện cạnh tranh, người vận hành hệ thống điện phải đối mặt với nhiều thách thức liên quan đến vận hành để đạt lợi nhuận kinh tế an ninh Vì vậy, việc xem xét ràng buộc ổn định tốn phân bố cơng suất tối ưu để đảm bảo mức độ an ninh tương ứng trở nên ngày quan trọng, đặc biệt ràng buộc ổn định động toán OPF Luận văn tập trung vào phân tích, đánh giá khả ổn định động hệ thống trường hợp OPF có xét khơng xét ràng buộc ổn định động sử dụng thiết bị FACTS Kết nghiên cứu hệ thống chuẩn IEEE 30 – nút cho thấy khả ổn định hệ thống đồng thời đảm bảo đựơc chi phí vận hành cực tiểu toán TSC-OPF đánh giá tác động tích cực thiết bị FACTS sử dụng lưới điện v GVHD: TS Dương Thanh Long Summary Due to the rapid increase of electricity demand and the deregulation of electricity markets, the System Operators are facing many challenges in terms of system operation to obtain economic benefit and security Thus, consideration of stability constraints, especially is transient stability constraints in optimal power flow (OPF) problems to guarantee an appropriate security level is increasingly important This thesis concentrates on the evaluating transient stability-constrained optimal power flow use FACTS devices to against single contingencies Study results on IEEE 30bus system in Matlab environment have proved the ability of power system and obtain minimum cost in TSC-OPF and find out the positive impact of FACTS equipment when used on the power system vi GVHD: TS Dương Thanh Long MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân Lời cam đoan Lời cảm ơn Tóm tắt MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC HÌNH v DANH MỤC CÁC BẢNG vii Chương GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Một số báo cáo nghiên cứu khoa học liên quan 1.3 Mục tiêu, phương pháp phạm vi nghiên cứu 1.3.1 Mục tiêu 1.3.2 Phương pháp giải 1.3.3 Giới hạn đề tài 1.3.4 Điểm đề tài 1.3.5 Phạm vi ứng dụng 1.3.6 Bố cục luận văn Chương TỔNG QUAN THIẾT BỊ FACTS 2.1 Giới thiệu 2.2 FACTS 2.2.1 Giới hạn riêng hệ thống truyền tải 2.2.2 Bộ điều khiển FACTS .9 i GVHD: TS Dương Thanh Long 2.3 Mơ hình điều khiển FACTS 12 2.3.1 Giới thiệu 12 2.3.2 Mơ hình vật lý 14 2.3.3 Bộ điều khiển dựa chuẩn Thyristor 15 2.3.3.1 Bộ điều khiển điện kháng Thyristor .15 2.3.4 Thiết bị bù tĩnh SVC (Static VAR Compensator): 20 2.3.5 Mơ hình TCSC 22 2.3.6 Trở kháng TCSC tần số 25 2.3.7 Thiết bị bù STATCOM (Static Synchronous Compensator ) 28 2.3.8 Bộ điều khiển UPFC (Unified Power Flow Controller) 29 Chương ỔN ĐỊNH ĐỘNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 32 3.1 Giới thiệu 32 3.2 Phân loại ổn định hệ thống điện 33 3.2.1 Ổn định góc rotor 34 3.2.1.1 Ổn định độ .36 3.2.1.2 Ổn định tín hiệu nhỏ .37 3.2.2 Ổn định điện áp 37 3.3 Các giả định phân tích ổn định độ 38 3.3.1 Phương trình cơng suất góc máy hệ thống 39 3.3.2 Phương trình cơng suất góc máy điện cực lồi .41 3.3.3 Phương trình dao động 42 3.3.4 Đồ thị dao động .43 3.4 Các số sử dụng phân tích ổn định động 44 ii GVHD: TS Dương Thanh Long 3.4.1 Hằng số tương đương M máy phát .45 3.4.2 Xác định thay đổi góc rotor máy phát chịu tải .46 3.5 Tiêu chuẩn cân diện tích 47 Tiêu chuẩn diện tích áp dụng cho máy phát dao động bus 3.5.1 vô hạn .47 3.5.2 Sự cố ba pha đột ngột đầu đường dây truyền tải 49 3.5.3 Sự cố pha đường dây truyền tải .52 3.5.3.1 Trước cố 52 3.5.3.2 Trong trình xảy cố 53 3.5.3.3 Điều kiện sau cố 54 3.6 Phương pháp giải phương trình dao động 56 3.6.1 Phương pháp bước 56 3.6.2 Phương pháp Euler 59 3.6.3 Phương pháp Euler cải tiến 60 3.6.4 Phương pháp Runge-Kutta (R-K) 61 3.7 3.7.1 Ổn định độ nhiều máy 62 Mơ hình tốn phân tích ổn định độ nhiều máy .63 3.8 Các hệ số ảnh hưởng đến ổn định độ 66 3.9 Kỹ thuật để cải thiện ổn định độ 66 Chương TỐI ƯU HĨA PHÂN BỐ CƠNG SUẤT (OPF) 68 4.1 Giới thiệu 68 4.2 Hàm mục tiêu, hàm chi phí vận hành 69 4.3 Phân bố công suất tối ưu nhà máy điện bỏ qua tổn thất công suất hệ thống công suất giới hạn tổ máy 70 iii GVHD: TS Dương Thanh Long 4.4 Phân bố công suất tối ưu nhà máy điện có xét đến tổn thất cơng suất bỏ qua công suất giới hạn tổ máy 71 4.5 Phân bố công suất tối ưu nhà máy điện có xét cơng suất giới hạn tổ máy mức an toàn tĩnh hệ thống 74 Chương BÀI TỐN TSC-OPF CĨ THIẾT BỊ FACTS VÀ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 75 5.1 Giới thiệu 75 5.2 Phương pháp truyền thống 76 5.3 Mơ hình ổn định q độ 79 5.4 Phương pháp trực tiếp 81 5.5 Phương pháp dựa thuật tốn tiến hóa 82 5.6 Mơ hình tốn TSC-OPF 83 5.7 Kết Quả Mô Phỏng 89 5.7.1 Xét trường hợp ngắn mạch pha đường dây (25-27) gần nút 27 .93 5.7.2 Xét trường hợp ngắn mạch pha đường dây (23-24) gần nút 23 .96 Chương 104 KẾT LUẬN 104 iv GVHD: TS Dương Thanh Long DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ đơn tuyến hệ thống điện 13 Hình 2.2 TCR: (a) Mạch điện TCR; (b) Các ngõ vào Thyristor 16 Hình 2.3: Dạng sóng dịng điện điều khiển điện kháng sử dụng Thyristor bản: a) α=900, σ=1800; b) α=900, σ=1800; c) α=900, σ=1800; d) α=900, σ=1800 17 Hình 2.4 Bộ điều khiển điện kháng Thyristor ba pha 18 Hình 2.5: Bộ bù ba pha tĩnh VAR (SVC) bao gồm tụ điện cố định điều khiển điện kháng Thyristor .21 Hình 2.6 Cấu trúc vật lý pha tụ điện xoay chiều điều khiển thyristor (TCSC) 24 Hình 2.7 Mạch tương đương với tụ điện điều khiển thyristor (TCSC) .24 Hình 2.8 Dạng sóng dịng điện điện áp Thyristor tụ điện nối tiếp (a) Thyristor điện cảm (b) 26 Hình 2.9 Trở kháng TCSC tần số 27 Hình 2.10 Hệ thống STATCOM 28 Hình 2.11 Bộ điều khiển UPFC 30 Hình 3.1 Phân loại ổn định hệ thống điện .33 Hình 3.2 Trường hợp ổn định 35 Hình 3.3 Trường hợp tần số bị lệch 35 Hình 3.4 Trường hợp ổn định 36 Hình 3.2: Hệ thống máy 39 Hình 3.3 Sơ đồ điện kháng .39 Hình 3.4: Biểu đồ vector 40 Hình 3.5: Biểu đồ cơng suất góc 41 Hình 3.6: Sơ đồ biểu diễn máy điện cực lồi .41 v GVHD: TS Dương Thanh Long Hình 3.7: Đồ thị dao động 44 Hình 3.8: Tiêu chuẩn cân diện tích 49 Hình 3.9: Sơ đố hệ thống điện sơ đồ thay trước ngắn mạch 49 Hình 3.10: Sơ đố hệ thống điện sơ đồ thay ngắn mạch 50 Hình 3.11: Sơ đố hệ thống điện sơ đồ thay sau cắt ngắn mạch .50 Hình 3.12: Đường đặc tính cơng suất .51 Hình 3.13 Biểu đồ cơng suất góc 52 Hình 3.14 Sự cố đường dây truyền tải 52 Hình 3.15 Điện kháng trước cố 53 Hình 3.16 Trong trình lỗi 53 Hình 3.17 Biến đổi ∆=> 𝑌 53 Hình 3.18 Biến đổi điện kháng từ Y=>∆ 54 Hình 3.19 Điều kiện sau lỗi 54 Hình 3.20 Đồ thị cơng suất góc 55 Hình 3.21 Đồ thị cơng suất góc 55 Hình 3.22 Sự thay đổi gia tốc theo hàm thời gian 58 Hình 3.23 Biểu đồ phương pháp Euler’s .59 Hình 3.24 Biểu diễn hệ thống điện cho phân tích ổn định độ 64 Hình 5.1: Hệ thống điện 30 nút- IEEE.[25] .89 Hình 5.2 Đồ thị mô ngắn mạch 25-27 gần nút 27 94 Hình 5.3 Đồ thị mô ngắn mạch 23-24 gần nút 23 98 Hình 5.4 Đồ thị mơ ngắn mạch 10-22 gần nút 22 102 vi GVHD: TS Dương Thanh Long b) Có ràng buộc ổn định động c) Có ràng buộc ổn định động sử dụng thiết bị FACTS (TCSC) Hình 5.2 Đồ thị mô ngắn mạch 25-27 gần nút 27 94 GVHD: TS Dương Thanh Long Bảng 5.7: Kết khảo sát trường hợp ngắn mạch 25-27 gần nút 27 Trường hợp TH1: Kế hoạch phát điện khơng có ràng buộc ổn định động TH2: Kế hoạch phát điện có ràng buộc ổn định động TH3: Kế hoạch phát điện có ràng buộc ổn định động có TCSC đường dây 27-28 Xtcsc=-0.12pu) P Pgen1 Pgen2 Pgen3 Pgen4 Pgen5 Pgen6 (MW) (MW) (MW) (MW) (MW) (MW) 37.75 50.96 21.9 28.4 16.74 36.19 Tổng giá phát điện $/hr 588.07 Q -6.9 P Hệ thống bị ổn định xảy cố trường hợp Q P 41.29 -2.11 44.7 55.14 22.44 24.9 31.31 8.97 16.59 36.89 25.38 579.11 Q -8.41 -7.21 42.93 23.51 7.97 48.70 Từ Bảng 5.7 ta thấy rằng, chưa xét ổn định động (TH 1), chi phí vận hành đạt tối ưu 588.07 $/h Tuy nhiên với kế hoạch phát điện hệ thống bị ổn định động sau cố xảy nút 27 thấy Hình 5.2a Hệ thống khơng thể vận hành truờng hợp an ninh hệ thống bị vi phạm Do đó, để đảm bảo an ninh vận hành hệ thống, TSCOPF cần phải xem xét (TH 2) Nghiên cứu TH cho thấy, hệ thống đạt ổn định với cố nút 27 Để đánh giá đóng góp TCSC việc đảm bảo cực tiểu chi phí vận hành trì ổn định động hệ thống sau cố thiết bị TCSC xem xét Trong trường hợp này, TCSC cài đặt đường dây 27-28 với Xtcsc=-0.12pu Ban đầu, mức độ bù nối tiếp TCSC cài đặt 1% Nếu vi phạm ổn định động khơng loại bỏ kịch OPF mức độ bù TCSC tăng lên K = K + 1% thực Những kết mô dựa OPF có TCSC có xét ràng buộc ổn định động cho Bảng 5.7 (hàng 4) Hình 5.2c Từ Hình 5.2c thấy rằng, ổn định động hệ thống 95 GVHD: TS Dương Thanh Long đạt sau xảy cố nút 27 Đồng thời chi phí phát điện hệ thống giảm từ 588.07$/hr xuống 579.11$/hr Kết mơ chứng mính tính hiệu TCSC việc cải thiện vận hành hệ thống Việc sử dụng TCSC hợp lý mang lại kết tốt phần điều độ kinh tế đảm bảo ổn định động sau cố xảy Giảm chi phí phát điện 5.7.2 Xét trường hợp ngắn mạch pha đường dây (23-24) gần nút 23 a) Chưa có ràng buộc ổn định động 96 GVHD: TS Dương Thanh Long b) Có ràng buộc ổn định động chưa có TCSC c) Chưa có TCSC tăng tải nút 24 lên từ 8.7MW => 25MW 97 GVHD: TS Dương Thanh Long d) Có TCSC tăng tải nút 24 lên từ 8.7MW => 25MW Hình 5.3 Đồ thị mơ ngắn mạch 23-24 gần nút 23 98 GVHD: TS Dương Thanh Long Bảng 5.8: Kết khảo sát trường hợp ngắn mạch 23-24 gần nút 23 Tổng giá Pgen1 Pgen2 Pgen3 Pgen4 Pgen5 Pgen6 phát điện (MW) (MW) (MW) (MW) (MW) (MW) $/hr Trường hợp TH1: Kế hoạch phát điện khơng có ràng buộc ổn định động TH2: Kế hoạch phát điện có ràng buộc ổn định động TH3: Kế hoạch phát điện tăng tải 24 từ 8.7 MW => 25 MW có ràng buộc ổn định động TH4: Kế hoạch phát điện tăng tải 24 từ 8.7 MW => 25 MW có ràng buộc ổn định động có TCSC đường dây 12-13 Xtcsc=-0.084 P 37.75 50.96 21.9 28.4 16.74 36.19 8.97 36.89 588.07 Q P -6.9 -2.11 44.7 24.9 38.24 51.53 22.09 29.43 14.04 36.624 588.3 Q -6.76 -1.82 44.7 24.61 8.876 36.935 P Hệ thống ổn định có cố đường dây 23-34 trường hợp 670.69 Q P 33.85 45.65 34.34 37.74 17.36 39.77 668.00 Q -2.26 -15.4 44.7 19.48 28.3 31.29 Từ Bảng 5.8 ta thấy rằng, chưa xét ổn định động (TH 1), chi phí vận hành đạt tối ưu 588.07 $/h Tuy nhiên với kế hoạch phát điện hệ thống bị ổn định động sau cố xảy nút 23 thấy Hình 5.3a Rõ ràng hệ thống vận hành truờng hợp an ninh hệ thống bị vi phạm Do đó, để đảm bảo an ninh vận hành hệ thống, TSCOPF cần phải xem xét (TH 2) Từ Bảng 5.8 (hàng 3) thấy rằng, có thay đổi nhỏ kế hoạch phát điện để thỏa mãn ràng buộc ổn định động so với TH Máy phát giảm công suất phát từ 16.74 MW (TH 1) xuống 14.04 MW (TH 2) máy phát 1, ,2, 3, tăng công suất phát từ 37.75, 50.96, 21.9 36.19 MW (TH 1) tới 38.24, 51.53, 22.09, 29.43 36.62 MW (TH ) tương ứng Kết quả, ràng buộc 99 GVHD: TS Dương Thanh Long ổn định động thỏa mãn Tuy nhiên chi phí vận hành tăng từ 588.07 $/h (TH 1) lên 588.30 $/h (TH 2) thấy Bảng 5.8 Nghiên cứu TH cho thấy, nhu cầu tải đựợc xác định, hệ thống khơng có TCSC trì ổn định động cố xảy chi phí vận hành tăng lên Để đánh giá đóng góp TCSC việc đảm bảo cực tiểu chi phí vận hành trì ổn định động hệ thống sau cố xem xét, nhu cầu tải TH điều chỉnh lên từ 8.7 MW => 25 MW nút 24 Từ Bảng 5.8 (Hàng 4) Hình 5.3c thấy rằng, hệ thống bị ổn định sau cố xảy nút 23 Mặc dù cố gắng điều chỉnh lại kế hoạch phát dựa giải tốn OPF có ràng buộc ổn định động khơng có TCSC, hệ thống không đạt ổn định Trong trường hợp này, để trì ổn định động, TCSC cài đặt đường dây 12-13 với Xtcsc=-0.084pu Ban đầu, mức độ bù nối tiếp TCSC cài đặt 1% Nếu vi phạm ổn định động không loại bỏ kịch OPF mức độ bù TCSC tăng lên K = K + 1% thực Những kết mô dựa OPF có TCSC có xét ràng buộc ổn định động cho Bảng 5.8 (hàng 5) Hình 5.3d Từ 5.3d thấy rằng, ổn định động hệ thống đạt sau xảy cố nút 23 Kết mô chứng mính tính hiệu TCSC việc cải thiện vận hành hệ thống Việc sử dụng TCSC hợp lý mang lại kết tốt phần điều độ kinh tế đảm bảo ổn định động sau cố xảy Do đó, nâng cao an ninh hệ thống 100 GVHD: TS Dương Thanh Long 5.7.3 Xét trường hợp ngắn mạch pha đường dây (10-22) gần nút 22 a) Chưa ràng buộc ổn định động b) Ràng buộc ổn định động 101 GVHD: TS Dương Thanh Long c) Có TCSC (Xtcsc=0.28) đường dây (27-28) Hình 5.4 Đồ thị mô ngắn mạch 10-22 gần nút 22 Bảng 5.9: Kết khảo sát trường hợp ngắn mạch 10-22 gần nút 22 Tổng giá Pgen1 Pgen2 Pgen3 Pgen4 Pgen5 Pgen6 phát điện (MW) (MW) (MW) (MW) (MW) (MW) $/hr Trường hợp TH1: Kế hoạch phát điện ràng buộc ổn định động TH2: Kế hoạch phát điện có ràng buộc ổn định động TH4: Kế hoạch phát điện có ràng buộc ổn định động có TCSC đường dây 27-28 Xtcsc=-0.28 P 37.75 50.96 21.9 28.4 16.74 36.19 8.97 36.89 588.07 Q P -6.9 -2.11 44.7 24.9 42.17 56.17 23.29 13.07 20.34 37.352 592.81 44.7 40.76 6.89 33.82 Q -11.2 -5.95 P 47.8 62.65 24.27 13.07 20.56 23.648 581.82 Q -3.69 4.94 102 25.33 25.65 6.724 42.673 GVHD: TS Dương Thanh Long Từ Bảng 5.9 ta thấy rằng, chưa xét ổn định động (TH 1), chi phí vận hành đạt tối ưu 588.07 $/h Tuy nhiên với kế hoạch phát điện hệ thống bị ổn định động sau cố xảy nút 22 thấy Hình 5.4a Rõ ràng hệ thống khơng thể vận hành truờng hợp an ninh hệ thống bị vi phạm Do đó, để đảm bảo an ninh vận hành hệ thống, TSCOPF cần phải xem xét (TH 2) Từ Bảng 5.8 (hàng 3) thấy rằng, có thay đổi nhỏ kế hoạch phát điện để thỏa mãn ràng buộc ổn định động so với TH Máy phát giảm công suất phát từ 28.4 MW (TH 1) xuống 13.07 MW (TH 2) máy phát 1, ,2, 3, tăng công suất phát từ 37.75, 50.96, 16.74 36.19 MW (TH 1) tới 42.17, 56.17, 23.29, 20.34 37.37 MW (TH ) tương ứng Kết quả, ràng buộc ổn định động thỏa mãn Tuy nhiên chi phí vận hành tăng từ 588.07 $/h (TH 1) lên 592.81 $/h (TH 2) thấy Bảng 5.9 Nghiên cứu TH cho thấy, nhu cầu tải xác định, hệ thống khơng có TCSC trì ổn định động cố xảy chi phí vận hành tăng lên Để đánh giá đóng góp TCSC việc đảm bảo cực tiểu chi phí vận hành trì ổn định động hệ thống sau cố xem xét, ta đưa TCSC (Xtcsc=-0.28) vào đường dây (27-28) Từ Bảng 5.9 (Hàng 4) Hình 5.4c thấy rằng, hệ thống trì ổn định, đồng thời thay đổi giá phát điện TH3 giảm xuống đáng kể từ 592.81$/hr xuống 581.82$/hr, giảm 10.99$/hr Kết mơ chứng minh tính hiệu TCSC việc cải thiện vận hành hệ thống Việc sử dụng TCSC hợp lý mang lại kết tốt phần điều độ kinh tế đảm bảo ổn định động sau cố xảy Do đó, vừa nâng cao an ninh hệ thống đồng thời giảm chi phí phát điện 103 GVHD: TS Dương Thanh Long Chương KẾT LUẬN Với đặc điểm thị trường điện phát triển hệ thống điện đại tạo nhiều thách thức cho người vận hành việc đảm bảo lợi nhuận kinh tế ổn định, đặc biệt ổn định động Mặc dù OPF truyền thống giải toán điều độ kinh tế, có xét đến giới hạn vật lý giới hạn vận hành khơng đảm bảo hệ thống ổn định sau cố loại trừ Do đó, ràng buộc ổn định động vào tốn OPF để giới hạn góc rotor đảm bảo hệ thống ổn định sau loại bỏ cố vấn đề quan trọng vận hành thị trường điện Nghiên cứu tập trung đánh giá khả ổn định động hệ thống tốn OPF có TCSC tiêu chuẩn độ lệch góc rotor tương đối COI Mơ OPF khơng có TCSC có TCSC tạo môi trường Matlab Những kết mô cho thấy tính hiệu việc sử dụng TCSC đảm bảo tính ổn định nâng cao hiệu kinh tế vận hành Từ kết mô nhà đầu tư xem xét để đầu tư vận hành thiết bị TCSC vào lưới điện, góp phần lớn nâng cao hiệu cung cấp điện tương lai Đề tài hạn chế xét đến vị trí tối ưu thiết bị FACTS đưa vào hệ thống điện để giải vấn đề ổn định Tuy nhiên, với kết mô chương luận văn, phần xác định số vị trí giúp vừa đạt hiệu kinh tế vừa đảm bảo ổn định hệ thống Từ ta có hướng để phát triển đề tài tương lai 104 GVHD: TS Dương Thanh Long TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] P Kundur, J Paserba, V Ajjarapu, G Andersson, A Bose, C Canizares, N Hatziargyriou, D Hill, A Stankovic, C Taylor, T Van Cutsem and V Vittal, “Definition and classification of power system stability IEEE/CIGRE joint task force on stability terms and definitions”, IEEE Transactions on Power Systems, vol 19, no 3, pp 1387–1401, 2004 [2] P Kundur, Power System Stability and Control McGraw-Hill Professional, 1994 [3] J Grainger and W D Stevenson Jr., Power System Analysis, edition New York: McGraw-Hill Science/Engineering/Math, 1994 [4] H W Dommel and W F Tinney, “Optimal Power Flow Solutions”, IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, vol PAS-87, no 10, pp 1866–1876, 1968 [5] A Gomez-Exposito, A J Conejo and C Canizares, Electric Energy Systems: Analysis and Operation CRC Press, 2008 [6] M Huneault and F D Galiana, “A survey of the optimal power flow literature”, IEEE Transactions on Power Systems, vol 6, no 2, pp 762–770, 1991 [7] C F Moyano and E Castronuovo, “Non-Linear Mathematical Programming Applied to Electric Power Systems Stability”, in Optimization advances in electric power systems, Nova Science Publishers, Inc, 2009 [8] O Alsac and B Stott, “Optimal Load Flow with Steady-State Security”, IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, vol PAS-93, no 3, pp 745– 751, 1974 [9] L Chen, Y Taka, H Okamoto, R Tanabe and A Ono, “Optimal operation solutions of power systems with transient stability constraints”, IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Fundamental Theory and Applications, vol 48, no 3, pp 327–339, 2001 [10] Y Xia, K W Chan and M Liu, “Direct nonlinear primal-dual interiorpoint method for transient stability constrained optimal power flow”, IEE 105 GVHD: TS Dương Thanh Long Proceedings-Generation, Transmission and Distribution, vol 152, no 1, pp 11–16, 2005 [11] Y Sun, Y Xinlin and H F Wang, “Approach for optimal power flow with transient stability constraints”, IEE Proceedings-Generation, Transmission and Distribution, vol 151, no 1, pp 8–18, 2004 [12] D Gan, R J Thomas and R D Zimmerman, “Stability-constrained optimal power flow”, IEEE Transactions on Power Systems, vol 15, no 2, pp 535– 540, 2000 [13] M La Scala, M Trovato and C Antonelli, “On-line dynamic preventive control: an algorithm for transient security dispatch”, IEEE Transactions on Power Systems, vol 13, no 2, pp 601–610, 1998 [14] T B Nguyen and M A Pai, “Dynamic security-constrained rescheduling of power systems using trajectory sensitivities”, IEEE Transactions on Power Systems, vol 18, no 2, pp 848–854, 2003 [15] L Tang and J D McCalley, “An efficient transient stability constrained optimal power flow using trajectory sensitivity”, in North American Power Symposium (NAPS), 2012, 2012, pp 1–6 [16] Y H Li, W P Yuan, K W Chan and M B Liu, “Coordinated preventive control of transient stability with multi-contingency in power systems using trajectory sensitivities”, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol 33, no 1, pp 147–153, Jan 2011 [17] Y Xu, Z Y Dong, Z Xu, R Zhang and K P Wong, “Power system transient stability-constrained optimal power flow: A comprehensive review”, in 2012 IEEE Power and Energy Society General Meeting, 2012, pp 1–7 [18] I A Calle and E D Castronuovo, “Optimal Power Flow with Transient Stability Constraints,” in MIXGENERA 2011 Options for the future, University Carlos III de Madrid, Leganés, Madrid, Spain., 2011 [19] P M Anderson and A A Fouad, Power System Control and Stability, 2nd ed Wiley-IEEE Press, 2002 [20] R Zarate-Minano, T Van Cutsem, F Milano 106 GVHD: TS Dương Thanh Long and A J Conejo, “Securing Transient Stability Using Time-Domain Simulations Within an Optimal Power Flow,” IEEE Transactions on Power Systems, vol 25, no 1, pp 243–253, 2010 [20] D Ruiz-Vega and M Pavella, “A comprehensive approach to transient stability control I Near optimal preventive control,” IEEE Transactions on Power Systems, vol 18, no 4, pp 1446–1453, 2003 58 Optimal Re-Dispatch of an Isolated System Considering Transient Stability Constraints [21] M Pavella, D Ernst and D Ruiz-Vega, Transient Stability of Power Systems: A Unified Approach to Assessment and Control, 1st ed Springer, 2000 107 S K L 0 ... giải vấn đề biết đến toán ràng buộc ổn định động phân bố công suất tối ưu (TSC-OPF) Ràng buộc ổn định động phân bố công suất tối ưu mở rộng từ tốn phân bố cơng suất tối ưu mà sử dụng để điều độ kinh... Ổn định điện áp Ổn định hệ thống điện Ổn định điện áp Ổn định góc rotor Ổn định tín hiệu nhỏ Ổn định khơng có dao động Ổn định độ Ổn định thời gian ngắn Ổn định thời gian dài Ổn định có dao động. .. China nói cách tiếp cận độ nhạy để tối ưu phân bố công suất với ràng buộc ổn định động cách giới thiệu phương pháp để tối ưu phân bố cơng suất có ràng buộc ổn định động (OTS) dựa vào lý thuyết phương