Hcmute nghiên cứu sa thải phụ thải dựa trên thuật toán fuzzy ahp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU SA THẢI PHỤ TẢI DỰA TRÊN THUẬT TOÁN FUZZY-AHP S K C 0 9 MÃ SỐ: T2014-07GVT S KC 0 6 Tp Hồ Chí Minh, 2014 Luan van TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG DÀNH CHO GIẢNG VIÊN TRẺ NGHIÊN CỨU SA THẢI PHỤ TẢI DỰA TRÊN THUẬT TOÁN FUZZY-AHP Mã số: T2014-07GVT Chủ nhiệm đề tài: ThS Lê Trọng Nghĩa TP HCM, 11/2014 Luan van Nghiên cứu sa thải phụ tải dựa thuật toán Fuzzy-AHP MỤC LỤC Mục lục Trang x Danh sách bảng xii Danh sách hình xiv Danh mục chữ viết tắt xvi CHƢƠNG MỞ ĐẦU 1.1Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài ngồi nƣớc 1.2 Tính cấp thiết đề tài 1.3 Mục tiêu – Cách tiếp cận – Phƣơng pháp nghiên cứu 1.3.1 Mục tiêu nghiên cứu 1.3.2 Cách tiếp cận 1.3.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.4 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tƣợng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Nội dung nghiên cứu Chƣơng TỔNG QUAN CÁC PHƢƠNG PHÁP SA THẢI PHỤ TẢI 1.1 Tổng quan kết nghiên cứu 1.2 Tóm lƣợc chƣơng trình sa thải phụ tải áp dụng 1.2.1 Sa thải phụ tải dƣới tần số 12 1.2.2 Sa thải tải dƣới điện áp 18 1.3 Sa thải phụ tải 23 1.3.1 Sa thải phụ tải truyền thống 23 1.3.2 Sa thải phụ tải thông minh (ILS) 26 1.3.2.1 Mô tả việc sa thải phụ tải thông minh 26 1.3.2.2 Sơ đồ khối chức ILS 29 Chƣơng MƠ HÌNH HỆ THỐNG PHÂN CẤP AHP VÀ FUZZY-AHP 31 x Luan van Nghiên cứu sa thải phụ tải dựa thuật toán Fuzzy-AHP 2.1 Q trình phân tích hệ thống phân cấp - Thuật toán AHP 31 2.1.1 Thuật toán AHP 31 2.1.2 Kỹ thuật mờ hóa luật hoạt động 34 2.1.3 Mơ hình Fuzzy-AHP 34 Chƣơng PHƢƠNG PHÁP SA THẢI PHỤ TẢI DỰA TRÊN THUẬT TOÁN FUZZY-AHP 37 3.1 Phƣơng pháp sa thải phụ tải dựa thuật toán Fuzzy-AHP 37 3.2 Kỹ thuật mờ hóa đồ thị phụ tải 40 Chƣơng KHẢO SÁT THỬ NGHIỆM TRÊN HỆ THỐNG 37 BUS MÁY PHÁT 42 4.1 Nghiên cứu trƣờng hợp cố máy phát điện hệ thống 37 bus, máy phát sử dụng chƣơng trình sa thải phụ tải dựa thuật toán AHP 42 4.2 Nghiên cứu trƣờng hợp cố máy phát điện hệ thống 37 bus, máy phát sử dụng chƣơng trình sa thải phụ tải dựa thuật toán FUZZY-AHP.55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64 4.1 Kết luận 64 4.2 Hƣớng nghiên cứu phát triển 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHỤ LỤC Bản Thuyết minh đề tài đƣợc phê duyệt xi Luan van Nghiên cứu sa thải phụ tải dựa thuật toán Fuzzy-AHP DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 1.1: Các bƣớc sa thải tải FRCC Bảng 1.2: Các bƣớc sa thải tải MAAC Bảng 1.3: Chƣơng trình sa thải tải ERCOT 10 Bảng 1.4: Công thức sa thải tải dựa SCADA 17 Bảng 1.5: Sa thải tải Điều hành hệ thống truyền tải Hy Lạp 21 Bảng 2.1: Tỷ lệ so sánh mức tầm quan trọng 35 Bảng 3.1: Kết tính tốn tổng hợp trƣờng hợp mờ hóa đồ thị phụ tải 41 Bảng 4.1: Dữ liệu tải hệ thống 37 bus hệ thống đạt 70%, 80%, 90%, 100% phụ tải cực đại 45 Bảng 4.2: Ma trận phán đoán trung tâm phụ tải 46 Bảng 4.3: Ma trận phán đoán phụ tải trung tâm tải 46 Bảng 4.4: Ma trận phán đoán phụ tải trung tâm tải 46 Bảng 4.5: Ma trận phán đoán phụ tải trung tâm tải 46 Bảng 4.6: Ma trận phán đoán phụ tải trung tâm tải 47 Bảng 4.7: Giá trị Mi ma trận trung tâm phụ tải 47 Bảng 4.8: Giá trị Mi ma trận tải trung tâm phụ tải 47 Bảng 4.9: Giá trị Mi ma trận tải trung tâm phụ tải 48 Bảng 4.10: Giá trị Mi ma trận tải trung tâm phụ tải 48 Bảng 4.11: Giá trị Mi ma trận tải trung tâm phụ tải 48 Bảng 4.12: Giá trị Mi*của ma trận trung tâm phụ tải 49 Bảng 4.13: Giá trị Mi*của ma trận tải trung tâm phụ tải 49 Bảng 4.14: Giá trị Mi*của ma trận tải trung tâm phụ tải 49 Bảng 4.15: Giá trị Mi*của ma trận tải trung tâm phụ tải 49 Bảng 4.16: Giá trị Mi*của ma trận tải trung tâm phụ tải 50 Bảng 4.17: Các giá trị Wkj ma trận trung tâm phụ tải 50 Bảng 4.18: Các giá trị Wdi tải trung tâm phụ tải 50 xii Luan van Nghiên cứu sa thải phụ tải dựa thuật toán Fuzzy-AHP Bảng 4.19: Các giá trị Wdi tải trung tâm phụ tải 51 Bảng 4.20: Các giá trị Wdi tải trung tâm phụ tải 51 Bảng 4.21: Các giá trị Wdi tải trung tâm phụ tải 51 Bảng 4.22: Giá trị hệ số quan trọng đơn vị tải đƣợc tính tốn AHP.52 Bảng 4.23: Sắp xếp đơn vị phụ tải theo giá trị hệ số quan trọng phụ tải Wij giảm dần 53 Bảng 4.24: Ma trận phán đoán trung tâm phụ tải 56 Bảng 25: Ma trận phán đoán phụ tải trung tâm tải 57 Bảng 4.26: Ma trận phán đoán phụ tải trung tâm tải 57 Bảng 4.27: Ma trận phán đoán phụ tải trung tâm tải 57 Bảng 28: Ma trận phán đoán phụ tải trung tâm tải 57 Bảng 4.29: Giá trị hệ số quan trọng đơn vị tải đƣợc tính tốn FuzzyAHP 59 Bảng 4.30: Sắp xếp đơn vị phụ tải theo giá trị hệ số quan trọng phụ tải Wij giảm dần 60 Bảng 4.31: Kết tính tốn tổng hợp trƣờng hợp mờ hóa đồ thị phụ tải 31 Bảng 4.32: Kết so sánh phƣơng pháp sa thải phụ tải theo AHP FuzzyAHP 63 xiii Luan van Nghiên cứu sa thải phụ tải dựa thuật toán Fuzzy-AHP DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1.1: Mơ hình đáp ứng tần số trạng thái vận hành ổn định 24 Hình 1.2: Ảnh hƣởng hệ số cản dịu tải đƣờng giảm tần số (đƣờng cong ổn định hệ thống cho tải khác nhau) 26 Hình 1.3: Cấu trúc tổng quát chƣơng trình ILS 29 Hình 2.1: Mơ hình mạng phân cấp việc xếp đơn vị 32 ~ ~ Hình 2.2: Mơ hình cạnh tranh M M 34 Hình 2.3: Tỷ lệ so sánh tầm quan trọng 35 Hình 3.1: Mơ hình AHP gồm vùng trung tâm tải đơn vị tải 37 Hình 3.2: Mơ hình hệ thống phân cấp AHP 38 Hình 3.3: Lƣu đồ bƣớc sử dụng phƣơng pháp Fuzzy-AHP để sa thải phụ tải40 Hình 3.4: Kỹ thuật mờ hóa đồ thị phụ tải 41 Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống 37 bus máy phát 43 Hình 4.2: Tần số hệ thống trƣờng hợp cố máy phát bus số 44 Hình 4.3 Đồ thị tần số sa thải phụ tải theo AHP ứng với trƣờng hợp vận hành 70% tải 54 Hình 4.4 Đồ thị tần số sa thải phụ tải theo AHP ứng với trƣờng hợp vận hành 80% tải 54 Hình 4.5 Đồ thị tần số sa thải phụ tải theo AHP ứng với trƣờng hợp vận hành 90% tải 55 xiv Luan van Nghiên cứu sa thải phụ tải dựa thuật tốn Fuzzy-AHP Hình 4.6 Đồ thị tần số sa thải phụ tải theo AHP ứng với trƣờng hợp vận hành 100% tải 55 Hình 4.7: Mơ hình AHP gồm vùng trung tâm tải đơn vị tải 56 Hình 4.8: Kỹ thuật mờ hóa đồ thị phụ tải 60 Hình 4.9 Đồ thị tần số sa thải phụ tải theo AHP ứng với trƣờng hợp vận hành 70% tải 61 Hình 4.10 Đồ thị tần số sa thải phụ tải theo AHP ứng với trƣờng hợp vận hành 80% tải 62 Hình 4.11 Đồ thị tần số sa thải phụ tải theo AHP ứng với trƣờng hợp vận hành 90% tải 62 Hình 4.12 Đồ thị tần số sa thải phụ tải theo AHP ứng với trƣờng hợp vận hành 100% tải 63 xv Luan van Nghiên cứu sa thải phụ tải dựa thuật toán Fuzzy-AHP DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT AHP: Analytic Hierarchy Process ILS: Intelligent Load Shedding UFLS: Under Frequency Load Shedding xvi Luan van Load Shedding Load Shedding Based On Fuzzy-Ahp Algorithm TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Tp HCM, ngày 10 tháng 11 năm 2014 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thông tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cứu sa thải phụ tải dựa thuật toán Fuzzy-AHP - Mã số: T2014-07GVT - Chủ nhiệm: ThS Lê Trọng Nghĩa - Cơ quan chủ trì: Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh - Thời gian thực hiện: 02/2014-12/2014 Mục tiêu: Nghiên cứu phương pháp sa thải phụ tải đề xuất phương pháp sa thải phụ tải dựa thuâ ̣t tốn mờ hóa AHP (Fuzzy AHP) Tính sáng tạo: Nghiên cứu việc sa thải phụ tải có xét đến tầm quan trọng phụ tải dựa thuật tốn phân tích mờ hóa hệ thống phân cấp Fuzz-AHP để xử lý Ngoài ra, thay đổi tải theo ngày, mờ hóa đồ thị phụ tải để đề chiến lược điều khiển có cố xảy Kết nghiên cứu: - Báo cáo phân tích việc sa thải phụ tải lưới điện 37 nút, máy phát Sản phẩm: - Tài liệu báo cáo kết nghiên cứu - Bài báo đăng tạp chí Giáo dục kỹ thuật - Chương trình máy tính hỗ trợ tính tốn Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết nghiên cứu khả áp dụng: - Kết nghiên cứu đăng tạp chí chuyên ngành nước - Kết nghiên cứu dùng làm tài liệu tham khảo cho học viên cao học - Kết nghiên cứu sử dụng làm tài liệu tham khảo cho công ty Tư vấn Thiết kế điện, cơng ty điện lực, sở có đào tạo sau đại học ngành “Thiết bị,mạng nhà máy điện”, ngành “Kỹ thuật điện” Trưởng Đơn vị Chủ nhiệm đề tài vii Luan van Chương Hình 4.3 Đồ thị tần số sa thải phụ tải theo AHP ứng với trường hợp vận hành 70% tải Hình 4.4 Đồ thị tần số sa thải phụ tải theo AHP ứng với trường hợp vận hành 80% tải 54 Luan van Chương Hình 4.5 Đồ thị tần số sa thải phụ tải theo AHP ứng với trường hợp vận hành 90% tải Hình 4.6 Đồ thị tần số sa thải phụ tải theo AHP ứng với trường hợp vận hành 100% tải 4.2 Nghiên cứu trường hợp cố máy phát điện hệ thống 37 bus, máy phát sử dụng chương trình sa thải phụ tải dựa thuật tốn FUZZY-AHP 55 Luan van Chương Tương tự trường hợp nghiên cứu mục 4.1, hệ thống phân thành trung tâm tải Trường hợp nghiên cứu đề tài trường hợp máy phát góp số 4, tổng công suất phát hệ thống 1087MW, hệ thống hoạt động mức 83%, cố máy phát số góp làm cho tổng công suất nguồn phát bị giới hạn Thực theo bước mơ hình thuật tốn Fuzzy-AHP trình bày chương 2,3 Bước 1: Xác định vùng trung tâm tải đơn vị tải trung tâm tải Hình 4.7: Mơ hình AHP gồm vùng trung tâm tải đơn vị tải Trong mơ hình này, thống có trung tâm tải có 25 đơn vị tải Bước 2: Xây dựng mơ hình phân cấp AHP dựa vùng trung tâm tải đơn vị phụ tải xác định Bước Bước 3: Xác định hệ số trọng số tầm quan trọng trung tâm tải nút tải cách sử dụng ma trận phán đoán Xây dựng ma trận phán đoán trung tâm tải tải với trung tâm tải Bảng 4.24: Ma trận phán đốn trung tâm phụ tải W Tiêu chí C1 C1 (1/1, 1/1,1/1) C2 (2/7,1/3,2/5) C3 (1/1, 1/1,1/1) C4 (1/1, 1/1,1/1) 0.02 C2 (5/2, 3/1, 7/2) (1/1, 1/1,1/1) (1/1, 1/1,1/1) (5/2, 3/1, 7/2) 0.72 C3 (1/1, 1/1,1/1) (1/1, 1/1,1/1) (1/1, 1/1,1/1) (2/5,1/2,2/3) 0.07 C4 (1/1, 1/1,1/1) (2/7,1/3,2/5) (3/2,2/1,5/2) (1/1, 1/1,1/1) 0.2 Ở đây: Ci trung tâm tải i 56 Luan van Chương Bảng 25: Ma trận phán đoán phụ tải trung tâm tải L2 1/1, 1/1,1/1) L3 (1/1, 1/1,1/1) (1/1, 1/1,1/1) 1/1, 1/1,1/1) 5/2, 3/1, 7/2) (2/7,1/3,2/5) (1/1, 1/1,1/1) (3/2,2/1,5/2) 5/2, 3/1, 7/2) (2/5,1/2,2/3) (1/1, 1/1,1/1) (3/2,2/1,5/2) (2/5,1/2,2/3) (1/1, 1/1,1/1) L2 1/1, 1/1,1/1) L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 (3/2,2/1,5/2) L4 (1/1, 1/1,1/1) 5/2, 3/1, 7/2) (1/1, 1/1,1/1) (3/2,2/1,5/2) (1/1, 1/1,1/1) (3/2,2/1,5/2) (1/1, 1/1,1/1) (2/5,1/2,2/3) L5 L6 L7 L8 L9 W (2/7,1/3,2/5) (1/1, 1/1,1/1) (2/5,1/2,2/3) (2/7,1/3,2/5) (1/1, 1/1,1/1) (2/5,1/2,2/3) (2/5,1/2,2/3) 0.01 (3/2,2/1,5/2) (1/1, 1/1,1/1) (1/1, 1/1,1/1) 5/2, 3/1, 7/2) (1/1, 1/1,1/1) 0.01 (3/2,2/1,5/2) 0.09 (2/7,1/3,2/5) 0.13 (2/7,1/3,2/5) 0.2 (2/5,1/2,2/3) (1/1, 1/1,1/1) (1/1, 1/1,1/1) 0.22 (2/5,1/2,2/3) 0.12 (3/2,2/1,5/2) (1/1, 1/1,1/1) 0.23 (2/5,1/2,2/3) (1/1, 1/1,1/1) (5/2, 3/1, 7/2) (5/2, 3/1, 7/2) (1/1, 1/1,1/1) (5/2, 3/1, 7/2) (3/2,2/1,5/2) (1/1, 1/1,1/1) (2/5,1/2,2/3) (2/7,1/3,2/5) (1/1, 1/1,1/1) (1/1, 1/1,1/1) (2/7,1/3,2/5) (1/1, 1/1,1/1) (1/1, 1/1,1/1) (2/7,1/3,2/5) (5/2, 3/1, 7/2) (3/2,2/1,5/2) (1/1, 1/1,1/1) Bảng 4.26: Ma trận phán đoán phụ tải trung tâm tải L10 L11 L12 (1/1, 1/1,1/1) (1/1, 1/1,1/1) (1/1, 1/1,1/1) L10 (1/1, 1/1,1/1) (1/1, 1/1,1/1) (5/2, 3/1, 7/2) L11 (1/1, 1/1,1/1) (2/7,1/3,2/5) (1/1, 1/1,1/1) L12 (1/1, 1/1,1/1) (3/2,2/1,5/2) L13 (5/2, 3/1, 7/2) (3/2,2/1,5/2) (1/1, 1/1,1/1) (2/5,1/2,2/3) L14 L13 (2/7,1/3,2/5) (1/1, 1/1,1/1) (2/5,1/2,2/3) (1/1, 1/1,1/1) (5/2, 3/1, 7/2) Bảng 4.27: Ma trận phán đoán phụ tải trung tâm tải L15 L16 L19 L15 (1/1, 1/1,1/1) (2/5,1/2,2/3) (1/1, 1/1,1/1) L16 (3/2,2/1,5/2) (1/1, 1/1,1/1) (5/2, 3/1, 7/2) L19 (1/1, 1/1,1/1) (2/7,1/3,2/5) (1/1, 1/1,1/1) L22 (1/1, 1/1,1/1) (5/2, 3/1, 7/2) (3/2,2/1,5/2) L23 (3/2,2/1,5/2) (1/1, 1/1,1/1) (2/5,1/2,2/3) L22 (1/1, 1/1,1/1) (2/7,1/3,2/5) (2/5,1/2,2/3) (1/1, 1/1,1/1) (5/2, 3/1, 7/2) L14 W (2/5,1/2,2/3) (1/1, 1/1,1/1) (3/2,2/1,5/2) (2/7,1/3,2/5) (1/1, 1/1,1/1) 0.08 0.25 0.14 0.26 0.27 L23 (2/5,1/2,2/3) (1/1, 1/1,1/1) (3/2,2/1,5/2) (2/7,1/3,2/5) (1/1, 1/1,1/1) W 0.07 0.35 0.18 0.05 0.36 Bảng 28: Ma trận phán đoán phụ tải trung tâm tải L25 L30 (1/1, 1/1,1/1) (1/1, 1/1,1/1) (1/1, 1/1,1/1) (1/1, 1/1,1/1) (1/1, 1/1,1/1) (2/7,1/3,2/5) L32 (1/1, 1/1,1/1) (5/2, 3/1, 7/2) (1/1, 1/1,1/1) L35 L36 L37 (2/7,1/3,2/5) (2/5,1/2,2/3) (2/7,1/3,2/5) (2/5,1/2,2/3) (1/1, 1/1,1/1) (1/1, 1/1,1/1) (1/1, 1/1,1/1) (1/1, 1/1,1/1) (2/5,1/2,2/3) (3/2,2/1,5/2) (2/5,1/2,2/3) (3/2,2/1,5/2) (5/2, 3/1, 7/2) (1/1, 1/1,1/1) (3/2,2/1,5/2) (1/1, 1/1,1/1) (2/7,1/3,2/5) (2/7,1/3,2/5) 0.10 (1/1, 1/1,1/1) (2/5,1/2,2/3) (5/2, 3/1, 7/2) (1/1, 1/1,1/1) (1/1, 1/1,1/1) (1/1, 1/1,1/1) (5/2, 3/1, 7/2) (3/2,2/1,5/2) (5/2, 3/1, 7/2) (1/1, 1/1,1/1) (3/2,2/1,5/2) (5/2, 3/1, 7/2) (1/1, 1/1,1/1) (1/1, 1/1,1/1) (2/5,1/2,2/3) 0.23 (3/2,2/1,5/2) (1/1, 1/1,1/1) (2/5,1/2,2/3) (1/1, 1/1,1/1) (2/7,1/3,2/5) (3/2,2/1,5/2) (1/1, 1/1,1/1) 0.14 L25 L30 L32 L34 L35 L36 L37 W L34 57 Luan van 0.02 0.17 0.12 0.23 Chương Bước 4: Tính tốn trọng số đơn vị tải toàn hệ thống Cách tính trọng số trình bày chương 2, tính cách nhân trọng số đơn vị tải với trọng số trung tâm tải tương ứng Theo phương pháp Fuzzy- AHP Chang [30] trình bày chương 2, từ cơng thức (2.11) tính được: S1 = (2.62, 3.33, 4.40) x S2 = (6.67, 8.0, 9.5) x 1   , ,    23.97 19.17 15.47  1   , ,    23.97 19.17 15.47  S3 = (2.73, 3.50, 4.67) x 1   , ,   23 97 19 17 15 47   S4 = (3.45, 4.33, 5.40) x 1   , ,    23.97 19.17 15.47  Sử dụng công thức (2.13) (2.14): V S1  S2  = 0.27  0.28  0.02 ; V S1  S3  =0.95; V S1  S4  =0.73; (0.17  0.28)  (0.42  0.28) V S2  S1  =1; V S2  S3  =1; V S  S  =1; V S  S1  =1; V S  S  =0.09; V S  S  =0.78 V S  S1  =1; V S  S  =0.27; V S  S  =1 Sử dụng công thức (2.14) d’(C1)= V S1  S ,S 3, S  =min(0.02,0.95,0.73)=0.02 d’(C2)= V S  S1 ,S 3, S  =min(1,1,1)=1 d’(C3)= V S3  S1 ,S 2, S  =min(1,0.09,0.78)=0.09 d’(C4)= V S1  S ,S 2, S3  =min(1,0.27,1)=0.27 Vì vậy, W’=(0.02,1,0.09,0.27), từ tính trọng số hay vector riêng W=(0.02,0.72,0.07,0.2) dựa cơng thức Wi  Wi* W * i Tính tốn tương tự cho ma trận phán đốn cịn lại, kết tính tốn trình bày Bảng 4.24, Bảng 4.25, Bảng 4.26, Bảng 4.27, Bảng 4.28 Hệ số quan trọng tổng hợp đơn vị tải tồn hệ thống tính cách nhân trọng số trung tâm tải với trọng số đơn vị tải trung tâm tải Kết tổng hợp trình bày Bảng 4.29 58 Luan van Chương Bảng 4.29: Giá trị hệ số quan trọng đơn vị tải tính tốn Fuzzy-AHP Hệ số quan trọng Hệ số quan Wkj Trung Nút Hệ số quan trọng trọng Wdi (đơn tâm tải tải tổng hợp Wij vị tải) (trung tâm tải) C1 0.02 L2 0.01 0.0001 C1 0.02 L3 0.01 0.0001 C1 0.02 L4 0.09 0.0016 C1 0.02 L5 0.13 0.0024 C1 0.02 L6 0.2 0.0036 C1 0.02 L7 0.22 0.0039 C1 0.02 L8 0.12 0.0021 C1 0.02 L9 0.23 0.0042 C2 0.72 L10 0.08 0.0564 C2 0.72 L11 0.25 0.181 C2 0.72 L12 0.14 0.0989 C2 0.72 L13 0.26 0.19 C2 0.72 L14 0.27 0.1951 C3 0.07 L15 0.07 0.0043 C3 0.07 L16 0.35 0.0227 C3 0.07 L19 0.18 0.0118 C3 0.07 L22 0.05 0.0034 C3 0.07 L23 0.36 0.0233 C4 0.2 L25 0.02 0.0034 C4 0.2 L30 0.17 0.0338 C4 0.2 L32 0.12 0.0231 C4 0.2 L34 0.1 0.0192 C4 0.2 L35 0.23 0.0444 C4 0.2 L36 0.23 0.0444 C4 0.2 L37 0.14 0.0268 Bước 5: Sắp xếp theo thứ tự giảm dần tầm quan trọng đơn vị tải Trong bảng xếp đơn vị tải này, phụ tải có trọng số nhỏ ưu tiên sa thải trước chiến lược điều khiển 59 Luan van Chương Bảng 4.30: Sắp xếp đơn vị phụ tải theo giá trị hệ số quan trọng phụ tải Wij giảm dần Trung tâm tải Hệ số quan trọng Wkj (A-PI) Nút tải Hệ số quan trọng Wdi (ALD) Hệ số quan trọng tổng hợp Wij C2 C2 C2 C2 C2 C4 C4 C4 C4 C3 C4 C3 C4 C3 C3 C1 C1 C1 C4 C3 C1 C1 C1 C1 C1 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.2 0.2 0.2 0.2 0.07 0.2 0.07 0.2 0.07 0.07 0.02 0.02 0.02 0.2 0.07 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 L14 L13 L11 L12 L10 L35 L36 L30 L37 L23 L32 L16 L34 L19 L15 L9 L7 L6 L25 L22 L5 L8 L4 L2 L3 0.27 0.26 0.25 0.14 0.08 0.23 0.23 0.17 0.14 0.36 0.12 0.35 0.1 0.18 0.07 0.23 0.22 0.2 0.02 0.05 0.13 0.12 0.09 0.01 0.01 0.1951 0.19 0.181 0.0989 0.0564 0.0444 0.0444 0.0338 0.0268 0.0233 0.0231 0.0227 0.0192 0.0118 0.0043 0.0042 0.0039 0.0036 0.0034 0.0034 0.0024 0.0021 0.0016 0.0001 0.0001 Bước 6: Mờ hóa đồ thị phụ tải ứng với tỷ lệ 70%, 80%, 90% 100% công suất cực đại phụ tải µ µ µ2 µ3 CL1 CL2 CL3 CL4 70% 80% 90% 100% Hình 4.8: Kỹ thuật mờ hóa đồ thị phụ tải 60 Luan van P Chương Giả sử trường hợp phụ tải vận hành mức 83% phụ tải cực đại, kết cho thấy giá trị µ2>µ3 chọn chiến lược điều khiển CL2 Kết mô đồ thị tần số trình bày Hình Kết tính tốn tổng hợp trình bày Bảng 4.31 Bảng 4.31: Kết tính tốn tổng hợp trường hợp mờ hóa đồ thị phụ tải Giá trị phần Chiến lược Phụ tải sa thải theo thứ Phụ tải sa thải theo thứ tự trăm tải cực điều khiển tự trọng số tải dựa trọng số tải dựa Fuzzyđại AHP AHP 70%-75% CL1 L2, L4, L25, L5 L3, L2, L4, L8 75%-85% CL2 L2, L4, L25, L5 L3, L2, L4, L8 85%-95% CL3 L2, L4, L25 L3, L2, L4 >95% CL4 L2, L4, L25 L3, L2, L4 Sau xác định trọng số tầm quan trọng, tiến hành sa thải phụ tải tần số phục hồi đến giá trị lớn 59.7Hz Đồ thị tần số sa thải phụ tải ứng với trường hợp vận hành 70%, 80%, 90% 100% trình bày Hình 4.9, Hình 4.10, Hình 4.11, Hình 4.12 Hình 4.9 Đồ thị tần số sa thải phụ tải theo AHP ứng với trường hợp vận hành 70% tải 61 Luan van Chương Hình 4.10 Đồ thị tần số sa thải phụ tải theo AHP ứng với trường hợp vận hành 80% tải Hình 4.11 Đồ thị tần số sa thải phụ tải theo AHP ứng với trường hợp vận hành 90% tải 62 Luan van Chương Hình 4.12 Đồ thị tần số sa thải phụ tải theo AHP ứng với trường hợp vận hành 100% tải Kết nhận được, tần số trước thực chương trình sa thải phụ tải đề xuất 59.6 Hz, sau áp dụng chương trình sa thải tải, tần số cải thiện đến giá trị ổn định gần 60 Hz (59.9 Hz) vòng 30 giây So sánh với trường hợp sa thải phụ tải theo thuật toán AHP, phương pháp sa thải phụ tải theo thuật tốn Fuzzy-AHP cà hai trường hợp tần số phục hồi đến giá trị cho phép, nhiên phương tải sa thải theo Fuzzy-AHP có tổng cơng suất phải sa thải Kết so sánh trình bày Bảng 4.32 Bảng 4.32: Kết so sánh phương pháp sa thải phụ tải theo AHP Fuzzy-AHP Phương pháp sa thải Tần số phục hồi (Hz) Công suất sa thải (MW) Thời gian phục hồi (s) Thuật toán AHP Thuật toán Fuzzy-AHP Chiến lược điều khiển Chiến lược điều khiển Chiến lược điều khiển Chiến lược điều khiển Chiến lược điều khiển Chiến lược điều khiển Chiến lược điều khiển Chiến lược điều khiển 59,9 59,9 59,9 60 59,9 59,9 59,86 59,9 131,30 143,69 133,45 148,29 118,90 130,11 106 117,78 38s 30s 40s 40s 30s 32s 60s 45s 63 Luan van Kết luận kiến nghị KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Phương pháp sa thải dựa thuật toán Fuzzy-AHP áp dụng tình khẩn cấp để trì ổn định hệ thống điện Đặc điểm quan trọng phương pháp đồ thị phụ tải mờ hóa làm giảm số chiến lược điều khiển ứng với mức tải khác nhau, số lượng tải vị trí tải sa thải nút xác định trước thực theo chiến lược điều khiển Điều góp phần làm đơn giản hóa công tác vận hành, giảm nhớ tăng tốc độ xử lý chương trình giúp cho thời gian phục hồi hệ thống nhanh có cố xảy Các kết mơ cho thấy sử dụng thuật toán Fuzzy-AHP kết hợp với mờ hóa đồ thị phụ tải, lượng cơng suất phải sa thải so với thuật tốn AHP góp phần làm giảm thiệt hại mặt kinh tế có cố xảy để chứng minh hiệu phương pháp đề xuất 4.2 Hướng nghiên cứu phát triển Vấn đề sa thải phụ tải mang tính tối ưu cục Hướng nghiên cứu phát triển thời gian tới xem xét toán sa thải phụ tải tải động, vấn đề sa thải tối ưu tối ưu toàn cục tất trường hợp có xét đến điều kiện ràng buộc 64 Luan van Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Mohammad Taghi Ameli, Saeid Moslehpour, Hamidreza Rahimikhoshmakani, “The Role of Effective Parameters in Automatic Load-Shedding Regarding Deficit of Active Power in a Power System”, The international Journal of modern Engineering, Vol 7, No 1, 2006 [2] Hamish H Wong, Joaquin Flores, Ying Fang, Rogelio P Baldevia,Jr, (2000) Guam Power Authority Under Frequency Load Shedding Study [3] Emmanuel J Thalassinakis, Member, IEEE, and Evangelos N Dialynas,(2004) A Monte-Carlo Simulation Method for Setting the Underfrequency Load Shedding Relays and Selecting the Spinning Reserve Policy in Autonomous Power Systems, IEEE transactions on power systems, vol 19, no [4] Florida Reliability Coordinating Council Inc, 2011 FRCC standards handbook, 316 pages [5] ERCOT, Underfrequency Load Shedding 2006 Assessment and Review, pages [6] Farrokh Shokooh, J J Dai, Shervin Shokooh, Jacques Tastet, Hugo Castro, Tanuj Khandelwal, Gary Donner, An Intelligent Load Shedding (ILS) System Application in a Large Industrial Facility [7] Ling Chak Ung, “AHP Approach for Load Shedding Scheme of an Islanded Power System”, Masters Thesis University Tun Hussein Onn Malaysia 2012, 142 pages [8] Goh Hui Hwang, “Application of Analytic Hierarchy Process (AHP) in load shedding scheme for electrical power system” Environment and Electrical Engineering (EEEIC), 2010 9th International Conference on, page(s): 365- 368 [9] Ying Lu, Wen-Shiow Kao, Associate Member, IEEE, Yung-Tien Chen, (2005) Study of Applying Load Shedding Scheme With Dynamic D-Factor Values of Various Dynamic Load Models to Taiwan Power System, IEEE TRANSACTIONS ON POWER SYSTEMS, VOL 20, NO 65 Luan van Tài liệu tham khảo [10] Leehter Yao, Senior Member, IEEE, Wen-Chi Chang, and Rong-Liang Yen, (2005) An Iterative Deepening Genetic Algorithm for Scheduling of Direct Load Control, IEEE TRANSACTIONS ON POWER SYSTEMS, VOL 20, NO [11] Farrokh Shokooh, J J Dai, Shervin Shokooh, Jacques Tastet, Hugo Castro, Tanuj Khandelwal, Gary Donner, An Intelligent Load Shedding (ILS) System Application in a Large Industrial Facility [12] Oscar E Moya, (2005) A Spinning Reserve, Load Shedding, and Economic Dispatch Solution by Bender’s Decomposition, IEEE TRANSACTIONS ON POWER SYSTEMS, VOL 20, NO [13] Wen-Jen Lee, Microcomputers based intelligent load shedding [14] Rung-Fang Chang, Chan-Nan Lu, Tsun-Yu Hsiao, (2005) Prediction of Frequency Response After Generator Outage Using Regression Tree, IEEE TRANSACTIONS ON POWER SYSTEMS, VOL 20, NO [15] Adly A Girgis, William Peterson, Optimal estimation of frequency deviation and its rate of change for load shedding [16] Li Zhang, Jin Zhong, UFLS Design by using f and integrating df/dt [17] Xiaofu Xiong, Wenyuan Li, A New under frequency load shedding scheme considering load frequency characteristics [18] Matthew A Mitchell, J.A PeGas Lopes, J.N Fidalgo James D McCalley, Using a Neural Network to Predict the Dynamic Frequency Response of a Power System to an Under-Frequency Load Shedding Scenario [19] M Parniani, A Nasri, SCADA based under frequency load shedding integrated with rate of frequency decline [20] Juhwan Jung, Chen-Ching Liu, Steven Tanimoto, Vijay Vittal, Adaptation in Load Shedding under vulnerable operating conditions [21] B Isaias Lima Lopes, A.C Zambroni de Sow, (2003) An Approach for Under Voltage Load Shedding, IEEE Bologna PowerTech Conference [22] Dai Jianfeng, Zhou Shuangxi, Lu Zongxiang, A New Risk Indices Based Under Voltage Load Shedding Scheme 66 Luan van Tài liệu tham khảo [23] Shamir S Ladhani, William Rosehart, Criteria for Load Control when Considering Static Stability Limits [24] Naoto Yorino, E E El-Araby, Hiroshi Sasaki, Shigemi Harada, A New Formulation for FACTS Allocation for Security Enhancement Against Voltage Collapse [25] Charles J Mozina (Beckwith Electric Co., Inc.), Undervoltage Load Shedding.5 [26] CD Vournas, GA Manos, J Kabouris, G Christoforidis, On-line voltage security assessment of the Hellenic interconnected system [27] Mark Adamiak, William Premerlani, Dr Bogdan Kasztenny, Synchrophasors: Definition, Measurement, and Application [28] Y.C Erensal, T Oă zcan, M.L Demircan, Determining key capabilities in technology management using fuzzy analytic hierarchy process: A case study of Turkey, Information Sciences 176 (2006) 27552770 [29] C Kahraman, T Ertay, G Buăyuăkoăzkan, A fuzzy optimization model for QFD planning process using analytic network approach, European Journal of Operational Research 171 (2006) 390–411 [30] E Tolga, M.L Demircan, C Kahraman, Operating system selection using fuzzy replacement analysis and analytic hierarchy process, International Journal of Production Economics 97 (2005) 89–117 [31] P.J.M Van Laarhoven, W Pedrycz, A fuzzy extension of Saaty’s priority theory, Fuzzy Sets and Systems 11 (1983) p.229–241 [32] D.Y Chang, Extent Analysis and Synthetic Decision, Optimization Techniques and Applications, World Scientific, Singapore, 1992, p 352 [33] D.Y Chang, Applications of the extent analysis method on fuzzy AHP, European Journal of Operational Research 95 (1996) 649–655 [34] T.L Saaty, The Analytic Hierarchy Process, McGraw-Hill, New York, 1980 67 Luan van S K L 0 Luan van ... Mơ hình Fuzzy- AHP 34 Chƣơng PHƢƠNG PHÁP SA THẢI PHỤ TẢI DỰA TRÊN THUẬT TOÁN FUZZY- AHP 37 3.1 Phƣơng pháp sa thải phụ tải dựa thuật toán Fuzzy- AHP 37 3.2 Kỹ thuật mờ... AHP VÀ FUZZY- AHP 31 x Luan van Nghiên cứu sa thải phụ tải dựa thuật tốn Fuzzy- AHP 2.1 Q trình phân tích hệ thống phân cấp - Thuật toán AHP 31 2.1.1 Thuật toán AHP 31 2.1.2 Kỹ thuật. .. Nghiên cứu phương pháp sa thải phụ tải đề xuất phương pháp sa thải phụ tải dựa thuâ ̣t toán mờ hóa AHP (Fuzzy AHP) Tính sáng tạo: Nghiên cứu việc sa thải phụ tải có xét đến tầm quan trọng phụ