Cải thiện tổng thể sụt giảm điện áp ngắn hạn trên lưới phân phối sử dụng thiết bị dvr

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Cải thiện tổng thể sụt giảm điện áp ngắn hạn lưới phân phối sử dụng thiết bị DVR ĐINH TRUNG HIẾU Hieu.DT202849M@sis.hust.edu.vn Ngành Kỹ thuật điện Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS BẠCH QUỐC KHÁNH TS TRẦN THANH SƠN Chữ ký GVHD Trường: Điện - Điện tử Khoa: Điện HÀ NỘI, 10/2022 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Đinh Trung Hiếu Đề tài luận văn: Cải thiện tổng thể sụt giảm điện áp ngắn hạn lưới phân phối sử dụng thiết bị DVR Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số SV: 20202849M Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 29/10/2022 với nội dung sau: - Sửa số lỗi tả; - Danh mục tài liệu tham khảo; Hà Nội, ngày 15 tháng 11 năm 2022 Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn TS Trần Thanh Sơn Đinh Trung Hiếu CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG PGS.TS Lê Đức Tùng ĐỀ TÀI LUẬN VĂN Đặt vấn đề Vấn đề chất lượng điện (CLĐN) thay đổi điện áp, dòng điện, tần số dẫn đến làm hư hỏng thiết bị tiêu thụ điện Việc sử dụng ngày nhiều thiết bị điện tử khiến cho thiết bị tiêu thụ điện ngày nhạy cảm với CLĐN Việc hình thành thị trường điện, đặc biệt thị trường có tham gia công ty quản lý lưới phân phối điện áp lực phải tạo môi trường sở hạ tầng đầu tư hấp dẫn Việt Nam năm gần khiến quan tâm khách hàng dùng điện lẫn bên quản lý lưới điện bên sản xuất thiết bị điện CLĐN trở nên đặc biệt Có thể nói, Việt Nam, khu vực lưới điện lưới điện phân phối, đặc biệt lưới điện phân phối cho công nghiệp, than phiền khách hàng tranh chấp pháp lý liên quan đến vấn đề chuyên môn CLĐN xảy nhiều Trong tượng CLĐN biến dạng gây sóng hài biến thiên điện áp ngắn hạn sụt giảm điện áp ngắn hạn (SANH) tượng gây nhiều vấn đề phụ tải nhạy cảm ghi nhận Việt Nam Đã có số nghiên cứu nước đánh giá CLĐN giải pháp Tuy vậy, vấn đề có nhiều tượng CLĐN tác dụng phụ tải đa dạng Nghiên cứu khắc phục SANH Việt Nam có số chủ yếu bảo vệ cho phía phụ tải, khách hàng thực Với việc phát triển công nghệ vật liệu bán dẫn, thiết bị điện tử công suất với công suất lớn ngày ứng dụng rộng rãi vận hành hệ thống điện Thiết bị truyền tải điện xoay chiều linh hoạt (FACTS) sử dụng khu vực lưới truyền tải với nhiều mục đích nâng cao khả tải đường dây, cải thiện giới hạn ổn định, tối ưu hóa chế độ vận hành lưới truyền tải Việc ứng dụng thiết bị FACTS lưới phân phối, cịn gọi D-FACTS gồm lớp thiết bị điều hịa cơng suất (Custom Power Device – CPD) thiết bị phục hồi điện áp động (Dynamic voltage restorer - DVR), thiết bị bù tĩnh (Distribution Static Compensator - D-Statcom) dần triển khai nhiều nơi giới Các thiết bị CPD, việc đảm bảo chất lượng vận hành dài hạn, khắc phục tốt nhiều tượng CLĐN nhờ khả đáp ứng nhanh thiết bị nghịch lưu nguồn áp [19] Tuy nhiên Việt Nam chưa có nghiên cứu ứng dụng thiết bị CPD nhằm nâng cao CLĐN lưới phân phối Sở dĩ có vấn đề bên quản lý lưới phân phối điện công ty điện lực chưa quan tâm đến việc ứng dụng thiết bị CPD Với lý trên, luận án với tên đề tài: “Cải thiện tổng thể sụt giảm điện áp ngắn hạn lưới phân phối sử dụng thiết bị DVR” Mục tiêu đề tài Luận án nghiên cứu đánh giá số vấn đề CLĐN xem xét giải pháp nâng cao CLĐN lưới phân phối với mục tiêu cụ thể sau nghiên cứu xây dựng mơ hình giải tốn tối ưu lựa chọn vị trí cơng suất thiết bị DVR nhằm khắc phục tượng sụt giảm điện áp ngắn hạn lưới phân phối Giải pháp phân tích đề xuất dựa quan điểm nâng cao CLĐN hệ thống, không CLĐN cho riêng nút phụ tải riêng biệt thực bên quản lý lưới phân phối điện, mà Việt Nam công ty điện lực Việc phân tích đánh giá CLĐN lồng mơ hình tốn tối ưu bước q trình tối ưu hóa việc thực giải pháp Việc khắc phục SANH thực dựa tính tốn đánh giá SANH lưới phân phối ngắn mạch Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng giải pháp nâng cao CLĐN sử dụng thiết bị DVR Hiện tượng CLĐN xem xét SANH ngắn mạch biến dạng gây sóng hài lò hồ quang điện sinh lưới phân phối, có xét số đặc thù lưới phân phối điện Việt Nam Bên cạnh tiêu chất lượng vận hành độ lệch điện áp lưới điện vận hành, tổn thất điện vận hành xem xét xây dựng mơ hình tốn tối ưu ứng dụng giải pháp Trong nghiên cứu luận án, lưới phân phối mẫu 33 nút IEEE có xét đặc điểm riêng lưới phân phối điện Việt Nam sử dụng làm đối tượng minh họa cho hiệu giải pháp nâng cao CLĐN nghiên cứu luận án Cơng cụ giải tốn tối ưu nói chung, thuật tốn di truyền (Genetic Algorithm - GA) nói riêng nội dung nghiên cứu luận án Phương pháp nghiên cứu Để ứng dụng thiết bị DVR cải thiện tổng thể sụt áp ngắn hạn hệ thống phân phối, luận án nghiên cứu phương pháp để mơ hình hóa thiết bị DVR xảy ngắn mạch hệ thống lưới phân phối để tính số sụt áp hệ thống ứng dụng phương pháp tối ưu hóa để xác định vị trí dung lượng tối ưu DVR để cải thiện tổng thể sụt áp ngắn hạn hệ thống Phương pháp tối ưu sử dụng phương pháp tìm kiếm heuristic thuật toán di truyền (GA), mà cụ thể luận văn sử dụng giải thuật di truyền đa mục tiêu Bên cạnh đó, việc giải tốn tính tốn chế độ xác lập ngắn mạch lưới phân phối xác định tiêu CLĐN thực Matlab Ý nghĩa thực tiễn đề tài Sự phát triển mạnh mẽ phụ tải xuất nhiều thiết bị điện tử cơng suất địi hỏi lưới điện phân phối phải đảm bảo nâng cao tiêu CLĐN để đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải Việc không đảm bảo tiêu CLĐN gây thiệt hại lớn kinh tế ảnh hưởng đến uy tín cơng ty điện lực Việc đầu tư lắp đặt thiết bị lên lưới điện khơng dựa khía cạnh tối thiểu hóa chi phí đầu tư mà cịn phải đảm bảo đồng thời cho việc vận hành tối ưu lưới điện Do đó, đề tài nghiên cứu “Cải thiện tổng thể sụt áp ngắn hạn lưới phân phối sử dụng thiết bị DVR” đóng góp phương pháp cho việc đầu tư, phát triển, nâng cao CLĐN lĩnh vực phân phối điện Giáo viên hướng dẫn Ký ghi rõ họ tên Lời cảm ơn Tuy nỗ lực nhiều hạn chế việc thiếu kinh nghiệm thực tế kiến thức nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận ý kiến đóng góp, đánh giá để trau dồi thêm kiến thức hoàn thiện thân Em xin cảm ơn thầy, cô giáo môn Hệ thống điện Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội dìu dắt, giúp đỡ em thời gian thực luận văn thạc sĩ trường Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy Bạch Quốc Khánh, thầy Trần Thanh Sơn tận tình hướng dẫn, đồng hành với em thời gian vừa qua Em mong tiếp tục nhận bảo thầy, cô để không ngừng học hỏi, mở mang kiến thức thời gian tới Tóm tắt nội dung luận văn Vấn đề chất lượng điện (CLĐN) thay đổi điện áp, dòng điện, tần số dẫn đến làm hư hỏng thiết bị tiêu thụ điện Việc sử dụng ngày nhiều thiết bị điện tử khiến cho thiết bị tiêu thụ điện ngày nhạy cảm với CLĐN Việc hình thành thị trường điện, đặc biệt thị trường có tham gia công ty quản lý lưới phân phối điện áp lực phải tạo môi trường sở hạ tầng đầu tư hấp dẫn Việt Nam năm gần khiến quan tâm khách hàng dùng điện lẫn bên quản lý lưới điện bên sản xuất thiết bị điện CLĐN trở nên đặc biệt Luận văn ứng dụng thiết bị DVR cải thiện tổng thể sụt áp ngắn hạn hệ thống phân phối, nghiên cứu phương pháp để mô hình hóa thiết bị DVR xảy ngắn mạch hệ thống lưới phân phối để tính số sụt áp hệ thống ứng dụng phương pháp tối ưu hóa để xác định vị trí dung lượng tối ưu DVR để cải thiện tổng thể sụt áp ngắn hạn hệ thống Phương pháp tối ưu sử dụng phương pháp tìm kiếm heuristic thuật tốn di truyền (GA), mà cụ thể luận văn sử dụng giải thuật di truyền đa mục tiêu Bên cạnh đó, việc giải tốn tính tốn ngắn mạch lưới phân phối xác định tiêu CLĐN thực Matlab HỌC VIÊN Ký ghi rõ họ tên MỤC LỤC CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG VÀ SỤT GIẢM ĐIỆN ÁP NGẮN HẠN 1.1 1.2 Tổng quan chất lượng điện 1.1.1 Định nghĩa: 1.1.2 [2, 3].? Tại vấn đề chất lượng điện ngày quan tâm 1.1.3 Chất lượng điện lưới điện phân phối Việt Nam Sụt giảm điện áp ngắn hạn 1.2.1 Tóm tắt tượng 1.2.2 Nguyên nhân gây sụt áp điện 1.2.3 Hậu đánh giá tác động sụt giảm điện áp ngắn hạn 1.2.4 Các biện pháp khắc phục sụt giảm điện áp ngắn hạn a Các giải pháp cho giai đoạn hình thành SANH: b Các giải pháp cho lưới điện: c Các giải pháp phụ tải nhạy cảm: 1.2.5 CHƯƠNG 2.1 Tóm lược: 10 MÔ PHỎNG THIẾT BỊ DVR 11 Giới thiệu DVR 11 2.1.1 Cấu trúc DVR [11, 12, 13] 11 a Biến áp kết nối 11 b Bộ tích trữ lượng chiều 11 c Bộ nghịch lưu nguồn áp VSI 11 d Bộ lọc hài 12 e Hệ thống điều khiển 12 2.2 2.1.2 Ứng dụng chế độ vận hành DVR 12 2.1.3 Kết luận: 16 Mơ hình tốn thiết bị DVR 16 2.2.1 Nhận xét 17 a Ưu điểm DVR: 17 b Hạn chế: 17 2.3 Tính tốn ngắn mạch lưới điện có DVR: 17 2.4 Kết luận 19 CHƯƠNG XÂY DỰNG MƠ HÌNH VÀ GIẢI BÀI TỐN LỰA CHỌN VỊ TRÍ VÀ CƠNG SUẤT THIẾT BỊ DVR NHẰM KHẮC PHỤC SỤT GIẢM ĐIỆN ÁP NGẮN HẠN 20 3.1 3.2 3.3 Tối ưu hóa đa mục tiêu (MOO) 20 3.1.1 Tổng quan MOO 20 3.1.2 Ưu điểm nhược điểm phương pháp 21 3.1.3 Lựa chọn phương pháp 22 Hàm mục tiêu ràng buộc 22 3.2.1 Hàm mục tiêu .22 3.2.2 Ràng buộc: 24 Tối ưu hóa đa mục tiêu dựa thuật toán di truyền: 24 3.3.1 Thuật toán di truyền (GA) 24 a Khái niệm 24 3.3.2 Mã hóa (Encoding) 26 a Mã hóa 26 b Mã hoá nhị phân 26 c Mã hoá hoán vị 27 d Mã hoá theo giá trị 27 e Khởi tạo quần thể ban đầu 28 f Hàm tính độ thích nghi 28 g Chọn lựa 28 h Cơ chế lựa chọn 29 i Lựa chọn tỷ lệ (bánh xe Roulet) 29 j Lựa chọn xếp hạng 29 k Lựa chọn theo chế lấy mẫu ngẫu nhiên 30 l Lựa chọn tranh đấu 30 m Lai ghép .30 n Đột biến 30 o Các tiêu chuẩn kết thúc thuật toán 31 3.3.3 Tối ưu hóa đa mục tiêu dựa thuật toán di truyền 31 3.4 Ưu nhược điểm thuật toán Gen 32 3.5 Mô lưới phân phối mẫu có DVR 33 3.5.1 Lưới phân phối mẫu 33 3.5.2 Tính tốn ngắn mạch 33 3.5.3 Tham số đầu vào 33 3.5.4 Phân tích kết 34 CHƯƠNG KẾT LUẬN 38 4.1 Kết luận 38 4.2 Hướng phát triển luận văn tương lai 38 PHỤ LỤC 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Phân loại tượng chất lượng điện áp (IEEE 1159-1995) Hình 1.2: Minh họa nguyên nhân gây SANH lưới ngắn mạch Hình 1.3: Sụt giảm điện áp ngắn hạn dạng chữ nhật .4 Hình 1.4: Sụt giảm điện áp ngắn hạn khởi động động .5 Hình 1.5: Các đặc tính chịu điện áp CBEMA ITIC Hình 1.6: So sánh đặc tính CBEMA, ITIC, SARFI 90 SEMI F47-0200 Hình 1.8: Khắc phục lõm điện áp dùng MBA cộng hưởng sắt từ Hình 1.7: Nguồn dự phịng UPS nối phụ tải nhạy cảm Hình 1.9: Bảo vệ phụ tải nhạy cảm dùng DVR Statcom Hình 2.1: Mơ hình nối lưới DVR 11 Hình Hình Hình Hình 2.2: DVR ứng dụng để bảo vệ tải nhạy cảm .12 2.3: DVR ứng dụng để ngăn chặn phát sinh tượng CLĐN 13 2.4: Sơ đồ nguyên lý hoạt động chế độ dừng thiết bị DVR 14 2.5: Sơ đồ nguyên lý hoạt động chế độ chờ thiết bị DVR 14 Hình 2.6: Sơ đồ vector phương pháp bù đồng pha 15 Hình 2.7: Sơ đồ thay lưới điện có DVR để bù điện áp 16 Hình 2.8: Lưới điện mô tả theo tổng trở nút [Zbus] xét DVR nối vào nhánh j-k .18 Hình 3.1: Tính tốn SARFIx có DVR 23 Hình 3.2: Tính tốn điện áp nút có đặt DVR 24 Hình 4.3: Lưu đồ thuật toán GA 25 Hình 3.4:Lưu đồ giải thuật di truyền đa mục tiêu 32 Hình 3.5: Lưới điện phân phối 33 nút IEEE 33 Hình 3.6: Tần suất sụt giảm ứng với X=50%.của tất nút trường hợp đặt không đặt DVR nút 27, I_DVRmax = 0.0101pu 35 Hình 3.7: DVR đặt nút 27 nâng điện áp nút lân cận .36 Hình 3.8: SARFI50 fcho tất kịch đặt DVR, I_DVRmax = 0.0101pu .36 Hình 3.9: Đường cong Pareto tương ứng với X=50, 70, 80, 90% trường hợp DVR 37 − Nghiên cứu giả định MaxID-FACTS =0.5 p.u − Về thông số GA, nghiên cứu đặt số lượng quần thể 200 3.5.4 Phân tích kết Sử dụng thuật tốn di truyền tối ưu hóa đa mục tiêu với cấc thông số ràng buộc trên, sau phần nhận xét kết Đầu tiên, xem xét X = 50% Tính tốn SARFIX (Hình 3.2 3.3) mà khơng sử dụng DVR, có SARFI50 = 13,73 Tiếp theo, xét trường hợp sử dụng DVR với MaxIDS = 0,5pu GA chạy qua 102 hệ để có nghiệm tối ưu Paretor với quy trình chọn lọc khơng bị chi phối xếp thứ hạng cho hệ lai tạo hệ để giải toán MOO Tập nghiệm gồm 130 nghiệm tối ưu Pareto kết đề cập bảng 3.1 Nhận thấy việc lựa chọn số cá thể quần thể quan trọng để thuật toán hội tụ Số lượng cá thể lớn giúp thuật tốn hội tụ dễ dàng hơn, thời gian tính tốn lâu Bảng 3.1: Nghiệm tối ưu với vị trí dung lượng DVR với mức sụt giảm điện áp X = 50% Nghiệm SARFI50 IDVRmax (pu) Vị trí đặt DVR Nghiệm SARFI50 IDVRmax (pu) Vị trí đặt DVR 13.55 0.0101 27 19 12.52 0.2813 16 13.18 0.0703 20 13.55 0.0101 27 13.55 0.0101 27 21 13.55 0.0101 27 10.82 0.3239 12 22 13.55 0.0101 27 13.55 0.0101 27 23 13.55 0.0101 27 10.82 0.3239 12 24 13.18 0.0703 12.52 0.2813 16 25 13.55 0.0101 27 13.55 0.0101 27 26 13.55 0.0101 27 13.55 0.0101 27 27 13.55 0.0101 27 10 13.55 0.0101 27 28 13.55 0.0101 27 11 13.55 0.0101 27 29 13.55 0.0101 27 12 12.52 0.2813 16 30 10.82 0.3239 12 13 13.55 0.0101 27 31 13.55 0.0101 27 14 10.82 0.3239 12 32 10.82 0.3239 12 15 13.55 0.0101 27 33 10.82 0.3239 12 16 12.52 0.2813 16 34 13.55 0.0101 27 17 13.12 0.0709 35 10.82 0.3239 12 18 10.82 0.3239 12 … … … … 36 12.52 0.2813 16 124 13.12 0.0709 37 13.55 0.0101 27 125 13.18 0.0703 34 38 13.55 0.0101 27 126 10.82 0.3239 12 39 13.18 0.0703 127 12.52 0.2813 16 40 13.55 0.0101 27 128 13.55 0.0101 27 41 13.55 0.0101 27 129 13.55 0.0101 27 42 12.52 0.2813 16 130 13.55 0.0101 27 43 13.12 0.0709 131 13.55 0.0101 27 44 13.18 0.0703 132 13.55 0.0101 27 45 10.82 0.3239 12 133 13.55 0.0101 27 46 12.52 0.2813 16 134 13.55 0.0101 27 47 13.55 0.0101 27 135 13.36 0.0382 12 48 13.55 0.0101 27 136 13.18 0.0703 49 13.55 0.0101 27 137 13.12 0.0709 50 13.55 0.0101 27 138 10.82 0.3239 12 51 13.55 0.0101 27 139 13.55 0.0101 27 52 10.09 0.3770 140 13.73 0.0001 53 13.55 0.0101 27 Ví dụ lấy nghiệm, giả sử nghiệm số vị trí tối ưu DVR đặt nhánh 27, 𝐼𝐼𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 = 0.0101pu SARFI50 = 13.55 Hình 3.6 thể tần suất sụt giảm điện áp ngắn hạn tương ứng X > 50% tất nút trường hợp không đặt DVR (Màu xanh) đặt DVR nhánh (Màu đỏ) cho thấy cải thiện đáng kể Hình 3.6: Tần suất sụt giảm ứng với X=50% tất nút trường hợp đặt không đặt DVR nút 27, I_DVRmax = 0.0101pu 35 Hình 3.7: DVR đặt nút 27 nâng điện áp nút lân cận Xem xét SARFI50 cho vị trí khác đặt DVR ta có hình 3.7 Đặt 01 DVR với dung lượng 𝐼𝐼𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷𝐷 = 0.0101pu nhánh 27 cho SARFI50 đạt giá trị nhỏ Hình 3.8: SARFI50 cho tất kịch đặt DVR, I_DVRmax = 0.0101pu Từ kết bảng 1, Đường cong tối ưu Pareto tương ứng với X = 50%, 70%, 80% and 90% vẽ hình 3.8 Từ đường cong Pareto, tìm nghiệm tối ưu theo tiêu chí cụ thể 36 Hình 3.9: Đường cong Pareto tương ứng với X=50, 70, 80, 90% trường hợp DVR 37 CHƯƠNG KẾT LUẬN 4.1 Kết luận Nghiên cứu phương pháp để lựa chọn tối ưu vị trí dung lượng DVR để cải thiện sụt áp ngắn hạn tổng thể lưới điện phân phối Pháp tối ưu hóa đa mục tiêu dựa giải thuật di truyền để giải vấn đề tối ưu hóa việc tối ưu chi phí đầu tư DVR giảm số SARFIX lưới điện phân phối thử nghiệm hai mục tiêu nhắm đến Mơ hình hóa DVR để cải thiện sụt áp tổng thể hệ thống xảy ngắn mạch sử dụng nguyên tắc xếp chồng Thevenin Đây mơ hình tham khảo tốt cho nghiên cứu tìm kiếm giải pháp cải thiện tổng thể để nâng cao chất lượng điện Phương pháp phát triển thêm để tính đến nhiều loại ngắn mạch Vấn đề đa mục tiêu phát triển thêm cách xét đến nhiều mục tiêu khách quan 4.2 Hướng phát triển luận văn tương lai Do hạn chế mặt thời gian nên nhiều tiềm phát triển nghiên cứu, luận án tạm thời dừng lại kết đạt mức kết luận tóm tắt Trên thực tế, Việt Nam, nghiên cứu theo hướng cải thiện CLĐN hệ thống cho lưới phân phối nên tiềm nghiên cứu tốn cịn lớn Bài toán ứng dụng giải pháp nâng cao CLĐN mang tính hệ thống tương lai thu hút quan tâm đơn vị quản lý lưới phân phối điện phát triển công nghệ, ứng dụng lưới điện thông minh thị trường điện lực động lực Việc ứng dụng thiết bị FACTS lưới phân phối ngày nhiều yêu cầu điều khiển tối ưu hóa chất lượng vận hành lưới phân phối cao Mơ hình lưới điện có tham gia thiết bị DVR phát triển với việc sử dụng nhiều thiết bị đồng thời, chẳng hạn DVR đồng thời sử dụng thay thiết bị DVR nghiên cứu luận án Về nguyên nhân gây SANH lưới phân phối, luận án cố gắng xét với nhiều vị trí ngắn mạch khác toàn lưới điện để thấy ảnh hưởng yếu tố đến kết tính tốn, song, tương lai xét tất vị trí ngắn mạch lưới nhiều loại ngắn mạch Công cụ giải xem xét với nhiều thuật tốn tìm kiếm thơng minh khác Bài tốn ứng dụng mở rộng toán vận hành khác lưới điện giảm tổn thất lưới điện, cải thiện độ tin cậy, nâng cao mức ổn định hệ thống điện 38 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Nghiệm tối ưu với vị trí dung lượng DVR với mức sụt giảm điện áp X = 70%, 80% and 90% Bảng A1.1 Nghiệm tối ưu với vị trí dung lượng DVR với mức sụt giảm điện áp X = 70% Vị trí đặt DVR Nghiệm SARFI50 IDVRmax (pu) Vị trí đặt DVR Nghiệm SARFI50 IDVRmax (pu) 17.38385 0.088327 71 16.93939 0.156823 17.38385 0.088327 72 18.27273 0.003111 17.38385 0.088327 73 16.15152 0.261837 17.38385 0.088327 74 17.9697 0.025388 17.38385 0.088327 75 18.39393 0.002113 12 17.9697 0.025388 76 18.21212 0.006102 17.38385 0.088327 77 16.15152 0.261837 8 17.38385 0.088327 78 18.30303 0.003086 9 18.21212 0.006102 79 17.36363 0.118105 10 17.38385 0.088327 80 17.9697 0.025388 11 18.27273 0.003111 81 17.21212 0.138879 12 18.51515 0.001836 16 82 17.38385 0.088327 13 17.38385 0.088327 83 17.66667 0.035075 14 17.38385 0.088327 84 17.38385 0.088327 15 17.38385 0.088327 85 13.57576 0.353355 12 16 17.38385 0.088327 86 17.38385 0.088327 17 17.38385 0.088327 87 17.38385 0.088327 18 17.38385 0.088327 88 17.38385 0.088327 19 18.21212 0.006102 89 17.38385 0.088327 20 17.38385 0.088327 90 17.38385 0.088327 21 16.75758 0.158233 91 17.38385 0.088327 22 18.30303 0.003086 92 17.38385 0.088327 23 18.21212 0.006102 93 17.38385 0.088327 24 17.9697 0.025388 94 17.9697 0.025388 25 17.38385 0.088327 95 18.21212 0.006102 26 17.36363 0.118105 96 17.38385 0.088327 27 17.38385 0.088327 97 17.38385 0.088327 28 17.38385 0.088327 98 17.38385 0.088327 29 17.38385 0.088327 99 17.38385 0.088327 30 17.38385 0.088327 100 18.51515 0.001836 16 31 17.90909 0.033135 101 18.21212 0.006102 39 32 16.75758 0.158233 102 17.9697 0.025388 33 18.30303 0.003086 103 16.15152 0.261837 34 18.21212 0.006102 104 16.35355 0.256121 35 17.9697 0.025388 105 17.90909 0.033135 36 18.51515 0.001836 16 106 17.9697 0.025388 37 16.39393 0.259515 107 17.57576 0.076301 38 17.9697 0.025388 108 17.36363 0.118105 39 17.36363 0.118105 109 17.75758 0.033673 40 18.51515 0.001836 16 110 18.27273 0.003111 41 17.38385 0.088327 111 18.0303 0.025265 42 16.93939 0.156823 112 16.15152 0.261837 43 17.38385 0.088327 113 16.93939 0.156823 44 16.15152 0.261837 114 17.90909 0.033135 45 17.38385 0.088327 115 17.06061 0.150222 46 17.38385 0.088327 116 18.30303 0.003086 47 17.38385 0.088327 117 15.90909 0.333236 48 17.9697 0.025388 118 18.21212 0.006102 49 17.38385 0.088327 119 18.51515 0.001836 16 50 17.38385 0.088327 120 16.75758 0.158233 51 17.38385 0.088327 121 17.9697 0.025388 52 17.38385 0.088327 122 17.38385 0.088327 53 17.38385 0.088327 123 17.38385 0.088327 54 16.15152 0.261837 124 17.38385 0.088327 55 17.38385 0.088327 125 18.23232 0.005268 56 17.38385 0.088327 126 18.30303 0.003086 57 17.38385 0.088327 127 16.15152 0.261837 58 17.9697 0.025388 128 16.93939 0.156823 59 17.38385 0.088327 129 17.90909 0.033135 60 17.38385 0.088327 130 18.23232 0.005268 61 17.38385 0.088327 131 17.06061 0.150222 62 17.38385 0.088327 132 18.51515 0.001836 16 63 17.38385 0.088327 133 18.57576 3.66E-05 64 17.38385 0.088327 134 17.36363 0.118105 65 17.06061 0.150222 135 16.66667 0.253856 66 18.51515 0.001836 16 136 18.21212 0.006102 67 18.21212 0.006102 137 17.9697 0.025388 68 17.06061 0.150222 138 17.66667 0.035075 69 18.30303 0.003086 139 17.38385 0.088327 70 16.75758 0.158233 140 15.90909 3.33E-01 40 Bảng A1.2 Nghiệm tối ưu vị trí dung lượng DVR với mức sụt giảm điện áp X = 80% Nghiệm SARFI50 IDVRmax (pu) Vị trí đặt DVR Nghiệm SARFI50 IDVRmax (pu) Vị trí đặt DVR 21.33333 0.083133 27 71 21.93939 0.002725 21.93939 0.002725 72 21.33333 0.083133 27 21.33333 0.083133 27 73 21.33333 0.083133 27 21.33333 0.083133 27 74 21.9697 0.002702 21.33333 0.083133 27 75 21.33333 0.083133 27 21.93939 0.002725 76 21.33333 0.083133 27 21.33333 0.083133 27 77 21.33333 0.083133 27 19.21212 0.3573 78 21.33333 0.083133 27 21.33333 0.083133 27 79 21.51515 0.060398 27 10 21.60606 0.003195 80 22.18182 0.001608 16 11 21.93939 0.002725 81 22.06061 0.001851 12 12 19.21212 0.3573 82 21.51515 0.060398 27 13 21.9697 0.002702 83 21.57576 0.00808 14 22.18182 0.001608 16 84 20.72727 0.130659 15 21.33333 0.083133 27 85 22.18182 0.001608 16 16 21.33333 0.083133 27 86 20.12121 0.238055 17 22.06061 0.001851 12 87 20.32323 0.213528 18 19.81818 0.253738 88 21.9697 0.002702 19 20.12121 0.238055 89 21.51515 0.060398 27 20 21.33333 0.083133 27 90 19.21212 0.3573 21 21.93939 0.002725 91 20.72727 0.130659 22 21.57576 0.00808 92 21.57576 0.00808 23 20.06061 0.251382 93 22.06061 0.001851 12 24 21.33333 0.083133 27 94 21.93939 0.002725 25 21.33333 0.083133 27 95 19.81818 0.253738 26 21.57576 0.00808 96 21.60606 0.003195 27 21.33333 0.083133 27 97 20.06061 0.251382 28 21.33333 0.083133 27 98 21.33333 0.083133 27 29 22.06061 0.001851 12 99 21.60606 0.003195 30 20.32323 0.213528 100 20.06061 0.251382 31 21.57576 0.00808 101 21.57576 0.00808 32 21.60606 0.003195 102 21.9697 0.002702 33 19.21212 0.3573 103 21.15152 0.083593 27 34 20.12121 0.238055 104 19.21212 0.3573 41 35 20.32323 0.213528 105 22.06061 0.001851 12 36 21.33333 0.083133 27 106 21.53535 0.008313 37 21.93939 0.002725 107 21.93939 0.002725 38 22.06061 0.001851 12 108 20.06061 0.251382 39 21.33333 0.083133 27 109 22.06061 0.001851 12 40 21.33333 0.083133 27 110 20.33333 0.235836 41 21.33333 0.083133 27 111 21.9697 0.002702 42 21.33333 0.083133 27 112 21.51515 0.060398 27 43 21.33333 0.083133 27 113 20.12121 0.238055 44 21.33333 0.083133 27 114 20.06061 0.251382 45 21.33333 0.083133 27 115 20.32323 0.213528 46 21.33333 0.083133 27 116 20.33333 0.235836 47 21.33333 0.083133 27 117 22.06061 0.001851 12 48 21.33333 0.083133 27 118 20.60606 0.180023 27 49 21.33333 0.083133 27 119 20.9697 0.110388 50 21.33333 0.083133 27 120 19.78788 0.338305 51 21.33333 0.083133 27 121 19.51515 0.351533 52 21.93939 0.002725 122 20.33333 0.235836 53 21.33333 0.083133 27 123 22.18182 0.001608 16 54 21.33333 0.083133 27 124 21.60606 0.003195 55 21.33333 0.083133 27 125 21.9697 0.002702 56 21.33333 0.083133 27 126 20.32323 0.213528 57 21.33333 0.083133 27 127 20.72727 0.130659 58 20.06061 0.251382 128 21.51515 0.060398 27 59 19.21212 0.3573 129 20.12121 0.238055 60 21.60606 0.003195 130 20.87879 0.139306 61 21.57576 0.00808 131 22.23232 1.36E-05 62 21.33333 0.083133 27 132 22.18182 0.001608 16 63 21.33333 0.083133 27 133 20.06061 2.51E-01 64 20.12121 0.238055 134 21.93939 0.002725 65 21.33333 0.083133 27 135 22.06061 0.001851 12 66 21.93939 0.002725 136 21.57576 0.00808 67 21.60606 0.003195 137 21.9697 0.002702 68 21.33333 0.083133 27 138 19.21212 0.3573 69 21.57576 0.00808 139 21.60606 0.003195 70 21.33333 0.083133 27 140 21.33333 8.31E-02 27 42 Bảng A1.3 Nghiệm tối ưu với vị trí dung lượng DVR với mức sụt giảm điện áp X=90% Vị trí đặt DVR Nghiệm SARFI50 IDVRmax (pu) Vị trí đặt DVR Nghiệm SARFI50 IDVRmax (pu) 22.32323 0.339235 63 0.236955 23.21212 27 23.21212 0.236955 27 64 0.111302 23.12121 27 23.21212 0.236955 27 65 0.236955 23.21212 27 22.32323 0.339235 66 0.013122 23.66667 23 22.32323 0.339235 67 0.339235 22.32323 23.66667 0.013122 23 68 0.339235 22.32323 23.21212 0.236955 27 69 0.236955 23.21212 27 22.32323 0.339235 70 0.236955 23.21212 27 23.21212 0.236955 27 71 0.236955 23.21212 27 10 23.57576 0.027323 22 72 0.339235 22.32323 11 23.30303 0.088205 27 73 0.339235 22.32323 12 23.39393 0.170313 27 74 0.236955 23.21212 27 13 23.57576 0.027323 22 75 0.236955 23.21212 27 14 22.32323 0.339235 76 0.339235 22.32323 15 23.66667 0.013122 23 77 0.170313 23.39393 27 16 23.21212 0.236955 27 78 0.170313 23.39393 27 17 23.39393 0.170313 27 79 0.236955 23.21212 27 18 23.30303 0.088205 27 80 0.236955 23.21212 27 19 23.32323 0.060758 23 81 0.236955 23.21212 27 20 23.39393 0.170313 27 82 0.236955 23.21212 27 21 22.32323 0.339235 83 0.339235 22.32323 22 23.57576 0.027323 22 84 0.339235 22.32323 23 23.33333 0.236218 85 0.111302 23.12121 27 24 22.30303 0.301505 27 86 0.255335 23.0303 27 25 23.30303 0.088205 27 87 0.310209 22.66667 27 26 22.32323 0.339235 88 0.017093 23.60606 23 27 23.21212 0.236955 27 89 0.301505 22.30303 27 28 22.32323 0.339235 90 0.003159 23.75758 19 29 23.75758 0.003159 19 91 0.170313 23.39393 27 30 23.72727 0.009585 23 92 0.013122 23.66667 23 31 22.32323 0.339235 93 0.339235 22.32323 32 23.21212 0.236955 27 94 0.236955 23.21212 27 33 23.75758 0.003159 19 95 0.339235 22.32323 43 34 23.66667 0.013122 23 96 0.061362 23.39393 22 35 22.32323 0.339235 97 0.339235 22.32323 36 23.39393 0.170313 27 98 0.339235 22.32323 37 22.32323 0.339235 99 0.339235 22.32323 38 22.32323 0.339235 100 0.339235 22.32323 39 22.32323 0.339235 101 0.339235 22.32323 40 22.83838 0.265773 27 102 3.13E-07 23.83838 41 23.21212 0.236955 27 103 0.170313 23.39393 27 42 23.21212 0.236955 27 104 0.003159 23.75758 19 43 23.38385 0.035783 22 105 0.236955 23.21212 27 44 23.32323 0.060758 23 106 0.339235 22.32323 45 23.39393 0.170313 27 107 0.136212 23.75758 27 46 22.32323 0.339235 108 0.339235 22.32323 47 23.93939 0.128733 27 109 0.339235 22.32323 48 23.21212 0.236955 27 110 0.170313 23.39393 27 49 23.39393 0.170313 27 111 0.339235 22.32323 50 23.75758 0.003159 19 112 0.236955 23.21212 27 51 22.32323 0.339235 113 0.339235 22.32323 52 22.32323 0.339235 114 0.236955 23.21212 27 53 23.57576 0.168878 27 115 0.339235 22.32323 54 21.81818 0.352713 116 0.236955 23.21212 27 55 22.32323 0.339235 117 0.339235 22.32323 56 22.32323 0.339235 118 0.339235 22.32323 57 22.12121 0.336958 119 0.029303 23.53535 23 58 23.21212 0.236955 27 120 0.236955 23.21212 27 59 22.32323 0.339235 121 0.236955 23.21212 27 60 23.21212 0.236955 27 122 0.339235 22.32323 61 23.21212 0.236955 27 123 0.339235 22.32323 62 22.32323 0.339235 124 0.339235 22.32323 44 Phụ lục 2: Thông số lưới điện 33 nút IEEE Bảng A2.1 Thông số đường dây Tên đường dây 10 11 12 13 13 15 16 17 18 19 20 21 22 23 23 25 26 27 28 29 30 31 32 33 33 35 Nút đầu Nút cuối 10 11 12 13 14 15 16 17 19 20 21 23 24 26 27 28 29 30 31 32 21 12 25 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 22 29 R(Ω) 0.0922 0.3930 0.3660 0.3811 0.8190 0.1872 0.7113 1.0300 1.0330 0.1966 0.3733 1.3680 0.5316 0.5910 0.7363 1.2890 0.7320 0.1630 1.5032 0.3095 0.7089 0.3512 0.8980 0.8960 0.2030 0.2832 1.0590 0.8032 0.5075 0.9733 0.3105 0.3310 2 0.5 X(Ω) 0.0370 0.2511 0.1863 0.1931 0.7070 0.6188 0.2351 0.7300 0.7300 0.0650 0.1238 1.1550 0.7129 0.5260 0.5350 1.7210 0.5730 0.1565 1.3553 0.3783 0.9373 0.3083 0.7091 0.7011 0.1033 0.1337 0.9337 0.7006 0.2585 0.9630 0.3619 0.5302 2 0.5 45 Bảng A2.2 Thông số tải Nút Kiểu Công suất tác dụng (MW) Công suất phản kháng (Mvar) Điện áp nhỏ (pu) Điện áp lớn (pu) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 Slackbus PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ PQ 0.1 0.09 0.12 0.06 0.06 0.2 0.2 0.06 0.06 0.035 0.06 0.06 0.12 0.06 0.06 0.06 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.09 0.32 0.32 0.06 0.06 0.06 0.12 0.2 0.15 0.21 0.06 0.06 0.03 0.08 0.03 0.02 0.1 0.1 0.02 0.02 0.03 0.035 0.035 0.08 0.01 0.02 0.02 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.05 0.2 0.2 0.025 0.025 0.02 0.07 0.6 0.07 0.1 0.03 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] IEEE Std 1159-2009, “IEEE Recommended Practice for Monitoring Power Quality”, 2009 [2] Math H J Bollen, “Understanding power quality problems: voltage sags and interruptions”, IEEE Press, John Wiley& Sons, Inc 2000 [3] Y Zhang, J V Milanovic, “Global Voltage Sag Mitigation With FACTS-Based Devices”, IEEE Transaction on Power Delivery, Vol 25, No 3, pp 2832–2850, 2010 [4] A Ben-Tal, L El Ghaoui, A.S Nemirovskiĭ (2009) Robust optimization, Princeton University Press [5] A Ghosh and G Ledwich (2002) Power Quality Enhancement Using Custom Power Devices Kluwer Academic Publishers [6] A B Kunya, T Yalcinoz, and G S Shehu (2014) “Voltage sag and swell alleviation in distribution network using custom power devices; D-STATCOM and DVR”, Proceedings, IEEE 16th International Power Electronics and Motion Control Conference and Exposition, Antalya, Turkey, 21-24 Sept 2014 [7] Bach Quoc Khanh, et al., “Fault Distribution Modeling Using Stochastic Bivariate Models for Prediction of Voltage Sag in Distribution Systems”, IEEE Trans Power Delivery, pp 337-353, Vol.23, No.1, Jan 2008 [8] H Wayne Beaty, Roger C Dugan, Surya Santoso (2012) Electrical Power Systems Quality, 3rd Edition, McGraw-Hill [9] P Jeihouni, et al., “A Multi Objective Genetic Algorithm for Capacitor Placement in Unbalanced and Harmonic Distorted Distribution Systems”, IJTPE Journal, International Journal on “Technical and Physical Problems of Engineering” (IJTPE), Iss 12, Vol.3, No.3, pp 131-138 Sep 2012 [10] The Mathworks The mathworks MA: MatLab Natick, http://www mathworks.com; 2022 [11] A Ghosh and G Ledwich (2002) Power Quality Enhancement Using Custom Power Devices Kluwer Academic Publishers [12] K R Padiyar (2007) FACTS controllers in power transmission and distribution, New Age International (P) Ltd [13] M H J Bollen (2000) Understanding power quality problems: voltage sags and interruptions IEEE Press, John Wiley& Sons, Inc [14] P R Sanchez, E Acha, Ortega-Calderon, J E V Feliu, A GareiaCerrada (2009) “A versatile control scheme for a Dynamic Voltage Restorerfor power quality improvement”, IEEE Transaction on Power 47 Delivery, Vol 24, No 1, pp 277–284 [15] S H Chaudhary, G Gangil (2013) “Mitigation of Voltage Sags/Swells Using Dynamic Voltage Restorer (DVR)”, IOSR Journal of Electrical and Electronics Engineering (IOSR-JEEE), Vol 8, No 4, pp 21-38 [16] V C R Devaraju, V C Veera Reddy, M V Kumar (2010) “Performance of DVR under different voltage sag and swell conditions”, ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, Vol 5, No 10, pp 56–64 [17] W.H Kersting (1991) “Radial distribution test feeders”, IEEE Transaction on Power Systems, Vol 6, No 3, pp 975–985 [18] A Baggini (2008) Handbook of Power Quality, John Wiley & Sons Inc [19] K Chan, A Kara, P Daehler, J Guay, R Tinggren, (1999) “Innovative system solutions for power quality enhancement”, Proceedings, 15th International Conference on Electricity Distribution, Nice, France 48 ... lý lưới phân phối điện công ty điện lực chưa quan tâm đến việc ứng dụng thiết bị CPD Với lý trên, luận án với tên đề tài: ? ?Cải thiện tổng thể sụt giảm điện áp ngắn hạn lưới phân phối sử dụng thiết. .. pháp nghiên cứu Để ứng dụng thiết bị DVR cải thiện tổng thể sụt áp ngắn hạn hệ thống phân phối, luận án nghiên cứu phương pháp để mô hình hóa thiết bị DVR xảy ngắn mạch hệ thống lưới phân phối. .. lý lưới điện bên sản xuất thiết bị điện CLĐN trở nên đặc biệt Luận văn ứng dụng thiết bị DVR cải thiện tổng thể sụt áp ngắn hạn hệ thống phân phối, nghiên cứu phương pháp để mơ hình hóa thiết bị