TOI U HOA CONG SUAT TAC DUNG VA IEN AP CUA CAC NGUON IEN TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 9, SOÁ 1 2006 TOÁI ÖU HOÙA COÂNG SUAÁT TAÙC DUÏNG VAØ COÂNG SUAÁT PHAÛN KHAÙNG CUÛA CAÙC NGUOÀN NHIEÄT ÑIEÄN[.]
TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 9, SỐ 1-2006 TỐI ƯU HÓA CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CỦA CÁC NGUỒN NHIỆT ĐIỆN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN VỚI VÉCTƠ ẢNH TRỊ RIÊNG Lưu Hữu Vinh Quang Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia tpHồ Chí Minh TÓM TẮT : Mô hình véc tơ ảnh trị riêng hệ thống điện đề nghị để giải toán tối ưu hóa công suất PQ hệ thống điện Chứng minh giải thuật để tính toán phân bố kinh tế công suất P(MW) nguồn nhiệt điện tối ưu hóa công suất Q nguồn nhằm cực tiểu tổn thất công suất hệ thống điện Một véc tơ A xác định với số phần tử số lượng nguồn điện hệ thống, cho phép đơn giản hóa mô số trạng thái xác lập, từ dạng công thức đề xuất để tính toán mức điện áp tối ưu hóa nguồn điện Đầu phân áp tối ưu máy biến áp điều chỉnh tải chọn lựa THERMAL PLANT PQ_POWER OPTIMIZATION IN ELECTRICAL POWER SYSTEM WITH SYSTEM EIGEN-IMAGE VECTOR SUMMARY : Luu Huu Vinh Quang University of Technology – VietNam National University – HCM City An eigen-image vector model of electrical power system is proposed for solving of active and reactive power optimization problem in power system A new algorithm is proved for calculation of economic p_power generation between thermal plants and of generator q_power optimization, to minimize the p_power loss in electric power system An A vector is determined with his element number equalising the electric plant number in power system, allows to simplify the simulation of steady state indices, and so the new formulas are proposed for optimal voltage level calculation The optimal under load transformer taps are also choosed GIỚI THIỆU Trong [1],[2],[3],[4] [5] trình bày biểu thức , cho phép xác định ma trận hệ số tổn thất với dạng khác nhau, từ thiết lập giải thuật tính toán có hiệu toán cực tiểu hóa chi phí nhiên liệu sử dụng sản xuất nhiệt điện tính toán cực tiểu hóa tổn hao công suất phần tử truyền tải điện cấp cho hộ tiêu thụ Chúng đề cập [1] phương pháp mô hình hóa hệ thốâng cách xác định véctơ (ma trận dạng đường chéo) có đơn vị 1/Ω , đặt tên véctơ ảnh trị riêng ký hiệu A, đẳng trị với ma trận tổng dẫn nút hệ thống Trong [3],[4] đề nghị ma trận hệ số [α] , đồng dạng với ma trận A, cho phép xác định tổng tổn hao truyền tải hệ thống điện cách hiệu quả, cho phép cực tiểu hóa số lượng thông tin đo lường, để tính toán tối ưu hoá công suất tác dụng, cho phép ứng dụng để định điều độ kinh tế hệ thống điện thời gian thực Trong [3],[4] đưa giải thuật , tính phân bố kinh tế công suất P tính tối ưu hóa công suất Q với ma trận hệ số tổn hao [α] Trong ma trận hệ số [α] xác định liên hệ hàm phi tuyến với ma trận ảnh lưới điện [A] mà đề xuất chứng minh [1] Bài viết đề xuất giải thuật mới, cho phép tính toán tối ưu hoá công suất tác dụng công suất phản kháng nhà máy nhiệt điện hệ thống điện nhiều nguồn Biết ∂P( δ, U ) ∂Q( δ, U ) lớn so với ∂P( δ, U ) ∂Q( δ, U ) , cho phép giải toán tối ∂δ ∂U ∂U ∂δ ưu hóa phức hợp công suất P&Q sở áp dụng kết hợp giải pháp phân lập (decomposition) với phép mô hình hóa phân tán nút hệ thống Trang 57 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT,VOL9,N01-2006 Phép mô hình hóa phân tán đề nghị [1] chứng minh [3],[4] [5] Cuối , đưa số kết tính toán phân tích đối chiếu để minh họa ưu điểm chương trình tính toán thiết lập theo giải thuật MÔDUL TỐI ƯU HÓA CÔNG SUẤT TÁC DỤNG Hàm mục tiêu điều kiện tối ưu công suất P : Xây dựng môdul tối ưu hóa công suất P áp dụng giải phân lập công suất P công suất Q hàm mục tiêu xem xét cực tiểu tổng chi phí nhiên liệu nhà máy nhiệt điện hệ thống điện nhiều nút Đặc tính chi phí nhiên liệu sản xuất điện nguồn thứ (i) biểu thị dạng hàm bậc hai theo công suất nguồn phaùt: Ci (PiF ) = a i PiF2 + bi PiF + c i ; VND/h PiF công suấát phát tổ máy thứ (i) ai, bi, ci số tính toán theo đặc tính thực nghiệm suất hao nhiên liệu nhà máy điện thứ (i) Dẫn đến tổng chi phí nhiên liệu cho hệ thống với M nguồn nhiệt điện hoạt động hệ thống điện có N nút : • M C = C1 ( P1F ) + C ( P2 F ) + + C M ( PMF ) = ∑ Ci ( PiF ) ; (1) i =1 M xét điều kiện vận hành : ∆PP ( PiF ) + Pyc − ∑ PiF = ; (2) i =1 ( P i-min ≤ PiF ≤ Pi-max ) ; với (3) N Pyc = ∑ Pi- yc tổng công suất tải MW hệ thống (được cho trước) i =1 ∆PP(PiF) tổng tổn thất MW truyền tải hệ thống Mục tiêu cực tiểu hàm tổng chi phí nhiên liệu dạng (1) với tổng tải Pyc cho trước thỏa mãn điều kiện ràng buộc vận hành (2) (3) Viết hàm mục tiêu LP(PiF , λP) xét LP(PiF , λP) min , dẫn đến điều kiện tối ưu hóa theo biến số PiF vaø λP : ⎧ ∂Ci ( PiF ) ⎛ ∂∆PP (PiF ) ⎞ + λ P ⎜⎜ − 1⎟⎟ = ; ⎪ ⎝ ∂PiF ⎠ ⎪⎪ ∂PiF (4) m ⎨ ∆ + − = P ( P ) P P ; ∑ P iF yc iF ⎪ i =1 ⎪ ⎪⎩ i = 1, m & λ p dụng định lý Kuhn-Tucker bổ sung điều kiện tối ưu cho (4) có xét ràng buộc (3) ⎧ ∂L P ⎪ ∂P = ⎪ iF ⎪ ∂L P ≤0 ⎨ ⎪ ∂PiF ⎪ ∂L P ≥ ⎪ ∂P ⎩ iF ( Pi−min < PiF < Pi−max ) PiF = Pi−max PiF = Pi−min (5) Giải thuật phân bố tối ưu công suất P có xét tổn thất truyền tải điện : Xây dựng sơ đồ khối tiến trình tính toán môdul tối ưu hóa công suất P (hình 1) Trong [3] đề nghị giải thuật , tính phân bố kinh tế công suất với ma trận hệ số tổn hao [α] Trong ma trận hệ số [α] có dạng đường chéo, xác định liên hệ phi tuyến đồng dạng với véctơ ảnh trị riêng A hệ thống điện, mà đề xuất chứng minh [1] Trong sơ đồ tiến trình khối tính toán phân bố điện áp cho phép xác định trạng thái xác lập đồng thời xác định véctơ ảnh trị riêng A , sau xác định ma trận hệ số [α] Ma trận hệ số [α] phản ánh tập số tương ứng với trạng thái thỏa mãn ràng buộc kỹ Tramg 58 • TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 9, SỐ 1-2006 thuật điện áp công suất phản kháng thông qua khâu điều chỉnh đầu phân áp máy biến áp giữ điện áp nút PU Dùng ma trận hệ số [α1(k ) , α(2k ) , ,α(Nk ) ] T xaùc định lần (k) cho phép tính toán tối ưu hóa công suất P(k)iF nút thứ (i) Từ điều kiện tối ưu (4) hiệu chỉnh λ(k) lần tính thứ (k) Khi dùng α(k)i rút công thức tính lặp P(k)iF sau : PiF( k ) = 0,5U i2 ( λ(Pk ) − b i )( A i2Re + A i2Im ) ; a i U i2 ( A i2Re + A i2Im ) + λ(Pk ) A i Re (6) Ui môdul điện áp nút thứ (i) ; AiRe AiIm phần thực phần ảo phần tử thứ (i) véctơ ảnh trị riêng A hệ thống Véctơ A cho phép giảm nhớ máy tính, giảm khối lượng tính toán làm tăng tốc vòng lặp λ tối ưu sơ đồ tiến trình tính toán, điều có nghóa tiết kiệm thời gian máy tính toàn tiến trình tối ưu Véctơ A mô trạng thái xác lập tối ưu hóa hệ thống điện, xác định cho thỏa mãn hệ phương trình phi tuyến có dạng nhö sau : ⎧ F1i = U o U ia A i Re − U o U ir A i Im + A i Re U ia2 + A i Re U ir2 − Pi + (G iC + G iH )[( U o + U ia ) + U ir2 ]; ⎪ 2 2 ⎪ F i = U o U ia A i Im + U o U ir A i Re + A i Re U ia + A iNRe U ir + Q i + ( B iC + B iH + B iB )[( U o + U ia ) + U ir ] ; ⎪ ⎪ F i = U ir A i Im − U ia A i Re + G ii U ia − B ii U ir + ∑ (G ij U ja − B ij U jr ) ; ⎨ j=1 j≠ i ⎪ N ⎪ F G U B U U A U A ( B ij U ja + G ij U jr ) ; = + − − + ∑ ii ir ii ia ir i Re ia i Im ⎪ i j=1 ⎪⎩ j≠ i với i, j = N( tổng số nút PQ nút PU hệ thống); Pi Qi công suất nút (i) Gii, Gij, Bii, Bij BB-i phần tử thuộc ma trận tổng dẫn nút mô tả cấu trúc lưới điện GC-i , BC-i , GH-i , BH-i mô hiệu ứng điều chỉnh tải phần tử biến áp nút thứ (i) Uia, Uir phần thực ảo điện áp nút thứ (i) so với điện áp nút cân Uo modul điện áp nút cân MÔDUL TỐI ƯU HÓA CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CỦA CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN Thiết lập mô hình toán : Xác định công suất phản kháng QiF M nguồn khoảng vận hành cho cực tiểu hóa tổng tổn thất MW truyền tải ∆PQ(QiF) hệ thống điện có N nút : với i=1…M ; (7) ∆PQ (QiF ) → ; • Giả thiết tổng công suất phản kháng yêu cầu phụ tải Qyc tổng công suất nạp QΣC không đổi điều chỉnh QiF , tổn hao ∆QL nhánh XL biến đổi theo QiF Như hàm mục tiêu (7) xem xét thỏa mãn ràng buộc vận hành hệ thống sau : Trang 59 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT,VOL9,N01-2006 ∆Q L ( Q iF ) − ∑ Q iF + Q yc − Q ∑ C = ; (8) − + Q iF ( U −j ) ≤ Q iF ( U j ) ≤ Q iF ( U +j ) ; (9) U −j ( Q iF ) ≤ U j ( Q iF ) ≤ U +j ( Q iF ) ; (10) n m− ≤ n m ( U j ) ≤ n m+ ; (11) i = 1…M , j=1…N , m=1 Tổng số nhánh Uj điện áp nút (j) , nm , n+m n-m số mô hiệu ứng điều chỉnh tải máy biến áp vận hành nhánh thứ m hệ thống điện Viết mở rộng hàm mục tiêu (7) xét ràng buộc (8) dạng hàm LQ(QiF,λQ ) Và xét điều kiện LQ(QiF , λQ)min , dẫn đến điều kiện tối ưu hóa theo QiF vaø λQ sau : ⎧ ∂∆PQ (Q iF ) ⎛ ∂∆Q L (Q iF ) ⎞ + λ Q ⎜⎜ − 1⎟⎟ = ; ⎪ ∂Q iF ⎝ ⎠ ⎪ ∂Q iF ⎪ ⎨∆Q L (Q j ) − ∑ Q iF + Q yc − ∆Q C = ; ⎪ ⎪i = M ; ⎪⎩ j = N (12) Điều kiện ràng buộc (9) kiểm soát bổ sung cho (12) định lý Kuhn-Tucker : ⎧ ∂L Q ⎪ ∂Q = iF ⎪ ⎪ ∂L Q ≤0 ⎨ ⎪ ∂Q iF ⎪ ∂L Q ⎪ ∂Q ≥ ⎩ iF (Q −i < Q iF < Q +i ) Q iF = Q +i Q iF = Q −i (13) Trong trình tối ưu hóa công suất Q(k)iF , thông qua phép mô hình hóa phân tán véctơ ảnh trị riêng A hệ thống điều kiện ràng buộc (10) kiểm soát chế tác động hàm phạt Trị số điện áp U (i k ) (Q (iFk ) ) kiểm soát phép lặp newton giải hệ gồm phương trình phi tuyến nút thứ (i) , lần tính thứ (r) : ⎧⎪ ⎡U i ⎤ ⎡U ⎤ ⎡dGu dGδ⎤ ⎡ ∆G ⎤ = ⎢ i⎥ + ⎢ ×⎢ ⎥ ⎨⎢ ⎥ ⎥ ⎪⎩ ⎣δ i ⎦ ( r +1) ⎣δ i ⎦ ( r ) ⎣dHu dHδ⎦ ( r ) ⎣∆H ⎦ ( r ) (14) δi góc điện áp nút (i) ; ∆G ∆H độ lệch hàm phi tuyến phụ thuộc vào phần tử thứ (i) vectơ ảnh trị riêng A, phản ánh tính chất hệ thống lân cận tọa độ tối ưu hóa nguồn (i), phụ thuộc vào điện áp công suất nguồn (i) trình tối ưu hóa PQ nguồn hệ thống Và có : d Gu = Ui AiRe – Uo AiRe cosδi – Uo AiIm sinδi ; dGδ = UoUiAiResinδi – UoUi AiIm cosδi ; dHu = Uo AiIm cosδi –Uo AiRe sinδi – Ui (AiIm + BiB ) ; dHδ = – UoUiAiImsinδi – Uo Ui AiRe cosδi ; Trang 60 TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 9, SỐ 1-2006 • Giải thuật tối ưu hóa công suất QiF nhà máy điện Sơ đồ khối tiến trình tính toán tối ưu hóa công suất Q đề nghị hình Xét trình ∆PQ giảm dần hệ thống có đủ khả cân công suất tất nguồn vận hành hệ thống điện Vì nguồn công suất phản kháng phát MVAr vào hệ thống thu MVAr từ hệ thống , đại lượng QiF xác định dương âm Để giải nghiệm QiF tối ưu biểu thị đại lượng tính toán qiF(QiF)≥0, cho đại lượng đạo hàm riêng theo qiF đồng dạng với đại lượng đạo hàm riêng theo QiF Nhờ vectơ ảnh trị riêng mà Q(iFk ) xác định theo q(iFk ) lần tính thứ (k) : q (iFk ) = ( ) ( λ(Qk ) U iF A i2Re + A i2Im − 2(Q −iF + Q ipt + Q iC ) A i Re − λ(Qk ) A i Im ( A i Re − λ A i Im (k ) Q ) ); (15) AÙp dụng định lý Kuhn-Tucker kiểm soát cho ≤ q(iFk ) ≤ qiF+ ; với qiF+ phụ thuộc vào giới hạn cho phép máy phát hoạt động an toàn theo giới hạn I U, tương ứng với mức phát PiF CHƯƠNG TRÌNH OPIMAGeQP TỐI ƯU HÓA CÔNG SUẤT CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN Kết hợp môdul tối ưu hóa công suất P công suất Q nhận sơ đồ khối tiến trình tính toán Hình Điều kiện ràng buộc (11) kiểm soát tính toán tối ưu hóa đầu phân áp máy biến áp điều chỉnh tải : k) + ; n m− ≤ n (mk )opt ( U (opt i , e m , Tm ) ≤ n m với em Tm tham số kỹ thuật điều chỉnh tải máy biến áp nhánh (m) , k) điện áp tối ưu tính U (opt i toán theo điều kiện cực tiểu tổng tổn thất công suất MW truyền tải , (k ) k) + cho ⎛⎜ ∂∆PQ ( U i , A i ) ⎞⎟ = , thông thường phải thỏa mãn giới hạn U i− ≤ U (opt nút i ≤ Ui ⎜ ⎝ ∂U i ⎟ ⎠ (k ) điều chỉnh thứ (i) có liên quan với nhánh mô máy biến aùp (m) Trang 61 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT,VOL9,N01-2006 SO SÁNH KẾT QUẢ TÍNH TOÁN MỘT SỐ VÍ DỤ TIÊU BIỂU Ví dụ Tham khảo K.Y.Lee, Y.M.Park, J.L.Ortiz “An Approach to Optimal real and ReactivePower Dispach.” IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems Vol PAS-104 No5 May 1985 Do cách thiết lập hàm mục tiêu, sau trình tối ưu hóa tổng chi phí nhiên liệu giảm tổng tổn hao MW giảm (xem ví dụ sau) Tuy nhiên có số cấu trúc hệ thống điện đặc biệt lại làm tăng tổn hao ∆P(PiF) sau phân bố tối ưu hóa PiF Đây trường hợp hệ thống điện 30 nút nêu ví dụ Quan sát trích số liệu bảng TABLE IV nhận thấy kết hai lần tính : tổng chi phí nhiên liệu giảm thấp tổng tổn hao MW truyền tải hệ thống tăng lên Tổng công suất bù VAR nhỏ Nếu lấy giá tổn hao điện 50$/MWh từ kết TABLE IV (hình bên) nhận thấy sau : Tổng mức tiết kiệm chi phí lần tính ‘first study’ : (901,918−804,853) + (5,812−10,486)×50 = −136,64 $/h ; Tổng mức tiết kiệm chi phí lần tính ‘second study’ : (901,918−823,629) + (5,81210,154)ì50 = 138,81 $/h ; ã Keỏt quaỷ tớnh toỏi ưu PQ chương trình OPIMAGeQP : Để so sánh đối chiếu tính kết quả, lần tính kết xét trường hợp tụ điện không đóng điện hệ thống – điều chỉnh công suất nguồn − nhằm so sánh với kết ghi bảng TABLE IV với tổng dung lượng bù đủ nhỏ Lấy giá tổn thất điện 50$/MWh Kết thứ : Mô đầu phân áp : n4-12=0,955; n6-9=0,955; n6-10=0,94 ; n27-28 =0,94 ; S1=(114,8170−j6,7516)MVA; ↔ U1=1,1 p.u Mức phát tối ưu : S2=(68,7117+j53,2355)MVA; S5=(33,1561+j63,0738)MVA; S8=(35,0000+j20,0380)MVA; S11=(18,0621+j9,6202)MVA; S13=(20,2096+j14,917)MVA; Tổng chi phí kinh tế nhiên liệu : Ct =840,95$/h ↔ ↔ ↔ ↔ ↔ U2=1,097 p.u U5=1,092 p.u U8=1,052 p.u U11=1,098 p.u U13=1,098 p.u Tổng tổn hao MW sau tối ưu : ∆Pt =6,556MW Tổng mức tiết kiệm chi phí : (901,918−840,95)+(5,812−6,556)×50 = 23,77$/h Kết thứ nhì : Mô đầu phân áp : n4-12=0,975; n6-9=0,975; n6-10=0,97 ; n27-28 =0,97 ; Mức phát tối ưu : S1=(135.9105+j2.8200)MVA; ↔ U1=1.1 p.u S2=(60.2329+j17.5572)MVA; ↔ U2=1.088 p.u S5=(35.0264+j55.5165)MVA; ↔ U5=1.086 p.u Trang 62 TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 9, SOÁ 1-2006 S8=(10.0000+j59.9399)MVA; ↔ U8=1.072 p.u S11=(22.7725+j6.8456)MVA; ↔ U11=1.077p.u S13=(26.3929+j12.8045)MVA; ↔ U13=1.08 p.u Tổng chi phí kinh tế nhiên liệu : Ct = 832,901$/h Tổng tổn hao MW sau tối ưu : ∆Pt = 6,935MW Tổng mức tiết kiệm chi phí (901,918−832,901)+(5,812−6,935)×50 = 12,87$/h Ví dụ Tham khảo số liệu ví dụ hệ thống điện nút , từ trang 295 đến 300 sách “Power System Analysis” Hadi Saadat nhà xuất McGraw Hill 1999 Số liệu ban đầu cho Hình Khi chưa tối ưu công suất P có tổng chi phí nhiên liệu Co=1633,24$/h tổng tổn hao MW truyền tải ∆Po=3,05248MW; Lấy giá tổn thất điện 50$/MWh • Kết tính tối ưu sách Hadi Saadat : Phân bố kinh tế công suất MW nguồn 1,2 sau : Mức phát kinh tế : P1F=23,5581 MW; P2F=69,5593 MW; P3F=59,0368MW; • Tổng chi phí kinh tế nhiên liệu: Ct =1596,96$/h ( tiết kiệm 36,28$/h) Tổng tổn hao MW sau tối ưu : ∆Pt = 2,157691MW ( tiết kiệm (3,05248−2,15691)×50=44,79$/h ) Tổng mức tiết kiệm : (36,28+44,79)$/h =81.07$/h Kết tính tối ưu PQ chương trình OPIMAG_QP : Mức phát tối ưu : S1F=(32,7912+j10,1597)MVA; ↔ U1=1,1000 p.u S2F=(60,7477+j19,1404)MVA; ↔ U2=1,0882 p.u S3F=(58,3040+j37,3436)MVA; ↔ U3=1,0870 p.u Toång chi phí kinh tế nhiên liệu : Ct = 1594,326050$/h (tiết kiệm (1633,24−1594,33) = 38,91$/h ) Tổng tổn hao MW sau tối ưu : ∆Pt = 1,84263 MW.( tiết kiệm (3,05248−1,84263)×50 = 60,49$/h ) Tổng mức tiết kiệm chi phí : (38,91+60,49)$/h = 99.4$/h Ví dụ Tham khảo số liệu ví dụ hệ thống điện 26 nút , từ trang 301 đến 309 sách “Power System Analysis” Hadi Saadat nhà xuất McGraw Hill 1999 Sơ đồ liên kết nhánh nút quan sát Hình Các nhánh biến áp với nm cho trang 302 Các tụ điện đóng cố định với mức bù MVAr cho trang 303 304 Khi chưa tối ưu công suất P có tổng chi phí nhiên liệu Co=16760,73$/h tổng tổn hao MW truyền tải ∆Po= 15,53MW Lấy giá tổn thất điện 50$/MWh • Kết tính tối ưu PQ sách Hadi Saadat : Mức phát tối ưu : P1F=447,611MW; ↔ U1=1,025 p.u P2F=173,087MW; ↔ U2=1,020 p.u P3F=263,363MW; ↔ U3=1,045 p.u P4F=138,716MW; ↔ U4=1,050 p.u P5F=166,099MW; ↔ U5=1,025 p.u Trang 63 SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT,VOL9,N01-2006 P26F=86,939MW; ↔ U26=1,015 p.u Tổng chi phí kinh tế nhiên liệu : Ct =15447,72$/h ( tiết kiệm 1313,01$/h) Tổng tổn hao MW sau tối ưu : ∆Pt = 12,807MW (tiết kiệm (15,53−12,807)×50 = 136,15$/h ) Tổng mức tiết kiệm chi phí : (1313,01+136,15)$/h =1449,16$/h • Kết tính tối ưu PQ chương trình OPIMAGeQP : Mức phát tối öu : S1=(466,403+j324,555)MVA; ↔ U1=1.100 p.u S2=(166,320+j S3=(267,132+j S4=(130,549+j S5=(193,665+j S26=(50,000+j 21,714)MVA; 97,806)MVA; 79,920)MVA; 58,6753)MVA; 15,000)MVA; ↔ ↔ ↔ ↔ ↔ U2=1,094 p.u U3=1,085 p.u U4=1,051 p.u U5=1.0848 p.u U26=1,0677 p.u Tổng chi phí kinh tế nhiên liệu : Ct =15437,83$/h ( tiết kiệm 1322,9$/h = (16760,73−15437,83) ) Tổng tổn hao MW sau tối ưu : ∆Pt =10,996MW ( tiết kiệm (15,53−10,996)×50 = 226,7$/h ) Tổng mức tiết kiệm chi phí : (1322,9+226,7)$/h =1549,6$/h Mô đầu phân áp tối ưu : n2-3= n2-13= n3-13=1 ; n4-8=0,985 ; n4-12= n6-19=n7-9=0,97 NHẬN XÉT • • • Đối với ví dụ : thực tối ưu hóa trạng thái xác lập nhằm giảm tổng chi phí nhiên liệu để phát công suất MW tổng tính chi phí nhiên liệu giảm đến mức thấp nữa, vào khoảng từ 799,5$/h đến 800,5$/h, nhiên tổng tổn hao MW truyền tải bị buộc phải tăng lên mức 8,5MW, với giá tổn thất điện khoảng 50$/MWh tổng mức tiết kiệm chi phí bị âm Chi phí nhiên liệu sản xuất điện chi phí tổân thất điện cần phải giảm tối đa để tăng cường lợi ích kinh tế hệ thống điện Tối ưu hóa công suất phản kháng nhằm giảm tổn thất điện năng, đồng thời cải thiện trạng thái xác lập hỗ trợ trình tối ưu hóa công suất tác dụng để cực tiểu hóa chi phí nhiên liệu Chương trình OPIMAGeQP tính tổng mức tiết kiệm chi phí dương ( gồm chi phí nhiên liệu chi phí tổn hao điện năng) trường hợp nêu ví dụ 1,2 , cho thấy ưu điểm giải thuật đề nghị Có thể phát triển mô hình véctơ ảnh trị riêng với giải thuật quy hoạch tuyến tính đạt hiệu tốt lớp toán tối ưu hóa trạng thái xác lập hệ thống điện KẾT LUẬN Trước đây, [1],[2],[3],[4] [5] , phát triển giải thuật chương trình tính toán nhằm tối ưu hóa riêng biệt công suất P công suất Q với mô hình vectơ ảnh trị riêng – áp dụng tính toán sơ đồ vài trăm nút với số liệu thực tế hệ thống điện việt nam , áp dụng hiệu công tác đào tạo năm vừa qua Hiện đề nghị giải thuật với chương trình OPIMAGeQP lập chứng tỏ ưu điểm phương pháp mô hình hóa hệ thống điện với véctơ ảnh trị riêng việc giải toán quy hoạch phi tuyến tối ưu hóa đồng thời công suất P&Q nhà máy điện Trang 64 TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 9, SỐ 1-2006 TÀI LIỆU THAM KHẢO : [1] Lưu Hữu Vinh Quang Phương pháp tính toán ma trận ảnh lưới điện mô hệ thống điện xây dựng chương trình máy tính ứng dụng Thuyết minh Đề tài Nghiên cứu Khoa học cấp Bộ - mã số B99-20-57 (Báo cáo nghiệm thu 1-2001) [2] Lưu Hữu Vinh Quang A new P_Power loss - coefficient expression and economic active power generation of thermal plans (Chứng nhận quyền tác giả số 153 - Cục quyền tác giả cấp ngày 23-6-2000) Proceedings of the 8th conference on science and technology (25-26 April 2002) p.1-6 Session Electrical Engineering and Power systems Vietnam National University – HCM City University of Technology [3] Lưu Hữu Vinh Quang Economic active power dispatch of thermal units in power system with electrical network image matrix (Chứng nhận quyền tác giả số 046/2002/QTG - Cục quyền tác giả - cấp ngày 23-1-2002) Proceedings of the 8th conference on science and technology (25-26 April 2002) p.53-58 Session Electrical Engineering and Power systems Vietnam National University – HCM City University of Technology [4] Lưu Hữu Vinh Quang Reactive Power Optimization in Power System with electrical network image matrix (Chứng nhận quyền tác giả số 127/2002/QTG - Cục quyền tác giả - cấp ngày 8-3-2002) Proceedings of the 8th conference on science and technology (25-26 April 2002) p.79-84 Session Electrical Engineering and Power systems Vietnam National University – HCM City University of Technology [5] Lưu Hữu Vinh Quang Mathematical Model for VAR Optimization in Electrical Power System.(Chứng nhận quyền tác giả số 1176/2004/QTG - Cục quyền tác giả cấp ngày 18-10-2004) Trang 65