Tái cấu trúc lưới điện phân phối sử dụng các thuật toán tối ưu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỊ CHÍ MINH TRNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN THẾ TÙNG TÁI CÁU TRÚC LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHĨI sủ DỤNG CÁC THUẬT TỐN TỐI ưu LUẬN ÁN TIẾN SÌ TP HỊ CHÍ MINH - NĂM 2022 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN THẾ TÙNG TÁI CẤƯ TRỦC LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHĨI SŨ DỤNG CÁC THƯẶT TỐN TỐI ưư Chun ngành: Kỳ thuật điện Mã số chuyên ngành: 60520202 Phản biện độc lập: PGS TS Nguyền Hùng Phản biện độc lập: PGS TS Lê Mỹ Hà Phân biện: GS TS Lê Kim Hùng Phản biện: TS Nguyền Trung Nhàn Phan biện: TS Đinh Hoàng Bách NGƯỜI HƯỚNG DÀN: PGS TS Võ Ngọc Điều LỜI CAM ĐOAN ỉ Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tác giả Các kêt nghiên cứu kẻt luận luận án tiling thực, không chép từ nguồn hình thức Việc tham kháo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác gia luận án ĩ f I ran rhe I ùng i TĨM TẮT LUẬN ÁN Luận án trình bày việc tái cấu trúc lưới điện phân phối (LĐPP) sử dụng thuật tốn tối ưu với mục tiêu giảm tơn thất công suất tác dụng, cải thiện chất lượng điện áp thỏa ràng buộc cua hệ thống điện Trong Luận án này, toán tái cấu trúc lưới điện phân phối xây dựng với hàm đơn đa mục tiêu, đồng thời có xét đến ánh hường nguồn phân tán (ĐG) Luận án đưa nhiều kịch cho toán đề xuất mức độ phức tạp cua ràng buộc tăng dần để kiểm tra tính hiệu qua cua phương pháp áp dụng Đối với toán tái cấu trúc LĐPP đơn mục tiêu, Luận án áp dụng thuật toán tìm kiếm phân dạng ngẫu nhiên (Stochastic Fractal Search (SFS)), thuật toán Chaotic SFS, thuật toán tim kiếm dựa quan hệ sinh vật cộng sinh (Symbiotic Organism Search (SOS)) đế giải toán Hiệu cùa thuật toán kiêm tra hệ thống điện 33 nút, 69 nút, 84 nút, 119 nút 136 nút, 272 nút với kịch khác Bên cạnh đó, kết so sánh với nghicn cứu trước đe đưa nhận xét tính hiệu Kết cho thấy hầu hết trường hợp so sánh, kết từ phương pháp SFS, SOS tốt kết từ phương pháp khác tổn thất công suất cải thiện cấu hình điện áp Đặc biệt, hiệu quà phương pháp SOS kiểm chứng thông qua mạng điện quy mơ lớn len đen 272 nút, phương pháp SOS có thè phương pháp triển vọng để giái tái cấu trúc LĐPP phức tạp có thê áp dụng cho tốn tối ưu hóa khác hệ thống điện Đối với toán tái cấu trúc LĐPP đa mục tiêu, thuật toán SFS phát triển thành phiên đa mục tiêu để giải tốn Thuật tốn thuật tốn tìm kiếm phân dạng ngẫu nhiên dựa sap xếp không vượt trội (Non-dominated Sorting Stochastic Fractal Search (NSSFS)) Thuật toán NSSFS kết hợp kỳ thuật xếp nhanh không vượt trội (fast non-dominated sorting), phương pháp dùng khoáng cách mật độ (crowding distance), chế lựa chọn (selection mechanism) vào thuật tốn SFS đe tìm kiếm lời giải Pareto tốt Thuật toán NSSFS kiếm tra ban đầu với tám hàm đa nhiệm vụ tiêu chuẩn với kích thước loại khác Sau đó, thuật tốn NSSFS ứng dụng giái toán tái cấu trúc LĐPP đa mục tiêu có xét đến nguồn phân tán DG với hàm ii mục tiêu giam tốn thất công suất tác dụng, cải thiện chất luợng điện áp, nâng cao ổn định điện áp Các thuật toán đa mục tiêu khác NSGA-ĨĨ, MOPSO, MOMVO ứng dụng vào toán tái cấu trúc đa mục tiêu đế so sánh với kết qua từ thuật toán NSSFS Sự so sánh kết quà cho thấy thuật toán NSSFS cung cấp lời giải tốt hon thuật tốn NSGA-II, MOPSO, MOMVO, chứng minh tính hiệu cùa thuật toán NSSFS việc giái toán tái cấu trúc đa mục tiêu iii ABSTRACT The thesis presents the research results on distribution network reconfiguration (DNR) by using optimization algorithms with the aim of reducing active power loss, improving voltage profile while satisfying the operation constraints of the power system In this thesis, the DNR problem was formulated with single and multi-objective functions, while considering the presence of distributed generation (DG) The thesis considered many scenarios for the proposed problems and the complexity of the constraints also increases to test the effectiveness of the applied method For the single-objective ĐNR problems, the thesis applies Stochastic Fractal Search (SFS) algorithm Chaotic SFS algorithm, and Symbiotic Organism Search (SOS) algorithm to find the optimal solution The efficiency of these algorithms was tested on 33-node, 69-node, 84-node, 119-node, 136-node, and 272-node distribution networks with different scenarios Besides, the obtained results were also compared with previous studies to make comments on the effectiveness The results showed that, in most of the compared cases, SFS and SOS methods were better than other methods in terms of power loss and improved voltage profile In particular, the effectiveness of the SOS method was verified through a large-scale power network of up to 272 nodes The SOS method can be a promising method to solve complex DNR and can also be applied for other optimization problems in power systems For the multi-objective DNR problems, the SFS algorithm was developed to a multi- objective version to solve this problem The new algorithm is a Non-dominated Soiling Stochastic Fractal Search (NSSFS) algorithm The NSSFS algorithm combines fast non­ dominated sorting technique, crowding distance method, and selection mechanism into SFS algorithm to search for best Pareto solution The NSSFS algorithm was initially tested with eight standard multi-objective functions of different sizes and types Then, the NSSFS algorithm was applied to solve the multi-objective DNR problem considering the presence of DG.S with the objective functions of reducing all active power loss, improving voltage profile, and improving voltage stability index Other multi-objective algorithms such as NSGA-II, MOPSO, and MOM VO were also applied iv to the same multi-objective problems to compare with the results from the NSSFS algorithm The comparison of results shows that the NSSFS algorithm provides better solution than NSGA-II, MOPSO, and MOMVO algorithms, proving the effectiveness of the NSSFS algorithm for solving multi-objective DNR problem V LỜI CÁM ƯN Tôi xin chân thành cam ơn PGS TS Võ Ngọc Điều tận tình hướng dần giúp đờ định hướng nghiên cứu thu thập tham khảo tài liệu chuyên ngành nước, chi dần soạn thảo hoàn chỉnh luận án Tôi xin trân trọng cám ơn Thầy Cô Bộ môn Hệ thống điện Khoa Điện - Điện tử - Trường Đại học Bách Khoa, ĐHỌG TP HCM trao đổi đóng góp nhiều ý kiến để tơi hồn thành luận án Tơi xin cảm ơn Thầy Cơ Phịng Đào tạo Sau Đại học - Trường Đại học Bách Khoa, ĐHỌG TP HCM tận tình trao đổi, cung cấp hướng dẫn tham khảo biểu mẫu biên soạn theo quy định, giúp đỡ cơng tác liên quan đê hồn thành báo cáo luận án Sau cùng, chân thảnh cảm ơn đồng nghiệp, gia đình bạn bè ln hồ trợ, động viên tơi q trình học tập nghiên cửu sinh Trường vi MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH xii DANH MỤC BẢNG BIÊU xvi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT xviii GIỚI THIỆU CHƯƠNG 1.1 Dặt vấn dề 1.2 Mục tiêu nghiên cửu 1.3 Phạm vi, đoi tượng phương pháp nghiên cứu 1.3.1 Phạm vi nghiên cứu 1.3.2 Đối tượng nghiên cửu 1.3.3 Phương pháp nghiên cứu 1.4 Các đơng góp cúa Luận án 1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 1.5.1 Y nghĩa khoa học 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn 1.6 Bố cục Luận án CHƯƠNG 2.1 TÔNG QUAN Giới thiệu 2.1.1 Tông quan tái cẩu trúc lưới điện phân phối 2.1.2 Ánh hưởng nguồn phân tán đến lưới điện phân phối 2.2 Tồng quan toán tái cấu trúc LĐPP vii 2.3 Các phương pháp nghicn cứu toán tái cấu trúc LĐPP 10 2.3.1 Các nghiên cứu giải toán tái cấu trúc lưới điện phàn phối 10 2.3.2 Các nghiên cứu giải tốn tái cấu trúc lưới điện phân phối có xét ảnh hưởng nguồn phân tán 16 2.3.3 2.4 Các nghiên cứu giai toántái cấu trúc LĐPP với hàm da mục liêu 18 Các van đe giải luận án 20 2.4.1 Hàm mục liêu 20 2.4.2 Phương pháp giải 21 2.4.3 Ràng buộc cấu trúc hình tia 22 2.5 Tổng kết 22 CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP TÓI Ư'Ư 23 3.1 Giới thiệu 23 3.2 Thuật toán Stochastic Fractal Search 23 3.2.1 Quá trình khuếch tán (Diffusion process) 24 3.2.2 Quá trinh cập nhật (Updating process) 24 3.2.3 Các bước thực cua thuật toán SFS 25 3.3 Thuật toán SFS cải tiến dựa Chaotic 27 3.4 Thuật toán Symbiotic Organism Search 30 3.4.1 Giai đoạn hồ sinh (Mutualism phase) 30 3.4.2 Giai đoạn hội sinh (Commensalism phase) 31 3.4.3 Giai đoạn ký sinh (Parasitism phase) 31 3.4.4 Các bước thực cua thuật toán SOS 32 viii - Các hàm mục tiêu đề xuất hàm mục tiêu kỹ thuật, chưa có hàm mục tiêu kinh tể Các cơng trình cơng bổ có liên quan đến luận án: Nội dung luận án công bổ 05 báo khoa học tạp chí uy tín Số báo đáp ứng yêu cầu Bộ giáo Dục Đào tạo luận án tiến sĩ 02 chất lượng, 05 báo khoa học công bổ nghiên cứu sinh thuộc SCIE nên cỏ chất lượng cao Tóm tắt luận án có phán ánh trung thực nội dung luận án: Tóm tắt luận án tác giả thực phản trung thực nội dung luận án Kết luận việc luận án có đáp úng yêu cầu LATS đua bảo vệ trước hội đồng chấm luận án cấp Trường hay không? Dựa vào kết mà tác giả đạt được, nội dung hình thức luận án, nghiên cứu sinh TRẤN THẾ TÙNG đủ điều kiện để bảo vệ LATS trước Hội đồng cấp trường - Xảc nhận CO' quan h“3ĩ fey ĐA° TA0 SĐH WW.NG PHÒNG /fu/ thùong đại hoc '.'jk VAbách kho* w Ngày 25 tháng năm 2022 Ngưòi nhận xét J/ _ ik'7"1 TS Huỳnh Quang Minh PGS.TS Hồ Đức Duy H1 D CỌNG HOÀ XÂ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tụ - Hạnh phúc ĐẠI HỌC QC GIA THÀNH PHỐ HỔ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NHẬN XÉT LUẬN ÁN TIẾN sĩ Của nghiên cứu sinh: Tran Thế Tùng Tên đề tài: Tái cẩu trúc lưới điện phân phối sử dụng thuật toán tối ưu Chuyên ngành: Họ tên người nhận xét: Chức danh: Phó GS Chun ngành: Cơ quan cơng tác: Kỹ thuật điện Nguyễn Hùng Năm bổ nhiệm: 2018 HọcvỆTS Tự động hóa Trường Đại học Cơng nghệ Tp.HCM Mã số: 60520202 Nãm bào vệ: 2010 Ý KIÉN NHẬN XÉT Sự cần thiết tính thịi sự, ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: - Xu hướng ngày có nhiều nguồn điện phân tán mặt trời hay gió thâm nhập vào lưới diện phân phối tốn vận hành tối ưu cực tiểu tổn thất đảm bảo ổn định lại trờ nên có tính thời thực tiễn cao - Việc mơ thành công giải thuật tối ưu SFS, CSFS, SOS, NSSFS cho lưới điện mẫu IEEE lưới điện phân phối huyện Tân Châu, Tây Ninh làm sở cho việc áp dụng mờ rộng cho lưới điện phân phối khác tình/thành Việt Nam Sự không trùng lặp đê tài: - Khơng có trùng lắp đề tài nghiên cứu so với cơng trình, luận văn luận án cơng bố ngồi nước Các tài liệu tham khảo có tính cập nhật trích dần phù hợp, đay đủ rõ ràng Sự phù họp tên đề tài vói nội dung, nội dung vói chuyên ngành mã số chuyên ngành: - Tên dề tài phù hợp với nội dung luận án Nội dung luận án phù hợp với chuyên ngành Kỹ thuật điện mà số 60520202 Sụ họp lý độ tin cậy phưong pháp nghiên cứu: -Tác giả sử dụng kết hợp phương pháp nghiên cứu bao gồm phương pháp thu thập tài liệu, tơng hợp, phân tích, đánh giá giải thuật tối ưu, xây dựng mơ hình mơ giải thuật tối ưu cho lưới điện khác phần mềm Matlab 115 V - Phương pháp nghiên cứu phù hợp với đề tài có độ tin cậy cao Các kết số liệu mô phịng trình bày đay đủ tin cậy Nhũng đỏng góp mói luận án: + Xây dựng giải thuật tối ưu SFS, SOS CSFS cho toán tái cấu trúc lưới phân phối với hàm đơn mục tiêu cỏ ràng buộc cho lưới điện lớn phức tạp + Phát triển thuật toán SFS thành thuật toán NSSFS cho toán tái cấu trúc lưới phân phối với hàm đa mục tiêu có xét đến ảnh hưởng nguồn phản tán DG + Xây dựng thành cơng tốn tái cẩu trúc lưới điện phân phối có nguồn phân tàn DG với nhiều kịch khác cho lưới điện lớn phức tạp lưới điện thực tế 272 nút huyện Tân Châu tình Tây Ninh Ưu nhưọc điểm nội dung, kết cấu hình thức luận án: IRN< - ƯU điểm: acc CÕNG fHÀNH p 9 + Kêt câu luận án hợp lý lổ CHÍ M + Hình thức trình bày rõ ràng, mạch lạc + Nội dung trình bày đầy đủ sở lý thuyết liên quan, xây dựng mơ hình mơ phỏng, kết trinh bày nhận xét kỹ lưỡng, thể rõ dóng góp luận án - Nhược điểm: + Vài hình ảnh mờ Hình 3.13 Hình 3.14 + Ký hiệu SD chưa đưa vào danh mục từ viết tắt + Chưa làm bật ý nghĩa khoa học thực tiễn Các cơng trình cơng bố có liên quan đến luận án: - Các cơng trình liên quan đến luận án báo gồm 04 báo SCIE, 03 báo Scopus, 01 báo quốc te 02 đề tài cấp Trường Đây cơng trình khoa học có chất lượng uy tín tính điểm Hội dồng Giao sư Nhà nước Tóm tắt luận án cỏ phán ánh trung thực nội dung co luận án: - Tóm tắt luận án phản ánh trung thực nội dung bàn thể đóng góp luận án Kết luận việc luận án có đáp ứng yêu cầu LATS vả có thề đua bảo vệ trước hội đông châm luận án cấp Truông hay không? - Luận án đáp ứng yêu cầu LATS Tôi tán thành cho NCS Trần Thế Tùng bảo vệ luận án Hội đồng đánh giá cấp Trường Xác nhận quan Ngày 26 tháng 08 năm 2022 Người nhận xét TRƯỜNG \ A PGS TS Nguyễn Hùng ^/đai hoc cóng nghê THANH PHO HỊ ĐẠI HỌC QC GIA THÀNH PHỐ HỊ CHÍ MINH CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ■ ■ NHẶN XÉT LUẬN ÁN TIÉN sĩ Của nghiên cứu sinh: Trần Thế Tùng Tên đề tài: Tái cấu trúc lưới điện phân phối sử dụng thuật toán tối ưu Chuyên ngành: Họ tên người nhận xét : Chức danh: PGS Chuyên ngành: Cơ quan công tác: Kỹ thuật điện Mã số: 60520202 Lê Mỹ Hà Năm bổ nhiệm: 2019 Học vị: Tiến Sĩ Năm bảo vệ: 2012 Kỹ Thuật Điện Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM Ý KIÊN NHẬN XÉT Sự cần thiết tính thời sự, ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: Hiện điện nguồn lượng phục vụ người hoạt động sản xuất, sinh hoạt ngày Trong lưới điện cấp phân phối có quy mô rộng lớn hệ thống điện quốc gia Việc nghiên cứu thiết kế, vận hành, phân tích, đánh giá hệ thống lưới điện phân phổi nhằm đảm bảo độ tin cậy, giảm tổn thất lượng, tối ưu chì số vận hành cơng việc cần thiết Để vận hành tối ưu chi số kỹ thuật lưới điện phân phối, hướng nghiên cứu tái cấu trúc lưới điện phán phối thu hút nhiều quan tâm nhà nghiên cứu nước năm gần Ngoài ra, với xuất nguồn phân tán lưới điện phân phối làm cho toán vận hành trở nên phức tạp cần đẩu tư nghiên cứu chuyên sâu Trong dề tài này, vấn đề nghiên cứu toán tái cấu trúc với hàm đơn mục tiêu đa mục tiêu, có xét đến nguồn phân tán lưới điện thách thức cần giải Tác già đề xuất sừ dụng phương pháp tối ưu thuộc nhóm meta-heuristic để giải toán Trong toán đơn mục tiêu, việc tính tốn tối ưu vị trí lắp dặt nguồn phân tán đảm bào tổn thất thấp tác giả đề cập giải Các phương pháp tối ưu meta-heuristic bao gồm SFS, SFS cài tién (CSFS) SOS tác già đề xuất tốn đơn mục tiêu Trong điểm cùa thuật toán SFS cài tiến kết hợp lý thuyết hỗn độn (CSFS) tác giả đề xuất cho thấy kết quà tốt hệ thống có số nút lớn Đối với toán đa mục tiêu, tác giả đề xuất phương pháp có kết họp kỹ thuật xếp nhanh không vượt trội khoảng cách mật độ để xác định thứ hạng không vượt trội cho kết q tốt phương pháp tính tốn trước Nội dung nghiên cứu đề tài thử nghiệm hệ thống điện thực tế gồm 272 nút huyện Tân Châu, tình Tây Ninh trường họp có xét khơng xét ảnh hưởng nguồn phân tán cho kết quà tốt Kết nghiên cứu ứng dụng vào thực tế vận hành lại hệ thống điện phân phối sau xem xét thêm điều kiện ràng buộc khác Sự không trùng lặp đề tài: Dựa theo tra cứu cùa ủy viên Hội đồng, nội dung đề tài chưa phát trùng lặp so với cơng trình, luận văn, luận án cơng bố ngồi nước trước Tác già trích dẫn tổng cộng 78 tài liệu tham khảo nước Các tài liệu tham khảo tham chiếu cách rõ ràng trung thực đầy đủ q trình phân tích, biện luận nội dung luận án Sự phù họp tên đề tài vói nội dung, giũa nội dung với chuyên ngành mã số chuyên ngành: Tên đề tài phù họp với nội dung nghiên cứu trình bày Luận án Nội dung nghiên cứu phù hợp với ngành đào tạo Tiến Sĩ Kỹ Thuật Điện thuộc Khoa Điện - Điện Từ, Đại Học Bách Khoa Tp.HCM Sự hợp lý độ tin cậy phương pháp nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu tiến hành Luận án phù hợp Tác già tiến hành khảo sát, phân tích tổng quan nghiên cứu liên quan ngồi nước, trình bày sở tốn học phương pháp sử dụng, tiến hành tính tốn kiểm chứng tập liệu chuẩn giới tập liệu thực tế hệ thống điện cùa Việt Nam Kết nghiên cứu phân tích, biện luận so sánh với phương pháp công bố lĩnh vực nghiên cứu Những đóng góp inó'i luận án: Nội dung nghiên cứu đề tài góp phần phát triển mặt lý thuyết ứng dụng thuật toán tối ưu thuộc nhóm meta-heuristic Tác giả đề xuất phương pháp cài tiến thuật toán SFS truyền thống (CSFS) dựa lý thuyết hỗn độn, kết tính tốn thực nghiệm cho thấy cài tiến đạt kết quà tốt giải thuật gốc ban đầu Đối với toán tối ưu đa mục tiêu tác giả có cải tiến cách kết hợp kỹ thuật xếp nhanh không vượt trội khoảng cách mật độ để xác định thứ hạng không vượt trội cho kết quà tốt cách giải toán đa mục tiêu trước dùng phương pháp NSGA-II, MOPSO, MOMVO Ưu nhược diêm nội dung, kết cấu hình thức luận án: Nội dung kết cẩu luận án trình bày cẩn thận, chặt chẽ Các hình ảnh, bảng thơng sơ trinh bày rõ ràng Tác giả trình bày nội dung luận án 169 trang chia làm chương, bao gồm: Chương giới thiệu luận án, chương phân tích tổng quan nghiên cứu liên quan, Chương trình bày sở lý thuyết phương pháp tối ưu, Chương trình bày nội dung tái cấu trúc lưới điện phân phối với hàm đơn mục tiêu, Chương năm trinh bày nội dung tái cấu trúc lưới điện phân phối có xét nguồn phân tán với hàm đa mục tiêu, Chương kết luận hướng phát triển cho đề tài Tỷ trọng nội dung chương phân bố họp lí tồn Luận án mặt nội dung tác giả cần trình bày tổng quát phương pháp giải tốn tối ưu, từ phân tích thêm sở lựa chọn phương pháp tính xấp xì trình bày Luận án Ngồi tác giả cần giải thích hay biện luận việc dùng điều dừng theo số vòng lặp thay cho khoảng cách giải thuật phương pháp SFS SOS Nếu dùng khoảng cách làm điều kiện dừng cần xem xét đánh giá loại khoảng cách khác — -— j ~ H' M '2^5^ Các cơng trình cơng bố có liên quan đến luận án: Nội dung nghiên cứu Luận án cơng bố 10 cơng trình khoa học, bao gồm tổng cộng báo đăng tạp chí uy tín (4 thuộc danh mục SCIE, thuộc danh mục Scopus) đề tài nghiên cứu khoa học Những cơng trình khoa học có nội dung liên quan chặc chẽ với kết chủ yếu luận án Tóm tắt luận án có phán ánh trung thực nội dung luận án: Bảng tóm tắt luận án trình bày ngắn gọn, rõ ràng phản ánh trung thành nội dung luận án Kết luận việc luận án có đáp ứng yêu cầu LATS đưa bảo vệ trước hội đồng chấm luận án cấp Trường hay không? Nội dung Luận án đáp ứng yêu cầu Luận án Tiến Sĩ ngành Kỹ Thuật Điện Đồng ý cho nghiên cứu sinh bảo vệ luận án hội đồng cấp trường Xác nhận quan Ngày^ỡ thángớAnăm,?ộ£2_ Người nhận xét PGS TS Lê Mỹ Hà * ĐẠI HỌC QUÓC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc - BIÊN BẢN HỌP HỘI ĐỎNG ĐÁNH GIÁ LUẬN ÁN TIÉNSĨ CÁP TRƯỜNG Vào lúc 8g30 ngày 26/09/2022, Hội đồng đánh giá luận án Tiến sĩ cấp Trường (ban hành theo Quyết định sổ 3066/QĐ-ĐHBK ngàỵ 04 tháng 08 năm 2022 Hiệu trưởng Trường ĐH Bách Khoa - ĐHQG-HCM) họp để đánh giá luận án Tiến sĩ của: Nghiên cứu sinh: Tên đề tài: Trần Thế Tùng Khóa: 2014 Tái cấu trúc lưới điện phân phối sử dụng thuật toán tối ưu Tập thể hướng dẫn: PGS TS Võ Ngọc Điều Thành viên Hội đồng: GS TSKH Hồ Đắc Lộc, ĐH Công nghệ Tp.HCM GS TS Lê Kim Hùng, ĐH Bách Khoa Đà Nằng TS Nguyễn Trung Nhân, ĐH Cơng nghiệp Tp.HCM TS Đinh Hồng Bách, ĐH Tơn Đức Thẳng TS Huỳnh Quang Minh, ĐH Bách Khoa Tp.HCM PGS TS Nguyễn Hùng, Viện kỹ thuật Hutech - ĐH Công nghệ Tp HCM PGS TS Lê Mỹ Hà, ĐH Sư phạm Kỹ thuật PGS TS Phan Quốc Dũng, ĐH Bách Khoa Tp.HCM PGS TS Vũ Phan Tú, ĐH Bách Khoa Tp.HCM TS Nguyễn Phúc Khải, ĐH Bách Khoa Tp.HCM Khách tham dự: Địa điểm: Phòng 406 B4 - Trường ĐH Bách Khoa Tiến trình buổi bào vệ: • PGS TS Hồ Đức Duy, Phó Trưởng phịng Đào tạo Sau Đại học, đại diện Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG-HCM đọc định thành lập Hội đồng • Chù tịch Hội đồng thơng qua chưong trình làm việc điều kiện chuẩn bị cho buổi bảo vệ • Thư ký Hội đồng đọc lý lịch khoa học cùa nghiên cứu sinh (NCS) điều kiện cần thiết để NCS bảo vệ • Nghiên cứu sinh trinh bày nội dung luận án thời gian 40 phút • GS.TS Lê Kim Hùng, Phản biện, nhận xét luận án đặt câu hỏi: - Câu hịi ỉ: Dựa vào đâu NCS chọn giá trị dân số số vòng lặp cho thuật tốn? Nếu tàng giảm giá trị ảnh hưởng đến kết nào? NCS: Dựa vào kinh nghiệm thông số tham khào, NCS chạy thừ chọn thông số phù hợp Khi tăng giảm chọn thông so phù hợp với tốn - Câu hịi 2: Giới hạn đường dây (Imax đường dây) có xét đến tồn luận án khơng? Hãy chi giới hạn ln thồ tồn luận án NCS: NCS chưa xét đến giới hạn lưới TT Câu hỏi 3: Nếu đặt DG hay tái cấu trúc lưới hay kết hợp có thề nâng cao khả tải cho đường dây k? NCS: Nguồn DG giúp giảm tổn thất công suất cho lưới - Câu hỏi 4: Thách thức lớn nghiên cứu luận án gì? NCS: Chưa xét đến phụ tài biến thiên hàm chi phí ■ - TS Nguyễn Trung Nhân, Phản biện, nhận xét luận án đặt câu hỏi: Câu hỏi ỉ: Lưu đồ giải thuật hình 3.5 trang 38 nên trình bày lại? NCS: NCS ghi nhận góp ý xem xét việc trình bày hợp lý Câu hịi 2: Xem lại hình vẽ 3.11 trang 43, bus 39 40 gì? NCS: NCS kiềm ưa lại Hình vẽ 3.11 Giữa bus 39 40 dây dẫn có khóa thường đóng (Nét đứt dây dẫn chứa khóa thường mở, nét liền dây dẫn chứa khỏa thường đóng) Câu hịi 3: Xem lại bàng 4.2 trang 56, giải thích thêm vị trí khố mờ tổn thất công suất, biên độ điện áp lại khác pp? Kết quà từ pp đề xuất CSFS trùng khớp với CSA tài liệu tham khảo số 49 NCS: Cùng liệu mạng 33 nút, cách thiết lập thông số đầu vào làm trịn chữ số thập phân tính thơng số đường dây (R X) đom vị tương đổi, nen nghiên cứu có sai số định Nghiên cứu [39] CSA nghiên cứu sử dụng chung thông số chuẩn 33 nên kết giống (cùng kết quà tối ưu) Cáu hỏi 4: Tại mạng IEEE 119 nút với số lần lặp tối đa 1000 CPU time 4678.4s mạng IEEE 136 nút với số lần lặp tối đa 2000 CPU time 390.91s? NCS: Mỗi tốn tối tối ưu có thời gian tìm đến điểm tối ưu khác n’jy vào đặc điểm cùa tốn Do LV cần test thuật toán nhiều mạng điện khác để đánh giá tinh hiệu toán (Trong thời gian lập trình chạy thuật tốn thu thập kết quả, máy tính có cố nên NCS dùng máy tính khác để chạy thuật tốn) Câu hỏi 5: Ký hiệu OF công thức (4.22) trang 67 (4.29) trang 97 gì? NCS: OF Objective function (hàm mục tiêu) công thức (4.2) Trong công thức (4.22), NCS sửa OF thành F để thống cách viết ■ TS Đinh Hoàng Bách, Phản biện, nhận xét luận án đặt câu hòi: - Cáu hỏi 1: SWi biến rời rạc hay liên tục? SWmin, SWmax gi công thức (4.15)? NCS: SWi biến rời rạc sổ nguyên integer vị trí khóa thường mở mạng điện, SWmin cận tập hợp biến khóa mở, SWmax cận tập hợp biến khóa mở - Câu hỏi 2: Giải thích ý nghĩa công thức (4.16)? Hàm mục tiêu đơn hay đa mục tiêu? Các hàm phạt sừ dụng đề biểu diễn cho ràng buộc bất cân có k? NCS: Cơng thức 4.16 tham khảo từ báo [44], hàm mục tiêu đon mục tiêu, hàm phạt biễu diễn cho ràng buộc không cân Câu hỏi 3: Các kết bảng 4.7 tác giả chạy lại pp đề xuất báo tưong ứng hay trích kết từ báo ra? Nếu trích báo có áp dụng theo kịch đề xuất luận án hay k? NCS: Trong Bảng 4.7, kết quà từ phương pháp khác kết trích Trong báo có phương pháp áp dụng hết trường hợp báo [20], pp khác áp dụng cho trường hợp 2-6 FWA Trong bảng 4.7 phương pháp khơng có áp dụng cho trường hợp nêu để trống Câu hỏi 4: Fij công thức (5.16) đặc trưng cho gì? Làm tính ra? Cụ thể toán tối ưu cho hàm mục tiêu Fl, F2, F3 Fij nêu gì? NCS: Fij giá trị mục tiêu thứ j lời giải thứ i, Nó đặc trưng cho mức độ thịa mãn theo lý thuyết fuzzy cho hàm mục tiêu Ví dụ, tốn có mục tiêu giải đc 50 lời giải Pareto lời giải số tính đc Fij bao gồm Fl 1, F12, F13 Và dùng cơng thức (5.17) để chuẩn hóa Fl 1, F12, F13 lại thành Fl Cáu hỏi 5: Tác giả có khảo sát kết thu theo đánh giá thống kê để phân tích độ hiệu quà PP đề xuất hay k? Nếu có pp thống kê gì? Vì k đề cập đến luận án? NCS: Ở phương pháp đơn mục tiêu, NCS khơng có đánh giá thống kê độ hiệu quà phương pháp đề xuất, phương pháp thiết lập vịng lập lớn để tìm kết tối ưu Đối với phương pháp đa mục tiêu, NSC có đánh giá thống kê hiệu phương pháp qua tiêu chuẩn đánh giá mục 5.3.5 Câu hỏi 6: Nên so sánh kết với số phần mềm DSM chuyên dụng E-Tera? NCS: Do thời gian nghiên cứu cỏ hạn, thời gian chạy thuật toán để thu thập kết quà tốn nhiều thời gian, NCS dành phần lớn thời gian để viết xuất bân báo khoa học, nên chưa thể so sánh với phần mềm DSM, E-Tera NCS nghiên cứu việc so sánh tưcmg lai ■ GS TSKH Hồ Đắc Lộc, Chủ tịch hội đồng, nhận xét luận án đặt câu hỏi: - Câu hòi 1: Trong hàm mục tiêu toán tối ưu, yếu tổ nguồn DG thể đâu? NCS: Yếu tố DG thể ràng buộc hàm mục tiêu Các nguồn DG chủ yếu khác điểm đặt dung lượng ■ - PGS TS Lê Mỹ Hà, Uỷ viên hội đồng, nhận xét luận án đặt câu hỏi: Cáu hỏi 1: Nếu dùng pp đề xuất, máy tính mạnh có cần giới hạn sổ vịng lặpk? NCS: Sau q trình thử nghiệm, NCS thấy số vòng lặp giới hạn hội tụ tốt, tương lai NCS tập trung vào độ xác kết k giới hạn chì số vịng lặp • Quyết nghị Hội đồng (cỏ biên đính kèm) • Ket q kiểm phiếu: + Số phiếu tán thành luận án: 07 + Số phiếu không tán thành: 00 Kết luận Hội đồng: Bàn luận án nghiên cứu sinh Trần Thế Tùng đáp ứng đầy đủ yêu cầu nội dung hình thức luận án Tiến sĩ, nghiên cứu sinh Trần Thế Tùng chứng tỏ đầy đủ trinh độ khả nghiên cứu khoa học thân bậc Tiến sĩ, Hội đồng trí đề nghị Hiệu trường Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG-HCM công nhận học vị cấp bàng Tiến sĩ cho nghiên cứu sinh Trần Thế Tùng CHỦ TỊCH HỘI ĐÒNG GS TSKH Hồ Đắc Lộc TS Huỳnh Quang Minh TL HIỆU TRƯỞNG KT TRƯỞNG PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH ỎNG PHÒNG ^PHO OẠI HỌC / bach khoa Hồ Đức Duy ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỊ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỌNG HÒA XẢ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc - : TP.HCM, ngày 26 tháng 09 nám 2022 QUYÉTNGHỊ CỦA HỘI ĐÒNG ĐÁNH GIÁ LUẬN ÁN TIÉN sĩ CÁP TRƯỜNG Đề tài: Tái cấu trúc lưới điện phân phối sử dụng thuật toán tối ưu Của nghiên cứu sinh: Trần Thế Tùng Ngày bảo vệ: 26/09/2022 Sau nghe nghiên cứu sinh trình bày luận án trả lời câu hỏi, Hội đồng nghị sau: Kết bỏ phiếu đánh giá luận án Hội đồng: in tán thành Những kết luận khoa học bản, điểm mới, dóng góp luận án: - Kết luận khoa học bàn: Luận án (LA) đà ứng dụng giải thuật thông minh Stochastic fractal search, Symbiotic organism search, Chaotic stochastic fracta^x^T search đê giải toán câu trúc đơn mục tiêu, cải tiên giải thụấƯ/'' Nondominated Sorting Stochastic Fractal Search Algorithm đề giải tốn cấu tfụọ TPƠÍ đa mục tiêu Việc tìm thuật tốn có khả tìm lời giải tốf ùú £)ỈO tồn cục ln thách thức mang ý nghĩa khoa học cao y - Những điểm mới, đóng góp cùa luận án: + Đóng góp vê mặt lý thuyêt: đóng góp thuật toán Stochastic fractal search, "~; Symbiotic organism search Chaotic stochastic fractal search de giài toán tái cấu trúc đơn mục tiêu có xét nguồn phân tán DG LA phát triền thành công thuật toán NSSFS để giải toán tái cấu trúc đa mục tiêu Các đóng góp có khả áp dụng đề giảng dạy bậc Đại học Sau Đại học liên quan đen lĩnh vực vận hành điều khiển hệ thống điện + Đóng góp úng dụng: Dóng góp cơng cụ tính tốn hiệu dựa thuật tốn thơng minh nhân tạo áp dụng vào lĩnh vực quy hoạch vận hành LDPP Cơ sở khoa học, độ tin cậy luận điểm kết luận nêu luận án: - LA sử dụng phương pháp nghiên cứu Stochastic fractal search, Symbiotic organism search Chaotic stochastic fractal search phù hợp với nội dung nghiên cứu mục tiêu nghiên cứu Các giải thuật thuật toán tối ưu mạnh mẽ dựa tập quần thể để tìm lời giải tồn cục Các thuật tốn áp dụng đê giải vấn đề tối ưu phi tuyến, rời rạc có nhiều ràng buộc Vì vậy, việc áp dụng thuật tốn để giãi toán tái cấu trúc LĐPP hợp lý _ - Kết thu cùa thuật toán so sánh với kết cùa thuật tốn tốn khác cơng bố Việc so sánh cho thấy kết thu phù hợp với toán tái cấu trúc LĐPP - độ tin cậy thuật toán Nondominated Sorting Stochastic Fractal Search Algorithm (NSSFS), thuật toán kiểm tra hàm đa mục tiêu tiêu chuẩn trước áp dụng vào giài toán tái cấu trúc đa mục tiêu để kiểm ưa tính hiệu quà độ tin cậy Ý nghĩa lý luận, thực tiễn đề nghị sừ dụng kết nghiên cứu luận án: - Ý nghĩa thực tiễn: Kết nghiên cứu sử dụng làm tài liệu tham khảo cho Công ty điện lực, Công ty TVTK Điện, học viên cao học, NCS ngành Kỹ thuật Điện quan tâm đến toán thiết kế vận hành lưới điện phán phối đại Những thiết sót nội dung hình thức luận án: Có số lỗi đánh máy, số hình ảnh mờ, chữ viết tắt chưa giải thích, cần thống dẩu thập phân chấm hay phẩy cho đồng luận án, vài tài liệu tham khảo chưa trích dẫn vào luận án Mức độ đáp ứng yêu cầu cùa luận án: hình thức nôi dung luận an đáp ứng yêu cầu luận án tiến sĩ kỹ thuật Những điềm cần bổ sung, sửa chữa (nếu có) trước nộp luận án cho Thư viện Quổc-.\ \? A gia Việt Nam: Đề nghị NCS xem xét góp ý cùa phản biện, thành viên hội đồng chình sửa nội dung phù hợp -AAP/J / ^*7/ Kiến nghị cùa Hội đồng việc công nhận trinh độ cấp bàng tiến sĩ cho nghiên cứu sinh: Đồng ý cơng nhận trình độ cap bang tiến sĩ cho nghiên cứu sinh CHỦ TỊCH HỘI ĐÒNG THƯ KÝ HỘI ĐÒNG GS TSKH Hồ Đắc Lộc TS Huỳnh Quang Minh Trần Thiên Phúc ĐẠI HỌC QUÓC GIA THÀNH PHĨ HƠ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TRƯỜNG HỌC BÁCH KHOA _ĩ ĐẠI —2 BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN ÁN TIÉN sĩ THEO Ý KIÉN ĐÈ NGHỊ CỦA HỘI ĐÒNG ĐÁNH GIÁ LATS CẤP TRƯỜNG Họ tên NCS: TRÀN THÊ TÙNG Đề tài nghiên cứu: TÁI CÁU TRÚC LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHÓI sử DỤNG CÁC THUẬT TỐN TĨI UƯ Chun ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN Mă sổ chuyên ngành: 62 52 02 02 Tập thể hướng dẫn: PGS TS VÕ NGỌC ĐIÈU Căn Biên họp Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Trường, Quyết nghị ý kiến nhận xét thành viên Hội đồng, nghiên cứu sinh nghiêm túc sửa chữa, bổ sung nội dung luận án buổi họp Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Trường vào ngày 26/09/2022 với nội dung chi tiết sau: Ý kiến Hội đồng: Có số lỗi đánh máy, số hình ảnh hoi mờ, chữ viết tắt chưa giải thích, cần Việt hóa cơng thức hình ảnh, cần thống nhắt dấu thập phân chấm hay phẩy cho đồng luận án, vài tài liệu tham khảo chưa trích dẫn vào luận án Nội dung chình sửa: NCS chỉnh sửa, bổ sung Luận án (LA) Ý kiến Hội đồng: Kết luận chưa trinh bày hạn chế giải thuật tối ưu Nội dung chỉnh sửa: NCS bổ sung vào mục 6.1 LA Ý kiến Hội đồng: Ký hiệu OF công thức (4.22) trang 67 (4.29) trang 97 gi? Nội dung chỉnh sửa: OF Objective function (hàm mục tiêu) công thức (4.2) Trong công thức (4.22), NCS dã sửa OF thành F để thống cách viết Ý kiến Hội đồng: Nên so sánh kết với số phần mềm DSM chuyên dụng E-Tera? Nội dung chình sửa: Trong luận án NCS đà so sánh kết với phần mềm chuyên dụng PSS/Adept Điện lực Do hạn chế thời gian nên NCS nghiên cứu so sánh với phần mềm E-Tera nghiên cứu tương lai Y kiên Hội đông: NCS cân bô sung để giải thích rõ điều kiện dừng cùa thuật tốn Nội dung chình sửa: NCS bổ sung theo ý kiến Hội đồng mục 3.2.3 cùa LA chỉnh sửa Tập thể hướng dẫn (Kỷ, ghi rỗ họ tên) CHỦ TỊCH HỘI ĐÒNG (Ký, ghi rõ họ tên) Tp Hồ Chi Minh, ngày 23 tháng ốứ nám lứĩ Nghiên cứu sinh (Kỷ, ghi rõ họ tên) THƯ KÝ HỘI ĐÒNG (Ký, ghi rõ họ tén)