Nghiên cứu thuật toán tái cấu hình lưới điện phân phối tp hà nội nhằm giảm tổn thất công suất tác dụng

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU THUẬT TỐN TÁI CẤU HÌNH LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TP HÀ NỘI NHẰM GIẢM TỔN THẤT CÔNG SUẤT TÁC DỤNG Ngô Thiệu Long Long.NT202677M@sis.hust.edu.vn Ngành Quản lý kỹ thuật – công nghệ Giảng viên hƣớng dẫn: TS Trương Ngọc Minh Chữ ký GVHD Khoa: Điện – Trƣờng Điện, Điện tử Hà Nội, 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: Ngô Thiệu Long Đề tài luận văn: Nghiên cứu thuật toán tái cấu hình lưới điện phân phối Thành phố Hà Nội nhằm giảm tổn thất công suất tác dụng Chuyên ngành: Quản lý kỹ thuật – công nghệ Mã số SV: 20202677M 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: - Hiệu chỉnh lại phần Tóm tắt luận văn cho phù hợp - Bổ sung hiệu chỉnh lại phần Mục lục - Bổ sung sanh mục tài liệu tham khảo, trích dẫn - Hiệu chỉnh lại phần Kết luận đề tài Giáo viên hƣớng dẫn Ngày 22 tháng 11 năm 2022 Tác giả luận văn TS Trƣơng Ngọc Minh CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TS Lã Minh Khánh Ngô Thiệu Long LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Trong luận văn có sử dụng số tài liệu đồng nghiệp, trích dẫn số viết, tài liệu chuyên ngành liên quan đến lưới điện phân phối Việt Nam Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Ngơ Thiệu Long LỜI CẢM ƠN Em xin cảm ơn giúp đỡ TS Trương Ngọc Minh việc hoàn thành luận văn Trong trình làm luận văn, em khơng thể tránh thiếu sót, mong thầy bạn góp ý để em hồn thiện luận văn Em xin cam đoan luận văn: “Nghiên cứu thuật tốn tái cấu hình lưới điện phân phối TP Hà Nội nhằm giảm tổn thất công suất tác dụng” em tự nghiên cứu hướng dẫn TS Trương Ngọc Minh Để hoàn thành đồ án em sử dụng tài liệu ghi danh mục tài liệu tham khảo không chép hay sử dụng tài liệu khác Nếu phát có chép em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Em xin chân thành cảm ơn TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN Lưới điện phân phối (LĐPP) thường có điểm mở để tạo thành lưới điện hình tia cần thiết Tuy nhiên, trình vận hành phụ tải LĐPP thay đổi liên tục nên toán xác định vị trí điểm mở LĐPP ngày quan trọng Việc tìm điểm mở LĐPP thực chất xác định cấu hình LĐPP để đạt mục tiêu vận hành cải thiện chất lượng điện áp, cải thiện độ tin cậy cung cấp điện, giảm tổn thất công suất tác dụng… Bài toán thường gọi toán tái cấu trúc LĐPP Trong luận văn này, em xây dựng chương trình xác định vị trí mở khóa điện cho hệ thống lưới phân phối để tạo nên chế độ vận hành tối ưu, dựa tảng ngơn ngữ lập trình MATLAB Phần mềm có thư viện hàm toán học phong phú, hỗ trợ mạnh mẽ phép toán xử lý ma trận Nội dung đề tài em xin giới thiệu module phần lập trình thơng qua ví dụ xác định vị trí khóa mở lưới điện phân phối thành phố Hà Nội Trong kết luận em xin đề xuất hướng nghiên cứu HỌC VIÊN Ngô Thiệu Long MỤC LỤC ĐỀ TÀI LUẬN VĂN LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÀI TOÁN TÁI CẤU TRÚC LƢỚI PHÂN PHỐI 1.1 Giới thiệu chung lưới điện phân phối 1.2 Bài toán tái cấu trúc lưới điện phân phối 1.2.1 Mơ hình tốn 1.2.2 Một số phương pháp tái cấu trúc lưới điện phân phối 1.2.2.1 Thuật tốn cắt vịng kín [1] 1.2.2.2 Thuật toán đổi nhánh [2] 1.2.2.3 Thuật tốn tìm ngược Backtracking [3] 1.2.2.4 Thuật toán tái cấu trúc cho hệ thống lưới điện phân phối lớn cho tổng tổn thất công suất tác dụng nhỏ [4] 10 1.2.3 Nhận xét 11 CHƢƠNG TÍNH TỐN TRÀO LƢU CÔNG SUẤT 13 2.1 Xây dựng hệ phương trình 13 2.1.1 Hệ phương trình cân dịng nút 13 2.1.2 Hệ phương trình cân công suất nút 15 2.2 Phương pháp Newton-Raphson 17 CHƢƠNG 3: ÁP DỤNG KỸ THUẬT THUẬT TỐN TÌM KIẾM CẤU HÌNH LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI CĨ TỔN THẤT CƠNG SUẤT NHỎ NHẤT 24 3.1 Đặt vấn đề: 24 3.2 Thuật toán tái cấu trúc lưới điện phân phối 25 3.2.1 Giai đoạn 1: 25 3.2.2 Giai đoạn 2: 26 3.3 Các bước tiến hành 28 3.4 Sơ đồ thuật toán 29 3.4.1 Giai đoạn 1: 29 3.4.2 Giai đoạn 2: 30 3.5 Ví dụ 30 3.5.1 Giai đoạn 1: 31 3.5.2 Giai đoạn 2: 37 CHƢƠNG 4: TÍNH TỐN ÁP DỤNG 39 4.1 Mô tả lưới điện: 39 4.2 Mơ tả q trình thực thuật toán: 42 4.2.1 Giai đoạn 1: 46 4.2.2 Giai đoạn 2: 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Giải thuật Merlin Back Hình 1.2: Phương pháp kỹ thuật đổi nhánh – Branch exchange methods Hình 1.3: Đồ thị so sánh kết phương pháp 12 Hình 2.1: Minh họa phương pháp Newton-Raphson 18 Hình 2.2: Sơ đồ khối phương pháp Newton-Raphson 19 Hình 2.3: Sơ đồ khối áp dụng phương pháp Newton-Raphson tính tốn trào lưu cơng suất 23 Hình 4.1: Lưới điện 40 Hình 4.2: Giao diện nhập liệu nút 42 Hình 4.3: Giao diện nhập liệu nhánh 43 Hình 4.4: Giao diện chương trình 44 Hình 4.5: Kết thu qua giai đoạn 49 Hình 4.6: Kết cuối toán 50 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: So sánh kết phương pháp nêu 11 Bảng 4.1: 47 Bảng 4.2: 50 HTĐ DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT : Hệ thống điện LĐPP : Lưới điện phân phối RMU : Thiết bị nối mạch vòng IEEE : Lưới mẫu