Nghiên cứu giải pháp giảm tổn thất công suất cho lưới điện phân phối của công ty điện lực ba đình

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu giải pháp giảm tổn thất công suất cho lưới điện phân phối Công ty Điện lực Ba Đình NGUYỄN MẠNH TÙNG Ngành: Quản lý cơng nghiệp Giảng viên hướng dẫn: TS Trương Ngọc Minh Trường: Điện – Điện tử Hà Nội, 5/2023 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu giải pháp giảm tổn thất công suất cho lưới điện phân phối Cơng ty Điện lực Ba Đình NGUYỄN MẠNH TÙNG Ngành: Quản lý công nghiệp Giảng viên hướng dẫn: TS Trương Ngọc Minh Trường: Điện – Điện tử Chữ ký GVHD Hà Nội, 2023 LỜI CẢM ƠN Em xin cảm ơn giúp đỡ TS Trương Ngọc Minh việc hồn thành luận văn Trong q 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 giải pháp giảm tổn thất công suất cho lưới điện phân phối Công ty ĐL Ba Đình” em tự nghiên cứu hướng dẫn cô 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 HỌC VIÊN Ký ghi rõ họ tên Nguyễn Mạnh Tùng MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Do trực tiếp kết nối với hộ tiêu thụ điện, lưới điện phân phối (LĐPP) đóng vai trò quan trọng việc bảo đảm chất lượng điện độ tin cậy cung cấp điện Nhu cầu vận hành tối ưu lưới phân phối, cụ thể nâng cao chất lượng điện năng, độ tin cậy giảm tổn thất điện năng, ngày quan tâm nghiên cứu với nhiều toán kịch đa dạng, đặc biệt công tác quy hoạch phát triển thiết kế lưới điện Cùng với phát triển kinh tế đất nước, lưới điện phân phối không ngừng nâng cấp mở rộng xây dựng mới, kèm theo việc phát triển nguồn lưới để đáp ứng nhu cầu công suất phụ tải Vấn đề bảo đảm tiêu chất lượng hoạt động lưới điện phân phối trung hạ áp quan tâm đơn vị Điện lực Thực tế vận hành cho thấy, sơ đồ kết lưới cịn nhiều khía cạnh chưa thực tối ưu, đồng thời số độ tin cậy cung cấp điện yêu cầu tối ưu hóa chế độ vận hành cho lưới trung hạ áp ngày quan tâm đưa vào tiêu thi đua Điện lực.Ba Đình quận trung tâm thủ đô Đây nơi tập trung nhiều quan quan trọng Đảng, Nhà nước nói chung Hà Nội nói riêng Cơng ty Điện lực Ba Đình đơn vị trực thuộc Tổng Công ty Điện lực Thành Phố Hà Nội, giao nhiệm vụ quản lý vận hành, kinh doanh bán điện, đảm bảo cấp điện liên tục an toàn ổn định địa bàn quận Luận văn lựa chọn hướng nghiên cứu nhằm xác định cấu hình LĐPP để đạt mục tiêu vận hành cải thiện chất lượng điện áp, giảm tổn thất công suất tác dụng lưới điện trung áp Cơng ty Điện lực Ba Đình Cụ thể nghiên cứu giải pháp giảm tổn thất công suất cho lưới điện phân phối Công ty Điện lực Ba Đình Mục đích nghiên cứu luận văn Bài tốn tái cấu trúc LĐPP thực với nhiều hàm mục tiêu khác hàm mục tiêu giảm tổn thất công suất, hàm mục tiêu đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật, đảm bảo dòng ngắn mạch… Ở luận văn dự kiến tìm hiểu phương pháp tái cấu trúc lưới điện phân phối theo hàm mục tiêu giảm tổn thất công suất nhằm tìm kiếm cấu trúc lưới điện tối ưu qua ứng dụng vào lưới điện phân phối thực tế Cơng ty Điện lực Ba Đình, thành phố Hà Nội Phạm vi đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu luận văn xuất tuyến lưới phân phối trung áp (22kV) 454E1.8; 464E1.8 470E1.8 Công ty Điện lực Ba Đình, thành phố Hà Nội dựa thực tế thu thập Phạm vi nghiên cứu luận văn việc tái cấu trúc lưới điện phân phối theo hàm mục tiêu giảm tổn thất công suất Trong nội dung nghiên cứu, việc tìm điểm mở LĐPP thực chất xác định cấu hình LĐPP để đạt mục tiêu vận hành cải thiện chất lượng điện áp, giảm tổn thất công suất tác dụng… Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài + Hiện LĐPP thiết kế có dạng kín chế độ vận hành chúng thường vận hành hở, hình tia dạng xương cá… Việc 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 giúp cho việc vận hành lưới điện đơn giản, linh hoạt, dễ dàng việc thiết kế hệ thống bảo vệ rơ le, điều chỉnh điện áp dễ dàng, giảm thiểu phát sinh chi phí sau để nâng cao khả vận hành lưới Nội dung nghiên cứu Nhằm đạt mục đích nghiên cứu trên, nội dung sau thực luận văn: - Nghiên cứu số phương pháp tái cấu trúc lưới điện phân phối - Xây dựng hệ phương trình để tính tốn trào lưu cơng suất - Tìm hiểu áp dụng phương pháp tìm kiếm cấu hình lưới điện phân phối có tổn thất cơng suất nhỏ cho lưới điện chọn Trên sở phạm vi nghiên cứu dự kiến, thuyết minh luận văn chia thành nội dung sau: - Phần mở đầu - Chương Tổng quan toán tái cấu trúc lưới phân phối - Chương Tính tốn trào lưu cơng suất - Chương Áp dụng kỹ thuật thuật tốn tìm kiếm cấu hình lưới điện phân phối có tổn thất cơng suất nhỏ - Chương 4.Tính tốn áp dụng - Nhận xét kết luận chung MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Do trực tiếp kết nối với hộ tiêu thụ điện, lưới điện phân phối (LĐPP) đóng vai trò quan trọng việc bảo đảm chất lượng điện độ tin cậy cung cấp điện Nhu cầu vận hành tối ưu lưới phân phối, cụ thể nâng cao chất lượng điện năng, độ tin cậy giảm tổn thất điện năng, ngày quan tâm nghiên cứu với nhiều toán kịch đa dạng, đặc biệt công tác quy hoạch phát triển thiết kế lưới điện Cùng với phát triển kinh tế đất nước, lưới điện phân phối không ngừng nâng cấp mở rộng xây dựng mới, kèm theo việc phát triển nguồn lưới để đáp ứng nhu cầu công suất phụ tải Vấn đề bảo đảm tiêu chất lượng hoạt động lưới điện phân phối trung hạ áp quan tâm đơn vị Điện lực Thực tế vận hành cho thấy, sơ đồ kết lưới nhiều khía cạnh chưa thực tối ưu, đồng thời số độ tin cậy cung cấp điện yêu cầu tối ưu hóa chế độ vận hành cho lưới trung hạ áp ngày quan tâm đưa vào tiêu thi đua Điện lực.Ba Đình quận trung tâm thủ đô Đây nơi tập trung nhiều quan quan trọng Đảng, Nhà nước nói chung Hà Nội nói riêng Cơng ty Điện lực Ba Đình đơn vị trực thuộc Tổng Công ty Điện lực Thành Phố Hà Nội, giao nhiệm vụ quản lý vận hành, kinh doanh bán điện, đảm bảo cấp điện liên tục an toàn ổn định địa bàn quận Luận văn lựa chọn hướng nghiên cứu nhằm xác định cấu hình LĐPP để đạt mục tiêu vận hành cải thiện chất lượng điện áp, giảm tổn thất công suất tác dụng lưới điện trung áp Công ty Điện lực Ba Đình Cụ thể nghiên cứu giải pháp giảm tổn thất công suất cho lưới điện phân phối Công ty Điện lực Ba Đình Mục đích nghiên cứu luận văn Bài tốn tái cấu trúc LĐPP thực với nhiều hàm mục tiêu khác hàm mục tiêu giảm tổn thất công suất, hàm mục tiêu đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật, đảm bảo dịng ngắn mạch… Ở luận văn dự kiến tìm hiểu phương pháp tái cấu trúc lưới điện phân phối theo hàm mục tiêu giảm tổn thất công suất nhằm tìm kiếm cấu trúc lưới điện tối ưu qua ứng dụng vào lưới điện phân phối thực tế Cơng ty Điện lực Ba Đình, thành phố Hà Nội Phạm vi đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu luận văn xuất tuyến lưới phân phối trung áp (22kV) 454E1.8; 464E1.8 470E1.8 Cơng ty Điện lực Ba Đình, thành phố Hà Nội dựa thực tế thu thập Phạm vi nghiên cứu luận văn việc tái cấu trúc lưới điện phân phối theo hàm mục tiêu giảm tổn thất cơng suất Trong nội dung nghiên cứu, việc tìm điểm mở LĐPP thực chất xác định cấu hình LĐPP để đạt mục tiêu vận hành cải thiện chất lượng điện áp, giảm tổn thất công suất tác dụng… Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài  Hiện LĐPP thiết kế có dạng kín chế độ vận hành chúng thường vận hành hở, hình tia dạng xương cá… Việc 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 giúp cho việc vận hành lưới điện đơn giản, linh hoạt, dễ dàng việc thiết kế hệ thống bảo vệ rơ le, điều chỉnh điện áp dễ dàng, giảm thiểu phát sinh chi phí sau để nâng cao khả vận hành lưới Nội dung nghiên cứu Nhằm đạt mục đích nghiên cứu trên, nội dung sau thực luận văn: - Nghiên cứu số phương pháp tái cấu trúc lưới điện phân phối - Xây dựng hệ phương trình để tính tốn trào lưu cơng suất - Tìm hiểu áp dụng phương pháp tìm kiếm cấu hình lưới điện phân phối có tổn thất cơng suất nhỏ cho lưới điện chọn Trên sở phạm vi nghiên cứu dự kiến, thuyết minh luận văn chia thành nội dung sau: - Phần mở đầu - Chương Tổng quan toán tái cấu trúc lưới phân phối - Chương Tính tốn trào lưu cơng suất - Chương Áp dụng kỹ thuật thuật tốn tìm kiếm cấu hình lưới điện phân phối có tổn thất cơng suất nhỏ - Chương 4.Tính tốn áp dụng - Nhận xét kết luận chung MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÀI TOÁN TÁI CẤU TRÚC LƯỚI 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] 1.2.3 Nhận xét CHƯƠNG TÍNH TỐN TRÀO LƯU CÔNG SUẤT 11 2.1 Xây dựng hệ phương trình 11 2.1.1 Hệ phương trình cân dịng nút 11 2.1.2 Hệ phương trình cân công suất nút 13 2.2 Phương pháp Newton-Raphson 15 CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG KỸ THUẬT THUẬT TỐN TÌM KIẾM CẤU HÌNH LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI CĨ TỔN THẤT CƠNG SUẤT NHỎ NHẤT 22 3.1 Đặt vấn đề: 22 3.2 Thuật toán tái cấu trúc lưới điện phân phối 22 3.2.1 Giai đoạn 1: 23 3.2.2 Giai đoạn 2: 24 3.3 Các bước tiến hành 25 3.4 Sơ đồ thuật toán 26 3.4.1 Giai đoạn 1: 26 3.4.2 Giai đoạn 2: 27 3.5 Ví dụ 28 3.5.1 Giai đoạn 1: 29 i CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN ÁP DỤNG Theo trình bày phần trước, tái cấu trúc lưới điện thông qua việc thay đổi trạng thái (đóng/mở) khóa điện, nhằm tìm phương thức vận hành tối ưu cho hệ thống mà đảm bảo yêu cầu kỹ thuật Phương pháp sử dụng thuật toán tái cấu trúc lưới điện phân phối với ưu điểm : kết việc tái cấu trúc lưới không phụ thuộc vào trạng thái ban đầu khóa điện; phương pháp cho kết lưới phân phối hình tia tối ưu đồng thời tránh việc đưa nhiều phương án số lượng tính tốn lớn việc lựa chọn Do phương pháp thích hợp dùng tính tốn đưa chế độ vận hành tối ưu cho hệ thống nhằm tối thiểu hóa tổn thất cơng suất Trên sở thuật tốn tái cấu trúc lưới điện phân phối, chúng 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 Mã nguồn chương trình trình bày phần phụ lục Sau em xin giới thiệu module phần lập trình thơng qua ví dụ xác định vị trí khóa mở lưới điện phân phối thành phồ Hà Nội 4.1 Mô tả lưới điện: Lưới điện gồm 33 nút, có nút cân nút 1, nút lại nút PQ Lưới điện thiết kế dạng mạch vịng kín, có hai vịng kín độc lập Tất nút phụ tải cấp điện từ hai phía, riêng nút 17(nút Nhà Sỹ Quan) cấp điện từ ba phía Như để vận hành lưới dạng hình tia, ta cần mở hai cầu dao điện Hình 4.1 mô tả lưới điện, bảng 4.2 thể thông số nút nhánh lưới 39 HB-R-630 C-R-630 X-R-250 C-R-630 C-R-750 NGÓI XI MANG X-R-1000 K-R-630 X-R-1000 X-R-630 VINH PHÚC NHÀ ? S? QUAN VINH PHÚC PHIM TH? I S? VINH PHÚC 26 C-R-630 NGÓI XI MANG HB-R-630 X-R-1000 VINH PHÚC HB-R-630 C-R- 400+630 Ð? I C? N 29 C -R- 630 -SH C-R-630-SC QT.TH? Y KHUÊ Ð? I C? N 30 K-R-400 S? Ð? C NG? Ð? I C? N X-R-1000 X-R-1000 Ð? I C? N 22 NHÀ ? NG? C HÀ B? O TÀNG 381 Ð? I C? N C-R-630 NGÓI XI MANG VINH PHÚC 16 X-R-630 VINH PHÚC C-R-2*630-SH T -SI- 1000 VINH PHÚC 20 Ð? I C? N T -SI- 400 C-R-630 BV.QUÂN Y 354 D? T KIM HÀ N? I K-R-750 143 Ð? C NG? Hình 1: Mạch vịng phân phối trung áp lộ 454E1.8, 464E1.8 470E1.8 PHIM TÀI LI? U Ð? C NG? X-R-1500-ABB C-R-1000+630 VINH PHÚC 10 VINH PHÚC 23 X-R-1000-M LI? U GIAI 444 HOÀNG HOA THÁM HB-R-630 VINH PHÚC 27 LI? U GIAI 22 QT TH? Y KHUÊ SMS TÒA NHÀ 671 K -R- 2000 TR? S? UB DÂN T? C 40 Từ nút đến nút Nút Tên Nút Tổng trở Tên R(: :) X(: :) Công suất P(kW) Q(kVar) 454E1.8 QT Thụy Khuê 0,04235 0,05390 122 76 QT Thụy Khuê 3 Liễu Giai 22 0,00924 0,01176 340 211 Liễu Giai 22 Liễu Giai 0,00616 0,00784 272 169 Liễu Giai 5 BT 381 Đội Cấn 0,01348 0,01715 272 169 BT 381 Đội Cấn Nhà Ngọc Hà 0,00562 0,00715 170 105 Nhà Ngọc Hà Số Đốc Ngữ 0,00578 0,00735 762 472 Số Đốc Ngữ QT Thụy Khuê 0,00308 0,00392 809 501 QT Thụy Khuê 143 Đốc Ngữ 0,01304 0,01578 428 265 10 BV Quân Y 354 0,00162 0,00098 272 169 10 BV Quân Y 354 11 Trụ sở UB Dân tộc 0,02916 0,03528 428 265 11 Trụ sở UB Dân tộc 12 Đội Cấn 0,00851 0,00931 170 105 12 Đội Cấn 13 Dệt kim Hà Nội 0,01458 0,01666 272 169 13 Dệt kim Hà Nội 14 Đội Cấn 29 0,02256 0,02871 272 169 14 Đội Cấn 29 15 Đội Cấn 30 0,01016 0,01294 544 337 15 Đội Cấn 30 16 Đội Cấn 20 0,00539 0,00686 381 236 16 Đội Cấn 20 17 Nhà Sỹ quan 0,00385 0,00490 170 105 17 Nhà Sỹ quan 18 Vĩnh Phúc 0,00847 0,01078 170 105 18 Vĩnh Phúc 19 Vĩnh Phúc 10 0,00655 0,00833 170 105 19 Vĩnh Phúc 10 20 Vĩnh Phúc 27 0,03465 0,04410 272 169 470E1.8 0,12859 0,16366 0 21 444 HHT 0,09540 0,12142 272 169 21 444 HHT 22 Đốc Ngữ 0,01925 0,02450 109 67 22 Đốc Ngữ 23 Phim Tài liệu 0,01309 0,01666 218 135 23 Phim Tài liệu 24 Phim Thời 0,01317 0,01676 381 236 24 Phim Thời 25 Ngói Xi măng 0,01925 0,02450 170 105 25 Ngói Xi măng 26 Ngói Xi măng 0,01771 0,02254 857 531 26 Ngói Xi măng 27 Vĩnh Phúc 0,03311 0,04214 272 169 27 Vĩnh Phúc 28 Vĩnh Phúc 0,00385 0,00490 272 169 28 Vĩnh Phúc 29 Tòa nhà 671 0,02695 0,03430 272 169 143 Đốc Ngữ 20 Vĩnh Phúc 27 464E1.8 41 29 Tòa nhà 671 30 Ngói Xi măng 0,01155 0,01470 272 169 30 Ngói Xi măng 31 Vĩnh Phúc 20 0,00385 0,00490 272 169 31 Vĩnh Phúc 20 32 Vĩnh Phúc 26 0,01910 0,02430 381 236 32 Vĩnh Phúc 26 33 Vĩnh Phúc 0,00393 0,00500 170 105 33 Vĩnh Phúc 17 Nhà Sỹ quan 0,01871 0,02381 Bảng 1: Thơng số lưới điện 4.2 Mơ tả q trình thực thuật tốn: Các thơng số lưới nhập trực tiếp Microsoft Excel để tạo độ trực quan, sau sử dụng lệnh liên kết phần mềm Matlab để đọc liệu tính tốn Hình 2: Giao diện nhập liệu nút 42 Hình 3: Giao diện nhập liệu nhánh Sử dụng giao diện GUI matlab để thị kết tính tốn thuật tốn 43 Hình 4: Giao diện chương trình Trong đó: - Nút Bus data nhấn vào thực lệnh: >> busdatas=xlsread('busdatas.xlsx'); % đọc liệu nút từ file ‘busdatas’ Excel - Nút Line data nhấn vào thực lệnh >> linedatas=xlsread('linedatas.xlsx'); % đọc liệu nhánh từ file ‘linedatas’ Excel - Nút Nhap_nut thực lệnh đếm số nút có lưới trả kết vào So nut thông qua câu lệnh: function Nhap_nut_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to Nhap_nut (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) busdatas = xlsread('busdatas.xlsx'); sonut = length(busdatas(:,1)); 44 set(handles.sonut,'String',num2str(sonut)); - Tương tự, nút Nhap_nhanh thực lệnh đếm số nhánh có lưới trả kết vào So nhanh - Ô Sai so Epsilon cho ta nhập sai số tính tốn mong muốn vào trắng bên cạnh - Ô So buoc lap cho phep cho ta nhập số bước lặp tối đa chương trình tính tốn trào lưu cơng suất - Nút Chay nút quan trọng nhất, thực thuật toán trả kết tính tổng tổn thất cơng suất tác dụng lưới sau kết thúc giai đoạn mở khóa vào ô ‘Ton that cstd (MW)’ đồng thời ghi lại danh sách khóa mở cuối vào file Excel có tên ‘khoa_mo.xlsx’ % - Executes on button press in Chay function Chay_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to Chay (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) delete('khoa_mo.xlsx'); eps = get(handles.epsilon,'String'); eps = str2num(eps); buoclap = get(handles.iter,'String'); buoclap = str2num(buoclap); linedatas = xlsread('linedatas.xlsx'); busdatas = xlsread('busdatas.xlsx'); chay; xlswrite('khoa_mo.xlsx', khoamo2); set(handles.delta_p,'String',num2str(deltaP)); winopen('khoa_mo.xlsx'); Các trình tự cụ thể thực nút ‘Chay’ giới thiệu cách tổng quát qua số modules tính tốn đây: 4.2.1 Giai đoạn 1: 1) Module kiểm tra điều kiện kết nối lưới lần mở khóa: 45 Để kiểm tra điều kiện kết nối lưới, ta sử dụng thuật toán “loang chiều rộng”: for n=1:nbus for m=1:length(nhanh(:,1)) if nhanh(m,2) == kiemtra(n) o = find(kiemtra == nhanh(m,3)); if isempty(o) k = k+1; kiemtra(k) = nhanh(m,3); end else if nhanh(m,3) == kiemtra(n) o = find(kiemtra == nhanh(m,2)); if isempty(o) k = k+1; kiemtra(k) = nhanh(m,2); end end end end end Điều kiện kết nối lưới thỏa mãn giá trị độ dài vector ‘kiemtra’ tổng số nút có lưới Nếu độ dài vector nhỏ số nút, lưới khơng kết nối khóa mở xét phải đóng lại 2) Module tính tốn trào lưu công suất: Một module quan trọng thuật tốn tính tốn trào lưu cơng suất, việc tính tốn trào lưu cơng suất lưới điện thực nhiều lần Chế độ xác lập lưới điện tính tốn theo phương pháp lặp Newton-Raphson Chương trình viết “file.m” để tiện gọi cần tính tốn: “nrlfpg.m” : tính tốn trào lưu cơng suất lưới điện “ybusppg.m” : tính tốn ma trận tổng dẫn nút Ybus “pol2rect” : module chuyển đổi số phức từ dạng module-góc pha sang dạng phần thực-phần ảo 46 3) Module kiểm tra điều kiện giới hạn công suất phản kháng phát-thu nút PV (trong chương trình tính tốn trào lưu cơng suất): if Iter % Only checked up to 7th iterations for n = 2:nbus if type(n) == QG = Q(n)+Ql(n); if QG < Qmin(n) V(n) = V(n) + 0.01; elseif QG > Qmax(n) V(n) = V(n) - 0.01; end end end end Module dùng để kiểm tra vi phạm giới hạn công suất phản kháng nút PV Nếu kết tính tốn cơng suất phản kháng mà nút phải phát nhỏ Qmin ta tăng điện áp nút theo bậc 0,01pu để tăng công suất phản kháng phát nút Ngược lại, kết tính tốn công suất phản kháng lớn Qmax ta phải giảm điện áp nút theo bậc 0,01pu thỏa mãn điều kiện giới hạn Kết thúc giai đoạn ta thu danh sách khóa mở kết tổn thất công suất tác dụng bảng 4.2 Bảng 2: Danh sách khóa mở kết tổn thất cơng suất GĐ1 Thứ Khóa mở tự vịng Nhánh lặp Khóa liền kề Nút Nút đầu cuối Nhánh Nút Nút đầu cuối Khóa liền kề Nhánh Tổn Nút Nút thất đầu cuối (kW) 30 29 30 31 30 31 29 28 29 10,7858 14 14 15 13 13 14 15 15 16 10,8016 47 4.2.2 Giai đoạn 2: Giai đoạn bắt đầu module trao đổi trạng thái khóa mở giai đoạn với khóa liền kề “for t = 2:3 s = find(khoamo2 == khoamo1(l,t)); if isempty(s) && khoamo1(l,t) ~= lined=lined1; for j=1:length(lined(:,1)) if khoamo1(l,t)==lined(j,1) o=j; end end lined(o,:)=[]; lined=[lined ; lined2(khoamo1(l,1),:)]; nhanh = [lined(:,1) lined(:,2) lined(:,3)]; ….” Quá trình kiểm tra trạng thái kết nối lưới tính tốn trào lưu cơng suất thực tương tự giai đoạn Kết cuối nhấn nút ‘Chay’ ta thu giao diện hình 4.5 48 Hình 5: Kết thu qua giai đoạn Lựa chọn sai số 0,00001 số bước lặp thực 10 ta có kết tổn thất cơng suất tác dụng lưới 10,8016 kW Danh sách khóa mở sau giai đoạn hai hiển thị file ‘khoa_mo.xlsx’ 49 : Hình 6: Kết cuối toán Tổng hợp kết sau chạy chương trình ta thể bảng 4.2 Bảng 3: Kết Giai đoạn Bước Khóa Khóa Lưới ΔP ΔP1 Trao đổi trạng thái mở liền kề kết (MW) (MW) khóa? nối? 30 31 Đ 10,8016 10,8425 Không 30 29 Đ 10,8016 10,9459 Không 14 13 Đ 10,8016 10,9420 Không 14 15 Đ 10,8016 10,9542 Khơng Trong giai đoạn hai khơng có khóa trao đổi trạng thái với khóa liền kề Ta có khóa mở cuối 30 14 Bảng 4: Kết tốn Khóa mở giai đoạn Khóa mở giai đoạn 30 30 14 14 50 20 21 20 21 19 19 22 18 18 22 23 17 24 34 24 25 33 15 16 16 5 51 7 26 32 14 32 14 25 33 15 Hình Sơ đồ Lưới điện 23 17 4 26 31 13 12 31 27 13 27 30 12 28 30 11 10 28 29 11 29 10 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN Luận văn tập trung tìm hiểu thuật tốn tái cấu hình lưới điện phân phối nhằm giảm tổn thất công suất tác dụng Từ kết tính tốn áp dụng cho lưới mẫu IEEE lưới phân phối Quận Ba Đình trình bày luận văncó thể tóm lược số kết luận sau: Thuật tốn tìm kiếm điểm mở đề xuất luận văn phù hợp với lưới điện phân phối có quy mơ lớn Thuật tốn bắt đầu với giả thiết tất khóa điện đóng Việc định mở khóa dựa kết tính tốn trào lưu cơng suất với tổng tổn thất công suất tác dụng lưới nhỏ Ưu điểm phương pháp không phụ thuộc vào trạng thái khóa lưới ban đầu; tránh việc đưa nhiều kết khác giảm bớt khối lượng tính tốn Tính tốn áp dụng phương pháp đề xuất cho xuất tuyến 454E1.8; 464E1.8 470E1.8 thuộc lưới điện Quận Ba Đình cho thấy cấu hình lưới với khóa mở 14 30 có tổn thất cơng suất tác dụng nhỏ ΔP = 10,8016 kW (giảm xấp xỉ 21% so với tổn thất ban đầu) Do thời gian tính tốn nhanh, phương pháp tái cấu trúc LĐPP luận văn hồn tồn phù hợp với cơng tác quản lí vận hành online lưới phân phối 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] D.Shirmohammi and H.W.Hong (1989), “Reconfiguration of electric distribution networks for resistive losses reduction,” IEEE Trans.Power Del., vol.4, no.2, pp.1492-1498 [2] S.Civanlar, J.J Grainger, H.Yin, and S.S.H.Lee (1988), “Distribution feeder reconfiguration for loss reduction,” IEEE Trans Power Del., vol.3, no.3, pp 1217-1223 [3] T.E McDermott, I.Drezga, and R.P Broadwater (1999), “A heuristic nonlinear constructive method for distribution system reconfiguration,” IEEE Trans Power Syst., vol 14, no 2, pp 478-483 [4] Flávio Vanderson Gomes, Sandoval Carneiro, Jr., Jose Luiz R.Pereira (2005), “A new heuristic reconfiguration algorithm for large distribution systems,” IEEE Trans Power Del., vol 20, no 3, pp 1373-1378 [5] Nguyễn Văn Đạm (2004), Thiết kế mạng hệ thống điện, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [6] Trần Bách (2000), Lưới điện & Hệ thống điện I&II, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [7] Nguyễn Phùng Quang MATLAB&SIMULINK ,Nhà Xuất Bản Khoa Học kỹ thuật ,2004 67