Quy hoạch mở rộng lưới điện truyền tải sử dụng thuật mặt cắt tối thiểu

ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THỦ ĐỨC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Tên đề tài: QUY HOẠCH MỞ RỘNG LƯỚI TRUYỀN TẢI SỬ DỤNG THUẬT TOÁN MẶT CẮT TỐI THIỂU Chủ nhiệm đề tài: Ths Phạm Văn Lới Tp Hồ Chí Minh, năm 2018 ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THỦ ĐỨC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Tên đề tài: QUY HOẠCH MỞ RỘNG LƯỚI TRUYỀN TẢI SỬ DỤNG THUẬT TOÁN MẶT CẮT TỐI THIỂU Mã số: Chủ nhiệm đề tài: Ths Phạm Văn Lới Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2018 MỤC LỤC TỰA TRANG MỤC LỤC………………………………………………………………… iii DANH SÁCH CÁC HÌNH……………………………………………… iv DANH SÁCH CÁC BẢNG……………………………………………… v Chương MỞ ĐẦU …………………………………………………… 1.1 Đặt vấn đề ………………………………………………………… 1.2 Mục tiêu nhiệm vụ …………………………………………… 1.3 Phương pháp nghiên cứu ………………………………………… 1.4 Giới hạn đề tài …………………………………………………… 1.5 Điểm đề tài ……………………………………………… 1.6 Phạm vi ứng dụng ………………………………………………… 1.7 Bố cục đề tài ………………………………………………… Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT MẶT CẮT TỐI THIỂU …………… 2.1 Giới thiệu chung ……………………………………… ………… 2.2 Thuật toán "min cut" Mechtild Stoer Frank Wagner ……… 2.2.1 Thuật tốn …………………………… ……………………… 2.2.2 Ví dụ ………………………………… ……………………… 2.2.3 Nhận xét ……………………………… ……………………… 2.3 Giải thuật "min-cut max-flow" áp dụng cho hệ thống điện ……… 2.3.1 Giải thuật "min-cut max-flow" ……………… ……………… 2.3.2 Mơ hình hóa hệ thống điện …………… …………………… 10 2.3.3 Trình tự bước quy hoạch mở rộng lưới điện ……………… 12 2.3.3.1 Xác định vị trí tắc nghẽn thuật toán Min-Cut …… 12 2.3.3.2 Định hướng quy hoạch mở rộng …………………………… 13 2.3.4 Áp dụng sơ đồ điển hình ………………………………… 14 2.3.4.1 Kịch ………………………………………………… 16 2.3.4.2 Kịch ………………………………………………… 23 iii 2.4 Tổng kết chương ………………………………………………… 27 Chương ÁP DỤNG TRÊN VÍ DỤ MẪU VÀ SƠ ĐỒ THỰC TẾ …… 28 3.1 Lưới điện 14 bus IEEE ………………………………………… 28 3.1.1 Lưới điện 14 bus IEEE ………………………………… 28 3.1.2 Lưới điện 14 bus IEEE mở rộng .………………………… 31 3.1.2.1 Xác định điểm thắt cổ chai …………………………… 31 3.1.2.2 Định hướng quy hoạch mở rộng ………………………… 32 3.2 Lưới điện 220-500kV Miền Trung Việt Nam …………………… 35 3.2.1 Lưới điện 220-500kV Miền Trung Việt Nam tháng 02/2017 … 40 3.2.2 Lưới điện 220-500kV Miền Trung Việt Nam mở rộng ……… 43 3.2.2.1 Xác định điểm nghẽn mạch …………………………… 43 3.2.2.2 Định hướng quy hoạch mở rộng ………………………… 46 3.3 Tổng kết chương ………………………………………………… 48 Chương KẾT LUẬN ………………………………………………… 50 4.1 Những kết đạt ……………………………………… 50 4.2 Hướng phát triển đề tài ……… ….………………… 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………………… 52 iv DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1 Đồ thị vơ hướng nút Hình 2.2 Đỉnh t(1) s(5) lát cắt qua t(1)-a(2), t(1)-s(5) Hình 2.3 Lát cắt thứ qua t(8)-e(4), t(8)-s(7) Hình 2.4 Lát cắt thứ qua t(7,8)-d(3), t(8)-s(4) Hình 2.5 Lát cắt thứ qua t(4,7,8)-c(6), t(4,7,8)-s(3); lát cắt thứ qua t(3,4,7,8)-s(6), t(3,4,7,8)-a(2) Hình 2.6 Lát cắt thứ qua t(1,5)-a(2), t(1,5)-s(3,4,6,7,8); lát cắt thứ qua t(V\2)-s(2) Hình 2.7 Lưu đồ giải thuật xác định luồng cơng suất cực đại Hình 2.8 Sơ đồ lưới điện hai mơ hình đại diện theo đồ thị 10 Hình 2.9 Các lát cắt sơ đồ lưới điện hai 11 Hình 2.10 Lát cắt cực tiểu sơ đồ mơ hình 12 Hình 2.11 Sơ đồ Garver bus 16 Hình 2.12 Mô lưới điện Garver bus sau mở rộng mặt cắt 3-5, 4-6 20 Hình 2.13 Mơ lưới điện Garver bus sau mở rộng mặt cắt 3-5, 21 4-6 lắp đặt TCSC mặt cắt 1-2, 2-4 Hình 2.14 Mơ lưới điện Garver bus sau mở rộng mặt cắt 3-5, 4-6 22 mở rộng nguồn G1 Hình 2.15 Mơ phương án quy hoạch thứ lưới điện Garver bus 25 Hình 2.16 Mơ phương án quy hoạch thứ hai lưới điện Garver bus 26 Hình 2.17 Mô phương án quy hoạch thứ ba lưới điện Garver bus 27 Hình 3.1 Sơ đồ lưới điện 24 bus IEEE 28 Hình 3.2 Mơ phương án quy hoạch thứ lưới điện 14 bus IEEE 34 Hình 3.3 Mơ phương án quy hoạch thứ hai lưới điện 14 bus IEEE 35 Hình 3.4 Sơ đồ hành lưới điện 220/500kV Miền Trung Việt Nam 36 Hình 3.5 Mơ lưới điện Miền Trung Việt Nam tháng 02/2017 43 Hình 3.6 Mơ lưới điện Miền Trung Việt Nam phát tăng tối đa công suất 46 Hình 3.7 Mơ lưới điện Miền Trung Việt Nam sau mở rộng 49 v DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 2.1 Vị trí dung lượng lát cắt sơ đồ lưới điện hai 11 Bảng 2.2 Các trường hợp xảy vị trí lát cắt 13 Bảng 2.3 Các thơng số nguồn phụ tải sơ đồ Garver bus 15 Bảng 2.4 Các thông số đường dây sơ đồ Garver bus 15 Bảng 2.5 Kịch đặt cho hệ thống lưới điện Garver bus 15 Bảng 2.6 Ma trận thông lượng lưới Garver bus 16 Bảng 2.7 Tập hợp mặt cắt lưới Garver bus trạng 17 Bảng 2.8 Tập hợp mặt cắt lưới Garver bus mở rộng 18 Bảng 2.9 Đối chiếu với số nghiên cứu số lượng mạch mở rộng 22 Bảng 2.10 Phụ tải điện cho kịch 23 Bảng 2.11 Tập hợp mặt cắt lưới Garver bus theo kịch 23 Bảng 2.12 Lát cắt ứng với trường hợp quy hoạch lưới Garver bus 23 Bảng 2.13 Phương án quy hoạch mở rộng lưới điện Garver bus 24 Bảng 3.1 Bảng 4.1 Nguồn phụ tải lưới điện 14 bus IEEE 29 Bảng 3.2 Thông số đường dây lưới điện 14 bus IEEE 29 Bảng 3.3 Tập hợp mặt cắt 14 bus IEEE 31 Bảng 3.4 Lát cắt ứng với trường hợp quy hoạch lưới 14 bus IEEE 32 Bảng 3.5 Phương án quy hoạch mở rộng lưới 14 bus IEEE 33 Bảng 3.6 Các nghiên cứu số lượng mạch mở rộng lưới điện 14 bus IEEE 35 Bảng 3.7 Công suất tải, nguồn lưới điện Miền Trung Việt Nam 02/2017 37 Bảng 3.8 Thông số đường dây lưới điện Miền Trung Việt Nam 02/2017 39 Bảng 3.9 Ma trận thông lượng lưới điện 220/500kV Miền Trung 02/2017 42 Bảng 3.10 Ma trận thông lượng lưới 220/500kV Miền Trung tăng công suất 45 Bảng 3.11 Nhánh dự kiến mở rộng lưới 220/500kV Miền Trung Việt Nam 47 Bảng 3.12 Ma trận thông lượng lưới 220/500kV Miền Trung sau mở rộng 48 vi CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Mục tiêu nhiệm vụ - Tìm hiểu thuật tốn mặt cắt tối thiểu áp dụng thuật toán quy hoạch mở rộng lưới điện truyền tải nhằm giảm thiểu khơng gian tìm kiếm - Ứng dụng thuật tốn mặt cắt tối thiểu quy hoạch mở rộng lưới điện truyền tải ví dụ mẫu sơ đồ thực tế 1.2 Phương pháp nghiên cứu - Ứng dụng lý thuyết giải tích mơ tốn học quy hoạch mở rộng lưới điện truyền tải - Sử dụng phần mềm Matlab PowerWorld để tính toán kiểm chứng kết 1.3 Ý nghĩa khoa học đề tài - Áp dụng thuật toán mặt cắt tối thiểu vào quy hoạch mở rộng lưới điện truyền tải sơ đồ thực tế - Làm mơ hình lý thuyết dùng cho học tập, giảng dạy nghiên cứu cho Bộ môn/ Khoa 1.4 Giới hạn đề tài - Chỉ xây dựng mơ hình lý thuyết thực nghiệm; - Chỉ xét ổn định tĩnh không xét đến ổn định động hệ thống điện 1.5 Điểm đề tài - Áp dụng thuật toán mặt cắt tối thiểu vào quy hoạch mở rộng lưới điện truyền tải với thời gian ngắn không gian tìm kiếm thu hẹp; 1.6 Nội dung đề tài  Chương 1: Mở đầu  Chương 2: Cơ sở lý thuyết mặt cắt tối thiểu  Chương 3: Áp dụng ví dụ mẫu sơ đồ thực tế  Chương 4: Kết luận hướng phát triển Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT MẶT CẮT TỐI THIỂU 2.1 Giới thiệu chung Mạng đồ thị có hướng G = (V, E), có đỉnh A khơng có cung vào gọi điểm phát, đỉnh B khơng có cung gọi đỉnh thu giá trị luồng là: Tổng luồng cung khỏi đỉnh phát tổng luồng cung vào đỉnh thu Ta gọi lát cắt (X, Y) cách phân hoạch tập đỉnh V mạng thành hai tập rời X Y, X chứa đỉnh phát A Y chứa đỉnh thu B Khả thông qua lát cắt (X, Y) tổng tất khả thông qua cung (u, v) có u ∈X v ∈Y Lát cắt với khả thông qua nhỏ gọi lát cắt hẹp "Min cut" Định lý Ford-Fulkerson phát biểu: "Giá trị luồng cực đại mạng khả thông qua lát cắt hẹp nhất/cực tiểu" Vậy toán mặt cắt tối thiểu tốn tìm lát cắt có luồng nhỏ 2.2 Thuật toán "min cut" Mechtild Stoer Frank Wagner Mechtild Stoer Frank Wagner [17] dựa định lý Ford-Fulkerson thiết lập thuật toán xác định mặt cắt tối thiểu "min cut" để xác định lát cắt nhỏ mạng cách chia tập hợp đỉnh mạng thành hai phần riêng biệt, với trọng số lát cắt tổng trọng số cạnh mà lát cắt qua 2.2.1 Thuật toán Cho đồ thị vô hướng G = (V, E), với V tập đỉnh, E tập cạnh cạnh e có trọng số dương w(e) 𝑀𝑖𝑛𝑖𝑚𝑢𝑚𝐶𝑢𝑡𝑃ℎ𝑎𝑠𝑒 (𝐺, 𝑤, 𝑎) 𝐴 ← {𝑎 } Với 𝐴 ≠ 𝑉 Thêm vào A đỉnh kết nối mạnh (trọng số lớn nhất), ghi bước cắt rút lại G cách cộng hai đỉnh thêm vào cuối Một tập A đỉnh đồ thị phát triển bắt đầu với đỉnh đơn tùy ý A = V Tại bước, đỉnh bên A kết nối mạnh với A (có trọng số lớn nhất) thêm vào, đỉnh thêm vào: z ∉ A cho w(A,z) = max{w(A,y) \ y ∉ A} , với w(A,y) tổng trọng số tất cạnh A y Vào cuối bước cắt, hai đỉnh thêm vào cuối cộng lại Hai đỉnh thay đỉnh cạnh từ hai đỉnh đến đỉnh lại gán trọng số tổng trọng số hai cạnh trước Thuật tốn kết thúc chia tập hợp đỉnh đồ thị thành hai phần riêng biệt lát cắt tối thiểu 𝑀𝑖𝑛𝑖𝑚𝑢𝑚𝐶𝑢𝑡 lát cắt có trọng số nhỏ toàn bước cắt Nếu bước cắt có trọng số nhỏ lát cắt cực tiểu lát cắt cực tiểu 2.2.2 Ví dụ Cho đồ thị vơ hướng hình 2.1 Hình 2.1 Đồ thị vơ hướng nút Chọn đỉnh t, s tùy ý; sau lát cắt (G, w, a), a = chia hai phần gồm đỉnh {1}, {2, 3, 4, 5, 6, 7, 8} với trọng số w = Hình 2.2 Hình 2.2 Đỉnh t(1) s(5) lát cắt qua t(1)-a(2), t(1)-s(5) Lát cắt thứ hai chia đỉnh thành hai phần bao gồm {8}, {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} với trọng số w = hình 2.3 Hình 2.3 Lát cắt thứ qua t(8)-e(4), t(8)-s(7) Lát cắt thứ ba chia đỉnh thành hai phần gồm {7,8}, {1, 2, 3, 4, 5, 6} với trọng số w = hình 2.4 Hình 2.4 Lát cắt thứ qua t(7,8)-d(3), t(8)-s(4) Bảng 3.8 Thông số đường dây lưới điện Miền Trung hành Từ Trạm Tới Trạm Độ dài (km) R (pu) X (pu) Pđm (MVA) 1.ĐàNẵng 500kV 2.DốcSỏi 500kV 108 0,0005 0,0086 3120 1.ĐàNẵng 500kV 3.ThạnhMỹ 500kV 59 0,0003 0,0047 3120 3.ThạnhMỹ 500kV 4.Pleiku 500kV 209 0,0009 0,0166 3120 2.DốcSỏi 500kV 4.Pleiku 500kV 190 0,0008 0,0150 3120 4.Pleiku 500kV 5.Đăknông 500kV 300 0,0013 0,0238 3120 1.ĐàNẵng 500kV 7.ĐàNẵng 220kV Máy biến áp 0,0023 0,0839 2x450 7.ĐàNẵng 220kV 13.HòaKhánh 2x14,5 0,0022 0,0114 2x340 7.ĐàNẵng 220kV 14.TamKỳ 2x64,3 0,0077 0,0492 2x360 2.DốcSỏi 500kV 8.DốcSỏi 220kV Máy biến áp 0,0023 0,0839 450 8.DốcSỏi 220kV 14.TamKỳ 2x42,57 0,0051 0,0325 2x360 8.DốcSỏi 220kV 15.DungQuất 2x8,89 0,0013 0,0070 2x340 8.DốcSỏi 220kV 16.QuảngNgãi 59,28 0,0089 0,0465 340 38 Từ Trạm Tới Trạm Độ dài (km) R (pu) X (pu) Pđm (MVA) 6.HàTĩnh 9.ĐồngHới 76,4 0,0151 0,0631 270 9.ĐồngHới 10.ĐôngHà 104,3 0,0156 0,0819 340 10.ĐôngHà 11.ALưới 93,5 0,0140 0,0734 340 11.ALưới 12.Huế 39,6 0,0060 0,0311 340 12.Huế 13.HòaKhánh 83,45 0,0125 0,0656 340 13.HòaKhánh 18.ThạnhMỹ-2 220kV 2x55,6 0,0010 0,0425 2x575 17.ThạnhMỹ-1 220kV 18.ThạnhMỹ-2 220kV 2x19,4 0,0029 0,0152 2x340 3.ThạnhMỹ 500kV 17.ThạnhMỹ-1 220kV Máy biến áp 0,0023 0,0839 450 4.Pleiku 500kV 19.Pleiku 220kV Máy biến áp 0,0023 0,0839 3x450 19.Pleiku 220kV 20.AnKhê 107,7 0,0213 0,0890 270 20.AnKhê 21.QuyNhơn 50 0,0099 0,0413 270 21.QuyNhơn 22.TuyHòa 92,5 0,0166 0,0745 310 22.TuyHòa 23.NhaTrang 128,7 0,0192 0,1010 340 23.NhaTrang 24.KrongBuk 147 0,0176 0,1124 360 19.Pleiku 220kV 24.KrongBuk 147 0,0176 0,1124 360 19.Pleiku 220kV 29.KonTum 2x37,5 0,0056 0,0294 2x340 39 Từ Trạm Tới Trạm Độ dài (km) R (pu) X (pu) Pđm (MVA) 24.KrongBuk 26.BuônKuốp 59,5 0,0071 0,0455 360 25.BuônTuasah 26.BuônKuốp 66 0,0079 0,0505 360 26.BuônKuốp 27.Sêrêpok 33,83 0,0040 0,0259 360 27.Sêrêpok 28.Sêrêpok 10,5 0,0013 0,0080 360 24.KrongBuk 28.Sêrêpok 69 0,0082 0,0527 360 5.Đăknông 500kV 30.Đăknông 220kV Máy biến áp 0,0023 0,0839 450+600 25.BuônTuasah 30.Đăknông 220kV 46,12 0,0069 0,0362 340 26.BuônKuốp 30.Đăknông 220kV 81,5 0,0146 0,0623 575 3.2.1 Lưới điện 220-500kV Miền Trung Việt Nam tháng 02/2017  Thành lập ma trận A=Anxn: Theo kết vận hành hệ thống điện tháng 02/2016 [28], tổng công suất phát chỗ 3129 MW, phụ tải chỗ 2285 MW, nhận từ lưới điện Miền Bắc 1910 MW (qua trạm Đà Nẵng 500 kV), cơng suất cịn lại 2754 MW truyền tải vào Miền Nam với lượng công suất 2645 MW sau trừ tổn thất khoảng 4% (qua trạm Đăk Nông – Phú Lâm 500 kV) Như thành lập ma trận sở công suất hành dung lượng cho phép đường dây Bảng 3.9 say đây: 40 41 3.9  Chạy chương trình, kết giá trị: Min-cut = [7 31 31 31 10 31 12 31 13 31 14 31 15 31 16 31 18 31 19 31 21 31 22 31 23 31 24 31] Như lát cắt thuộc tải, tăng thêm tải cho lưới Nguồn đường dây đảm bảo cung cấp đủ lượng cho phụ tải  Kiểm tra kết phần mềm PowerWorld phù hợp với kết chương trình Min-cut Hình 4.5 Hình 3.5 Mơ lưới điện Miền Trung Việt Nam tháng 02/2016 42 3.2.2 Lưới điện 220-500kV Miền Trung Việt Nam mở rộng Do đặc thù địa lý, lưới điện Miền Trung việc cung cấp điện cho phụ tải chỗ cịn có nhiệm vụ truyền tải lượng từ Miền Bắc vào Miền Nam ngược lại, đặc biệt vào thời điểm khô kiệt, hạn hán Giả thiết trường hợp tính tốn quy hoạch mở rộng lưới điện Miền Trung là:  Công suất truyền tải từ Miền Bắc vào cung cấp cho Miền Nam giữ nguyên hành 1910 MW  Các phụ tải Miền Trung tiếp tục tiêu thụ lượng điện với công suất 2285 MW  Do việc phát triền kinh tế-xã hội, khu công nghiệp, khu chế xuất, trung tâm thương mại, tòa nhà liên tục xây dựng nên việc nhu cầu sử dụng điện bắt đầu tăng cao Để đảm bảo cung cấp đủ điện cho phát triển kinh tế-xã hội đời sống nhân dân tỉnh phía Nam, khơng cần phải tiết giảm phụ tải, tạo tin cậy, ổn định vận hành hệ thống điện Quốc Gia Cùng với tiếp tục hoàn thành cơng trình đảm bảo cung cấp điện cho khu vực miền Nam; hệ thống truyền tải điện Bắc-Nam tiếp tục có vai trị đặc biệt quan trọng Đó cần huy động lượng cơng suất lớn nhà máy điện Miền Trung nhằm cung cấp cho Miền Nam qua trạm 500kV Đăk Nông – 500kV Phú Lâm với công suất phát tối đa 5839 MW Việc tăng công suất phát tối đa nhà máy phát điện khu vực Miền Trung chắn ảnh hưởng tới lưới điện truyền tải Do phải tính tốn xác thơng số Từ đưa phương án quy hoạch mở rộng lưới phù hợp đảm bảo an ninh lượng Quốc Gia 3.2.2.1 Xác định điểm nghẽn mạch  Bằng bước tính tốn trên, thành lập ma trận A=Anxn Bảng 3.10 43 44 3.10  Chạy chương trình, có kết giá trị: Min-cut = [4 31 31 31 10 31 12 31 13 31 14 31 15 31 16 31 18 31 19 31 21 31 22 31 23 31 24 31 29 31 26 25] Ta thấy lát cắt thuộc trường hợp thứ tư thuộc tải thuộc nhánh nguồn đáp ứng, lưới không đáp ứng Thuộc tải [7 31 31 31 10 31 12 31 13 31 14 31 15 31 16 31 18 31 19 31 21 31 22 31 23 31 24 31 29 31] thuộc nhánh [ 26 25]  Kiểm tra kết phần mềm PowerWorld: Phù hợp với kết chương trình Min-cut Hình 3.6 Hình 3.6 Mơ lưới điện Miền Trung Việt Nam phát tăng tối đa công suất 45 3.2.2.2 Định hướng quy hoạch mở rộng Ta thấy lát cắt thuộc tải thuộc nhánh nguồn đáp ứng, lưới không đáp ứng Để khắc phục cố tải đường dây nhánh 4-5, 26-25 đảm bảo an toàn, tin cậy cung cấp điện đề xuất giải pháp sau:  Tăng dung lượng cho nhánh 4-5 cách xây dựng đường dây với thông số Bảng 4.11 nhằm đáp ứng xử lý trước mắt cố tải vượt 30% đường dây truyền tải tuyến từ nút 4.Pleiku 500kV đến nút 5.Đăknông 500kV Đồng thời dự phòng cho việc quy hoạch mở rộng lưới điện truyền tải sau việc tăng phụ tải chỗ truyền tải lượng công suất lớn từ Miền Bắc vào cung cấp cho Miền Nam truyền tải công suất theo chiều ngược lại Bảng 3.11 Nhánh dự kiến mở rộng lưới 220/500kV Miền Trung Việt Nam Từ Trạm Tới Trạm Độ dài (km) R (pu) X (pu) P đm (MVA) 4.Pleiku 500kV 5.Đăknông 500kV 300 0,0013 0,0238 3120  Khi tăng dung lượng nhánh 4-5 nhánh 26-25 khơng cịn xảy trường hợp q tải đường dây truyền tải từ BuônKuốp đến BuônTuasah luồng cơng suất bầy sẻ phân bố phía đường dây vừa xây dựng  Thực tính tốn lại mặt cắt tối thiểu, nhập giá trị theo Bảng 3.12  Chạy chương trình, có kết giá trị: Min-cut = [7 31 31 31 10 31 12 31 13 31 14 31 15 31 16 31 18 31 19 31 21 31 22 31 23 31 24 31] Như lát cắt thuộc tải, điểm tải đường dây truyền tải khắc phục  Kiểm tra kết phần mềm PowerWorld Hình 3.7 phù hợp với việc tính tốn theo giải thuật mặt cắt tối thiểu 46 47 3.12 Hình 3.7 Mơ lưới điện Miền Trung Việt Nam sau mở rộng Như nhánh tải khắc phục, tổn hao đường dây giảm đáng kể, từ 7% giảm xuống cịn 4% điều kiện lý tưởng, cơng suất truyền qua trạm Đăk Nông 500 kV tăng từ 5098MW lên 5265MW cung cấp cho nhu cầu tăng phụ tải Miền Nam qua trạm Phú Lâm 500 kV 3.3 Tổng kết chương Việc áp dụng thuật toán Min-cut-Maxflow vào sơ đồ lưới điện mẫu 14 bus IEEE lưới điện thực tế 220/500 kV Miền Trung Việt Nam cho nhiều kết khả quan 48 Dựa thông số đầu vào công suất nguồn, công suất tải, khả truyền tải công suất trạm biến áp đường dây, chương trình xác định phần yếu sơ đồ lưới điện Từ kết tính tốn chương trình, người làm cơng tác quy hoạch lựa chọn xác phương án xây dựng, nâng cấp trang thiết bị cho hệ thống điện theo yêu cầu giai đoạn cụ thể 49 Chương KẾT LUẬN 4.1 Những kết đạt Báo cáo trình bày khái quát số phương pháp giải toán quy hoạch tĩnh lưới điện truyền tải STEP nêu ưu, nhược điểm phương pháp từ đề xuất phương pháp để giải toán Với phương pháp đề xuất Min-cut Max-flow, với thông số đầu vào công suất nguồn, công suất tải, khả truyền tải công suất trạm biến áp đường dây, chương trình xác định phần yếu sơ đồ lưới điện từ đưa giải pháp khắc phục theo nhu cầu, giai đoạn công tác quy hoạch lưới điện Việc phối hợp thuật toán Min-cut Max-flow với chương trình mơ PowerWorld Simulator đưa hướng tiếp cận việc giải tốn quy hoạch lưới điện theo trình tự: Tính tốn Min-cut → Mô kiểm chứng PowerWorld → Kế hoạch khắc phục → Tính tốn Min-cut → Mơ kiểm chứng PowerWorld → ….→ Kết cuối Việc phối hợp áp dụng Min-cut Max-flow PowerWorld Simulator sơ đồ Garver bus, 14 bus IEEE lưới điện thực tế 220/500 kV Miền Trung Việt Nam cho kết khả quan giảm tổn hao, tăng khả truyền tải giảm giá biên công suất Đây sở để tiếp tục phát triển thuật toán Các ưu điểm thuật tốn Min-Cut-Max-Flow nhờ có giải thuật ngắn gọn, khối lượng tính tốn thấp, nhanh đặc biệt yêu cầu thông số đầu vào đơn giản để ứng dụng quy hoạch mở rộng lưới điện truyền tải thuận lợi Bất quy hoạch mở rộng lưới điện truyền tải ngắn hạn hay dài hạn, thuật tốn cơng cụ thuận lợi cho đơn vị tư vấn đơn giản nhanh chống tìm điểm thắt cổ chai hệ thống điện để nghiên cứu mở rộng yêu cầu truyền tải hệ thống điện 50 Tuy nhiên, phương pháp xác định điểm nghẽn mạch định hướng quy hoạch hệ thống điện, cần kết hợp nhiều phương pháp khác để xác định phương án quy hoạch hiệu nêu luận văn 4.2 Hướng phát triển đề tài Bên cạnh kết đạt được, thuật tốn Min-cut Max-flow cịn hạn chế như: Chưa có hàm chi phí, chưa tính đến ràng buộc điện áp, phân bố tối ưu công suất… Để tiếp tục phát triển đề tài, cần nghiên cứu bổ sung thêm vào thuật tốn hàm chi phí, ràng buộc điện áp, phân bố công suất; kết hợp với phương pháp quy hoạch khác (như TS, PSO…) thuật tốn Min-cut Max-flow phép tính ban đầu để hạn chế khơng gian tìm kiếm 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt: [1] Nguyễn Lân Tráng, Giáo trình quy hoạch phát triển hệ thống điện, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2007 [2] Kế hoạch vận hành hệ thống điện Miền Trung tháng 03 năm 2017, số 228/ĐĐMT-PT, ngày 24 tháng 02 năm 2017 Tài liệu tiếng Anh: [1] Thanhlong Duong, Jiangang Yao, Vietanh Truong (2012) Optimal placement of TCSC based on min-cut algorithm for congestion management in deregulated electricity market Journal of Electrical Engineering and Technology (IJEET), ISSN 0976 – 6545(Print), ISSN 0976 – 6553(Online) Volume 3, Issue January-June 2012 [2] T.-H Chen and V.-T Tran, (2015) "Optimization o f Tra nsmission Expansion Planning by Minimal Cut Sets Based on Graph Theory," Electric Power C omponents and Systems, vol 43, no 16, pp 1822-1831, 2015 [3] N Alguacil, A L Motto and A J Conejo, (2003) "Transmission Expansion Planning: A Mixed-Integer LP Approach," IEEE Transactions on Power Systems, vol 18, no 03, pp 1070-1077, 2003 52