Trang 1 Bộ CÔNG THƯƠNGĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHBÁO CẢO TỔNG KẾT ĐỀ TÃI KHOA HỌCKẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐÈ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÁP TRƯỜNGTên đê tài: Lắp đặt và vận hành tối
Bộ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CẢO TỔNG KẾT ĐỀ TÃI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐÈ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÁP TRƯỜNG Tên đê tài: Lắp đặt vận hành tối ưu hệ thống pin lưu trữ lượng lưới điện phân phối đễ giảm chi phí điện Mã số đề tài: 22/2D04 Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Thanh Thuận Đon vị thực hiện: Khoa Công nghệ Điện Tp HỒ Chí Minh, tháng 01 năm 2024 LỜI CÁM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, Phòng Quản lý Khoa học Hợp tác quốc tế, Ban chủ nghiệm Khoa Công nghệ Điện Trường Đại Học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện tốt cho tơi hồn thành đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô Khoa Công nghệ Điện Trường Đại Học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh đóng góp ý kiến quý báu cho thực đề tài PHẦN I THƠNG TIN CHƯNG Thơng tín tổng qt I 1.1 Tên đề tài: Lắp đặt vận hành tối uu hệ thống pin lưu trữ lưọng lưới điện phân phối đễ giảm chi phí điện 1.2 Mã số: 22/2D04 1.3 Danh sách chủ trì, thành viên tham gia thực đề tài Họ tên Vai trị thực đề Đơn vị cơng tác TT tài (học hàm, học vị) TS Nguyễn Thanh Thuận Khoa Công nghệ Điện Chủ nhiệm đề tài TS Dưong Thanh Long Khoa Cơng nghệ Điện Thành viên ThS Nguyễn Hồi Phong Khoa Cơng nghệ Điện Thành viên 1.4 Đon vị chủ trì: Khoa Cơng nghệ Điện 1.5 Thòi gian thực hiện: 1.5.1 Theo hợp đồng: từ tháng năm 2023 đến tháng năm 2024 1.5.2 Gia hạn (nếu có): đến tháng năm 1.5.3 Thực thực tế: từ tháng năm 2022 đến tháng 01 năm 2024 1.6 Nhũng thay đổi so vói thuyết minh ban đầu (nếu có): (Te mục tiêu, nội dung, phương pháp, kết nghiên cứu tổ chức thực hiện; Nguyên nhân; Ý kiến Cơ quan quản lý) 1.7 Tổng kinh phí phê duyệt đề tài: 50 triệu đồng II Kết nghiên cứu Đặt vấn đề Kết nối nguồn điện phân tán (Distributed Generations - DGs) sử dụng nguồn lượng tái tạo vào lưới điện phân phối (Distribution System - DS) làm cân nguồn cung cấp nhu cầu phụ tải Điều dẫn đến lãng phí lượng khơng sử dụng hiệu nguồn lượng thu từ DGs Ngoài ra, khác biệt nhu cầu phụ tải vào khung khác ngày dẫn đến việc vận hành DS hiệu Khi đó, sử dụng hệ thống pin lưu trữ lượng (Battery Energy Storage System - BESS) giải pháp hữu hiệu để nâng cao hiệu vận hành DS Vị trí cơng suất phù hợp BESS mang lại nhiều lợi ích trình vận hành DS, vị trí cơng suất khơng phù hợp dẫn đén lãng phí tăng gánh nặng cho DS Tuy nhiên, tốn tối ưu hóa vị trí cơng suất BESS toán rời rạc phi tuyến địi hỏi phải có phưong pháp giải hiệu Do đó, đề tài nghiên cứu toán tối ưu lắp đặt vận hành BESS phát triển phương pháp giải toán dựa thuật toán tối ưu tổng quát Phương pháp đề xuất đực thực phần mềm Matlab Hiệu phương pháp đề xuất đánh giá DS mẫu so sánh với số nghiên cứu thực Mục tiêu a ) Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu toán tối ưu lắp đặt vận hành BESS phương pháp giải b ) Mục tiêu cụ thể - Khảo sát nghiên cứu liên quan đến toán tối ưu lắp đặt vận hành BESS - Đe xuất phương pháp giải toán tối ưu lắp đặt vận hành BESS - Tính tốn kết DS mẫu - Phân tích chứng minh hiệu phương pháp đề xuất cho toán tối ưu lắp đặt vận hành BESS việc đánh giá hiệu mang lại so sánh kết với phương pháp khác Phuong pháp nghiên cứu Nội dung 1: Khảo sát nghiên cứu liên quan đến toán tối ưu lắp đặt vận hành BESS - Cách tiếp cận: Tham khảo nghiên cứu liên quan - Phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng: Phân tích tổng hợp ưu nhược điểm nghiên cứu - Kết dự kiến: Bảng tổng hợp nghiên cứu thực Nội dung 2: Đe xuất phương pháp giải cho toán tối ưu lắp đặt vận hành BESS - Cách tiếp cận: Trên sở bảng tổng hợp nghiên cứu thực hiện, nhóm tác giả xác định vấn đề cịn tồn từ đề xuất phương pháp cho toán - Phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng: Phân tích tổng hợp nghiên cứu đề xuất phương pháp - Kết dự kiến: Bảng mô tả phương pháp đề xuất cho toán tối ưu lắp đặt vận hành BESS Nội dung 3: Đánh giá phương pháp đề xuất - Cách tiếp cận: Lập trình phương pháp đề xuất để giải tốn tối ưu lắp đặt vận hành BESS - Phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng: Lập trình mơ phương pháp đề xuất cho toán tối ưu lắp đặt vận hành BESS phần mềm Matlab - Kết dự kiến: Kết phương pháp đề xuất cho toán tối ưu lắp đặt vận hành BESS kết so sánh với số phương pháp khác Nội dung 4: Viết báo khoa học báo cáo tổng két - Cách tiếp cận: Tổng hợp kết nghiên cứu từ nội dung 1, - Phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng: Phân tích, viết báo cáo - Két quả: Bài báo đăng danh mục Scopus báo cáo tổng kết đề tài Tổng kết kết nghiên cứu Đe xuất phương pháp cho toán toán tối ưu lắp đặt vận hành BESS Ket nghiên cứu báo danh mục SCOPUS Q3 Đánh giá kết đạt kết luận Kết đạt sản phẩm dạng 3: Bài báo Nơi công bố (IUH, I SI, TT Ghi Tên báo SCOPUS) Optimal placement of battery energy Scopus Q3 storage system considering penetration of distributed generations Kết đạt đề tài đáp ứng mục tiêu đặt Bài tốn phương pháp đề xuất sử dụng giảng dạy số môn học Tối ưu hóa vận hành hệ thống điện dành cho hệ cao học Tóm tắt kết (tiếng Việt tiếng Anh) Tóm tắt Đe tài đề xuất tốn tối ưu vị trí cơng suất Hệ thống lưu trữ pinnăng lượng (Battery Energy Storage System - BESS) lưới điện phân phối (Distribution System - DS) có xem xét mức độ thâm nhập khác nguồn phân tán (Distributed Generations - DGs) Mục tiêu giảm thiểu chi phí điện DS ngày thông thường xem xét giới hạn công suất DGs cấp cho DS Thuật tốn tối ưu hóa trưởng thành (Growth optimizer - GO) lần áp dụng để tìm kiếm vị trí cơng suất BESS cho khoảng thời gian ngày Bài toán nghiên cứu phương pháp GO đánh giá lưới điện 18-nút với hai mức công suất khác hệ thống pin mặt trời tuabin gió Kết đánh giá lưới điện mẫu cho thấy vị trí BESS tối ưu giúp giảm đáng kể chi phí điện Hơn nữa, vị trí cơng suất BESS tối ưu giúp giảm khả cắt giảm công suất DGs công suất chúng lớn nhu cầu tải Kết so sánh phương pháp GO phương pháp tối ưu bầy đàn (Particle Swarm Optimization - PSO) cho thấy GO đạt hiệu tốt PSO giải pháp tối ưu kết thống kê nhiều lần thực khác Vì vậy, GO phương pháp hiệu cho toán lắp đặt vận hành tối ưu BESS Abstract This project proposes the optimal problem of location and power of the Battery- Energy-Storage-System (BESS) on the Distribution System (DS) considering different penetration levels of Distributed Generations (DGs) The objective is to minimize the electricity cost of the DS in a typical day considering the power limit of DG fed to the DS Growth optimizer (GO) is first applied to search the BESS’s location and power for each interval of the day The considered problem and GO method are evaluated on the 18-node DS with two penetrations levels of photovoltaic system and wind turbine The results demonstrate that the optimal BESS placement significantly reduces electricity cost Furthermore, the optimal BESS location and power also help to reduce the cut capacity of DGs as their power greater than the load demand The compared results between GO and Particle Swarm Optimization (PSO) method have shown that GO reaches the better performance than PSO in term the optimal solution and the statistical results Thus, GO is an effective approach for the BESS placement problem III Sản phẩm đề tài, công bố két đào tạo 3.1 Kết nghiên cứu (sản phẩm dạng 1,2,3) Yêu cầu khoa học hoặc/và tiêu TT Tên sản phẩm kinh tế - kỹ thuật Đăng ký Đạt Thuan Thanh Nguyen, Hoai Phong Scopus Q3 Scopus Q3 Nguyen, Thanh Long Duong “Optimal placement of battery energy storage system considering penetration of distributed generations,” International Journal of Electrical and Computer Engineering, Vol 13 No 6, 2023, doi: http://doi.org/10.! 1591/ijece.vl3i6.pp60686078 Ghi chú: Các ấn phẩm khoa học (bài báo, báo cáo KH, sách chuyên khảo ) dược chấp nhận có ghi nhận địa cảm on trường ĐH Cơng Nghiệp Tp HCM cấp kính phí thực nghiên cứu theo quy định Các ấn phẩm (bản photo) đính kèm phần phụ lục minh chứng cuối báo cáo (đối với ấn phẩm sách, giáo trình cần có photo trang bìa, trang trang cuối kèm thơng tin định số hiệu xuất bản) 3.2 Kết đào tạo TT Họ tên Thòi gian Tên đề tài thực đề tài Tên chuyên để ỉà NCS Tên luận văn Cao học Ng) liên cứu sinh Học viên cao học Sinh viên Đại học Đã bảo vệ Ghì chủ: - Kèm photo trang bìa chuyên để nghiên cứu sinh/ luận văn/ khóa luận bằng/giấy chứng nhận nghiên cứu sinh/thạc sỹ học viên bảo vệ thành công luận án/ luận văn;( thể phần cuối báo cáo khoa học) IV Tình hình sử dụng kinh phí Kinh phí Kinh phí Ghi TT Nội dung chi A Chi phỉ trực tiếp Th khốn chun mơn Ngun, nhiên vật liệu, Thiết bị, dụng cụ Cơng tác phí Dịch vụ thuê Hội nghị, hội thảo,thù lao nghiệm thu duyệt thực (triệu đồng) (triệu đồng) 49.929900 49.929900 0.070100 0.070100 kỳ In ấn, Văn phịng phẩm Chi phí khác B Chi phỉ gián tiếp Quản lý phí Chi phí điện, nước Tổng số 50 50 V Kiến nghị (về phát triển kết nghiên cứu đề tài) Kết nghiên cứu đề tài phương pháp cho toán lắp đặt vận hành tối BESS để giảm chi phí điện Bài tốn nghiên cứu áp dụng lưới điện thực tế Phương pháp GO đề xuất tiếp tục sử dụng cho toán vận hành tối ưu hệ thống điện VI Phụ lục sản phẩm (liệt kê minh chứng sản phẩm nêu Phần III) Bài báo Scopus Q3: Thuan Thanh Nguyen, Hoai Phong Nguyen, Thanh Long Duong “Optimal placement of battery energy storage system considering penetration of distributed generations,” International Journal of Electrical and Computer Engineering, Vol 13 No 6, 2023, doi: http://doi.org/10.11591/ijece.vl3i6.pp60686078 Tp HCM, ngày 17 tháng 01 năm 2024 Chủ nhiệm đề tài Phịng QLKH&HTQT KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN Trưỏng đon vị TS Trần Thanh Ngọc TS Nguyễn Thanh Thuận