1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

luận văn tốt nghiệp ước lượng trạng thái lưới điện power system state estimation

29 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬBỘ MÔN HỆ THỐNG ĐIỆN

BẢO VỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

ƯỚC LƯỢNG TRẠNG THÁI LƯỚI ĐIỆNPOWER SYSTEM STATE ESTIMATION

GVHD : GVC.ThS Đặng Tuấn KhanhSVTH : Phạm Huỳnh Chí Bảo

Trang 2

1 GIỚI THIỆU BÀI TOÁN ƯỚC LƯỢNG TRẠNG THÁI LƯỚI ĐIỆN2 ƯỚC LƯỢNG TRẠNG THÁI BẰNG PHƯƠNG PHÁP BÌNH

PHƯƠNG CỰC TIỂU CÓ TRỌNG SỐ

3 ƯỚC LƯỢNG TRẠNG THÁI BẰNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Trang 3

GIỚI THIỆU BÀI TOÁN ƯỚC LƯỢNG TRẠNG THÁI

LƯỢNG TRẠNG THÁI LƯỚI ĐIỆNPHẦN 1

Trang 4

Tại sao có lại có bài toán ước lượng trạng thái lưới điện ?

•Lưới điện phát triển mạnh, lưới trở nên phức tạp

•Cần thông số trạng thái của lưới để đánh giá lưới có đang vận hành tốt hay không

Trang 5

•Cấu trúc lưới

•Thông số đo: điện áp, công suất nút, công suất nhánh,… và phương sai

• Giá trị của điện áp (Ui) • Góc pha (i)

 Mô hình toán

Thông số đã biếtThông số cần tìm

1 – GIỚI THIỆU BÀI TOÁN ƯỚC LƯỢNG TRẠNG THÁI LƯỚI ĐIỆN

Trang 6

GIỚI THIỆU BÀI TOÁN ƯỚC LƯỢNG TRẠNG THÁI LƯỚI ĐIỆN

ƯỚC LƯỢNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP BÌNH PHƯƠNG TỐI THIỂU CÓ

TRỌNG SỐ

Trang 7

2 –ƯỚC LƯỢNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP BÌNH PHƯƠNG TỐI THIỂU CÓ TRỌNG SỐ

Trang 8

Phương pháp Newton-Raphson.

Khởi tạo các giá trị ban đầu ,

•Tính toán sai lệch

•Tính ma trận Jacobian •Tính Gain Matrix

•Tính toán bước lặp •Cập nhật: ,

•Nếu đủ nhỏ thì ngừng, Ngược lại tiếp tục vòng lặp

Trang 9

Lưới IEEE 9 nút với vị trí 21 phép đo được đánh dấu như hình:

2 – ƯỚC LƯỢNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP BÌNH PHƯƠNG TỐI THIỂU CÓ TRỌNG SỐ

Hình 2.1 Lưới IEEE 9 nút có đánh dấu phép đo

Trang 10

Kết quả áp dụng với lưới IEEE 9 nút

Vị tríGiá trị chuẩnWLS Sai số %

bằng WLS với giá trị chuẩn IEEE9 nútHình 2.2 Đồ thị so sánh điện áp ước lượng

trạng thái bằng WLS với giá trị chuẩn IEEE9

Trang 11

Kết quả áp dụng với lưới IEEE 9 nút

2 – ƯỚC LƯỢNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP BÌNH PHƯƠNG TỐI THIỂU CÓ TRỌNG SỐ

Bảng 2.2 So sánh giá trị góc pha ước lượng trạng thái bằng WLS với giá trị chuẩn IEEE9 nút

Hình 2.3 Đồ thị so sánh góc pha ước lượng trạng thái bằng WLS với giá trị chuẩn IEEE9

Vị tríGiá trị

Sai số %Thanh cái 10.0000.0000.000

Trang 13

Kết quả áp dụng với lưới IEEE 14 nút

2 – ƯỚC LƯỢNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP BÌNH PHƯƠNG TỐI THIỂU CÓ TRỌNG SỐ

Hình 2.5 Đồ thị so sánh điện áp ước lượng trạng thái bằng WLS với giá trị chuẩn IEEE14

Vị tríGiá trị

chuẩnWLSSai số %Thanh cái 1 1.060 1.060 0.000

Trang 14

Hình 2.6 Đồ thị so sánh góc pha ước lượng

Trang 16

GIỚI THIỆU BÀI TOÁN ƯỚC LƯỢNG TRẠNG THÁI LƯỚI ĐIỆN

ƯỚC LƯỢNG BẰNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO

Trang 17

3 – ƯỚC LƯỢNG BẰNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO

Phương pháp trí tuệ nhân tạo được sử dụng là multi-layer perceptron

Multi-layer perceptron là: Thuộc loại học máy có giám sát (supervising learning) Mạng thần kinh nhân tạo truyền thẳng (feed forward neural network)

Hình 3.1 Mạng thần kinh nhân tạo truyền thẳng

Trang 18

Dựa vào dữ liệu x và y đã có (tính chất của học có giám sát) ta cập nhật các giá trị wi và a sao cho đầu ra được như mong muốn

Hình 3.2 Một node perceptron cơ bản

Trang 19

3 – ƯỚC LƯỢNG BẰNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO

Hàm mất mát

Trong đó:

 là vectơ giá trị dự báo.

y là vectơ giá trị quan sát được.

 là chính quy hóa L2 (giá tri này hổ trợ tránh tình trạng overfitting).

Số layer và số node

Không có công thức cụ thể về số layer, số node cho bài toán machine learning Layer và node phụ thuộc vào số dữ liệu có được và độ phức tạp mô hình.

Trang 20

Ý tưởng áp dụng:

Ptải, QtảiPhân bố công suất

Phép đo trên lưới và điện

áp,góc pha

Multi layer perceptron90% Training

10% Test

Đánh giá kết quả:

Với:

Trang 21

3 – ƯỚC LƯỢNG BẰNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO

Trang 23

3 – ƯỚC LƯỢNG BẰNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO

Lưới IEEE 14 nút với 10000 điểm dữ liệu, số lớp ẩn là 3 với số node ở từng lớp lần lượt là 40,80,40

Trang 25

Đánh giá :

Qua hai trường hợp áp dụng trên lưới IEEE 9 nút và IEEE 14 nút thì ta thấy kết quả cho ra có độ chính xác cao (trung bình trên 97%)

Phương pháp áp dụng dễ dàng không cần cấu trúc lưới nhưng cần nhiều dữ liệu

3 – ƯỚC LƯỢNG BẰNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO

Trang 26

GIỚI THIỆU BÀI TOÁN ƯỚC LƯỢNG TRẠNG THÁI

Trang 27

4 – KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết luận

Cả 2 phương pháp đều đã áp dụng tính toán cho ra kết quả độ chính xác cao với các ưu nhược điểm riêng Có khả năng vụ phục trong việc ước lượng trạng thái ở lưới truyền tải.

Kiến nghị

Mở rộng nghiên cứu tìm hiểu xem phương pháp mạng trí tuệ nhân tạo nào thích hợp và tối ưu nhất hoặc tìm ra cách tối ưu trong việc chọn số lớp và số node cho multi layer perceptron.

Đối với phương pháp bình phương cực tiểu có trọng số thì mô hình hóa chi tiết hơn áp dụng được vào lưới phân phối từ đó có cơ sở đối chiếu với phương pháp khác.

Trang 28

[1] A Abur and A.Gomez-Exposito, Power System State Estimation: Theory and Implementation, 2014

[2] L Wang, Q Zhou, and S Jin, "Physics-guided Deep Learning for Power System State Estimation," in Journal of Modern Power Systems and Clean Energy, vol 8, no 4, SGEPRI, July 2020, pp 607 - 615.

[3] M Meriem, C Bouchra, B Abdelaziz et al., "Study of State Estimation Using Weighted-Least Squares Method (WLS)," Marrakech & Bengrir, Morocco, 2016

[4] A Primadianto and C Lu, "A Review on Distribution System State Estimation," IEEE Transactions on Power Systems, vol 32, no 5, pp 3875 - 3883, Sept 2017

[5] N H Tuân, Sách Deep Learning cơ bản, 2020 [6] V H Tiệp, Machine Learning cơ bản, 2020

[7] T T Sơn, Đ T Huyền and K T T Hoa, "Power System State Estimation by Weighted Least Square Method," Tạp chí Khoa học và Công nghệ năng lượng, vol 15, no ISSN: 1859 - 4557, 2/2018

[8] R D Zimmerman, C E Murillo-Sanchez, and R J Thomas, "MATPOWER: Steady-State Operations, Planning and Analysis Tools for Power Systems Research and Education," IEEE Transactions on Power Systems, vol 26, no 1, pp 12-19, Feb 2011

[9] Pedregosa et al., "Scikit-learn: Machine Learning in Python," Journal of Machine Learning Research, vol 12, pp 2825-2830, 2011

Trang 29

CẢM ƠN

SỰ LẮNG NGHE CỦA HỘI ĐỒNG

Ngày đăng: 23/07/2024, 09:56

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

  • Đang cập nhật ...

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w