1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

Môn học: Vận hành hệ thống điện ppt

49 746 5

Đang tải... (xem toàn văn)

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

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 49
Dung lượng 1,14 MB

Nội dung

www.hcmute.edu.vn FACULTY OF ELECTRICAL AND FACULTY OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERING ELECTRONICS ENGINEERING UNIVERSITY OF TECHNICAL UNIVERSITY OF TECHNICAL EDUCATION HOCHIMINH CITY (UTE) EDUCATION HOCHIMINH CITY (UTE) GVHD: Assoc. Prof. Dr. QUYỀN HUY ÁNH HVTH: NGUYỄN THANH TOÀN NGUYỄN HỒNG HOANH PHAN ĐẠI NGHĨA NGUYỄN THỊ THỤC HÂN MÔN HỌC: VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN CHƯƠNG 11: DÒNG CÔNG SUẤT TỐI ƯU TP.HCM, THÁNG 01 NĂM 2010 www.hcmute.edu.vn/feee/ FEEE Ensuring Enhanced Education V. OPF- THÊM CÁC ĐIỀU KIỆN RÀNG BUỘC CỦA MÔI TRƯỜNG A. MÔ HÌNH HOÁ CÁC VẤN ĐỀ RÀNG BUỘC VỀ MÔI TRƯỜNG. Giả sử rằng cả hai lượng khí thải S0 2 và N0 x được biểu diễn bằng các hàm bậc hai ngõ ra công suất tác dụng của các tổ máy phát điện riêng lẽ. Các hàm có cùng công suất nhiệt được dùng để tính toán nhiên liệu và mỗi một loại khí phát thải.  Các điều kiện ràng buộc phát thải của S0 2 có thể được biểu diễn như sau: max )( ESUS ii ≤ (11.59) Trong đó: )( j j jj PHS ∑ ∈ = φ α (11.60) www.hcmute.edu.vn/feee/ FEEE Ensuring Enhanced Education ES max : Giới hạn trên của S0 2 cho hệ thống điện đã được phân tích Φ : Tập hợp tấc cả các tổ máy đã được xác định trong giai đoạn I. α j : Hệ số biến đổi tương thích với tổ máy jth. H j (P j ) : Công suất nhiệt cho tổ máy j. P j : Ngõ ra công suất tác dụng của tổ máy j.  N0x có thể được biểu diễn tương tự như sau: max )( ENUN ii ≤ Trong đó: )( jj j j PHN ∑ ∈ = φ β (11.61) (11.62) www.hcmute.edu.vn/feee/ FEEE Ensuring Enhanced Education  Các điều kiện ràng buộc phát thải có thể được viết dưới dạng tổng quát như sau:  Các ràng buộc “burn” có dạng: ,)( min BPHN jj j j ≥= ∑ ∈ φ β (11.63) Trong đó: B min : là lượng CS phát tối thiểu yêu cầu ở giai đoạn I. .0)( ≤ ii ZE www.hcmute.edu.vn/feee/ FEEE Ensuring Enhanced Education VI. THƯỜNG SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU HOÁ (LP)  Các yêu cầu sau đây cần phải được đáp ứng bởi bất kỳ các phương pháp giải cho bài toán OPF: + Độ tin cậy (an toàn) + Tốc độ: Tính toán OPF bao gồm tính toán các hàm mục tiêu và các ràng buộc phi tuyến với 10 ngàn biến. Nên phương pháp giải này yêu cầu phải hội tụ nhanh chóng. + Tính linh hoạt + Khả năng duy trì (phục hồi) www.hcmute.edu.vn/feee/ FEEE Ensuring Enhanced Education A. Lập trình tuyến tính(quy hoạch tuyến tính)  Các bước cơ bản cần thiết trong thuật toán OPF dựa trên LP như sau:  Bước 1: Giải bài toán dòng công suất cho các chế độ làm việc định mức.  Bước 2: Tuyến tính hoá bài toán OPF bằng cách: • Xử lý các ràng buộc đã được giám sát. • Xử lý các biến điều khiển gia tăng.  Bước 3: Tuyến tính hoá mô hình mạng gia tăng bằng cách: • Xây dựng và tính toán ma trận tổng dẫn của mạng. • Biểu diễn các giới hạn gia tăng thu được ở bước 2.2 www.hcmute.edu.vn/feee/ FEEE Ensuring Enhanced Education Bước 4: Giải bài toán OPF bị ràng buộc bởi một đôi đặt biệt, giải thuật LP phục hồi từng đoạn thẳng tính toán các biến điều khiển tăng. Bước 5:Nhập các biến điều khiển u = u + ∆u và giải chính xác bài toán dòng công suất phi tuyến. Bước 6: Nếu thay đổi các biến điều khiển ở bước 4 là dưới sai số cho phép do người dùng quy định thì lời giải không đạt được. Nếu không, đi đến bước 4 và tiếp tục vòng lặp.  Giải pháp dòng công suất tối ưu có thể thực hiện bằng cách sử dụng: + Phương pháp dòng công suất Newton –Raphson. + Phương pháp dòng công suất tách rời. www.hcmute.edu.vn/feee/ FEEE Ensuring Enhanced Education Vòng lặp của LP b cB )'1( −= π b cB = π ' (11.77a) Hoặc (11.77b) iji Pcc ' π −= (11.76) START COMPUTER п FROM EQUATION (11.77) COMPUTER C FROM EQUATION (11.76) ARE ALL C S POSITIVE ? SELECT THE MOST NEGATIVE C SELECT A BASIS VARIABLE TO LEAVE THE BASIS IN EXCHANGE FOR THE ONE ENTERING THE BASIS BY COMPUTING P UPDATE THE BASIS MATRIX STOP YES NO Hình 11.6: Các bước của thuật toán để thực hiện giải thuật LP www.hcmute.edu.vn/feee/ FEEE Ensuring Enhanced Education B. Ứng dụng lập trình tuyến tính trong OPF Ví dụ 1: Xây dựng bài toán OPF dựa trên lập trình tuyến tính cần hàm mục tiêu F để biểu diễn tập hợp các đường cong chi phí. )( tt ucF ∑ = - Trong công thức LP, các bài toán công suất tác dụng và công suất phản kháng giải tách rời nhau. - Hàm mục tiêu của dòng công suất tối ưu phổ biến nhất là hàm chi phí tạo ra công suất tác dụng. - Đường cong chi phí của máy phát thu được tương ứng từ đường công suất nhiệt gia tăng (IHR). - Đường cong chi phí tuyến tính thu được bằng cách ước lượng đường cong chi phí bậc hai tại các giá trị khác nhau và tạo ra các đoạn thẳng giữa các điểm này. www.hcmute.edu.vn/feee/ FEEE Ensuring Enhanced Education  Dạng cơ bản của đường cong chi phí cho sự lệch pha được biểu thị bởi: 2 0 )()( iiiii uukuc −= (11.78) Trong đó: u i : là biến (góc lệch pha) u i 0 : là giá trị ban đầu của biến điều khiển k i : là hệ số của đường cong chi phí Ví dụ 2: - Mục đích tối ưu hoá của việc điều khiển tối thiểu công suất tác dụng nhằm hạn chế việc điều khiển công suất tác dụng tới lượng tối thiểu cần thiết để làm giảm các vi phạm ràng buộc. - Nếu lời giải dòng công suất ban đầu không chứa các vi phạm ràng buộc thì không cần yêu cầu lập chương trình. [...]... bản đưa ra các chi phí vận hành Gi : ℜ m + n → ℜ a : vector các ràng buộc phân bố tải đối với dạng thứ i H i : ℜ m + n → ℜ b : vector các ràng buộc vận hành đối với dạng thứ i FEEE THUẬT TOÁN OPF PHI TUYẾN Ensuring Enhanced Education www.hcmute.edu.vn/feee/ 2 Thêm vào các ràng buộc an toàn Minimize f ( Z 0 ) U 0 ,Zi đặt tầm quan trọng của sự an toàn cực đại hơn là chi phí vận hành cực tiểu Trong môi... thất công suất trong hệ thống - Việc thay đổi tổn thất công suất ở hệ thống ∆PL liên quan đến sự thay đổi biến điều khiển bởi:  ∂P ∆PL =  L  ∂φ  T  ∂P   ∆φ +  L   ∂V   c T T T   ∂P   ∆P   ∆Vc +  L  ∆t +  L  ∆b   ∂t   ∂b   (11.80) FEEE Ensuring Enhanced Education www.hcmute.edu.vn/feee/ c Điểm bên trong 1 Công thức OPF  Hàm mục tiêu - Viết bài toán OPF thành bài toán lập trình... www.hcmute.edu.vn/feee/ Trường hợp 1 Bài toán quy hoạch VAr Ta cho rằng bus 2 là bus PQ, sử dụng thuật toán dùng cho 3 bus ở hình 11.8 Điện áp tại bus 2 và bus 3 V2 = 0.090 pu , V3 = 0.88 pu Lắp bộ tụ bù tại bus 2, và bus 3 để tăng điện áp lên 0.95pu Và cho rằng độ nhạy điện áp với mối liên hệ với như sau: ∆V2 = 0.02∆q2 + 0.010∆q3 ∆V3 = 0.07 ∆q2 + 0.045∆q3 Bước 1: Biểu diễn bài toán quy hoạch VAr M in Q = (∆q2... như là OPF ràng buộc an toàn Tất cả các chiến lược phân tích tập trung giải các bài toán NH độc lập 2 Thêm vào các ràng buộc an toàn Khái niệm an toàn truyền thống hầu như dựa vào điều khiển phòng ngừa (presentive control) Đó là sự đòi hỏi điểm vận hành hiện thời là khả thi trong sự kiện của sự xuất hiện một tập hợp con đã cho của tập hợp tất cả các sự ngẫu nhiên phù hợp Nói cách khác, các biến điều khiển... hàm số Lagrangian gia tăng, λ là vector các hệ số nhân k Lagrangian cái mà được cập nhật tại mỗi vòng lặp, và ρ là hệ số bù dương được cập nhật bằng cách đánh giá kinh nghiêm λk +1 = λk + ρCCX k Phương pháp này chưa được nghiên cứu đối với bài toán OPF FEEE GRADIENT SUY GIẢM Ensuring Enhanced Education www.hcmute.edu.vn/feee/ Chia vector biến quyết định X thành 2 vector X B và XN , XB: các biến cơ bản,... Enhanced Education www.hcmute.edu.vn/feee/ VÍ DỤ 1 Bài toán cực tiểu tổn thất cho hệ thống 3-bus, biểu diễn ở hình 11.9 Pg1 Pg2 Bus 1 Bus 2 2-j10 PD2 =4.0+j2.5 1.5-j20 2-j15 Bus 3 PD3 =4.0+j2.5 Hình 11.9 Sơ đồ một sợi cho minh họa ví dụ 1 FEEE Ensuring Enhanced Education VIII- VÍ DỤ MINH HỌA www.hcmute.edu.vn/feee/ Biên độ điện áp máy phát và hàm chi phí cho V10 = 1.0 pu V20 = 1.0 pu F1 ( PG1 ) = 4 PG1... đạt được ở vòng lặp thứ k J (X k ) C( X ) : ma trận Jacobian của X k : được đánh giá tại X k λk : vector hệ số nhân tương ứng với X k ρ : hệ số bù được điều chỉnh theo kinh nghiệm FEEE LAGRANGIAN GIA TĂNG Ensuring Enhanced Education www.hcmute.edu.vn/feee/ Gradient của lagrangian được biểu diễn thành không gian của các ràng buộc động Các ràng buộc động có thể được viết dưới dạng: B S    Xb  N ... Phương pháp lập trình toàn phương liên tục (SQL) thì phù hợp hơn điều khiển các mục tiêu và các ràng buộc phi tuyến đưa ra trong OPF Tuy nhiên, lập trình toàn phương liên tục thì không có ưu thế trong các hệ thống có giá trị lớn Tương tự cho phương pháp Lagrangian gia tăng liên tục, cái mà dường như không có tương lai đối với các ứng dụng OPF Phương pháp điểm nội thì đưa ra một phương pháp ưu tiên nhất đối... Ví dụ 3: - Đường cong chi phí cho mục đích cực tiểu hoá sự thay đổi cực tiểu dòng công suất phản kháng thu được từ các hàm phạt - Số mục tiêu tối ưu hoá việc điều khiển dòng công suất phản kháng giống hệt như công suất tác dụng trừ các đường cong chi phí dạng chữ V được dùng khi điều khiển công suất phản kháng FEEE Ensuring Enhanced Education Ví dụ 4: www.hcmute.edu.vn/feee/ - Trong bài toán cực tiểu... Education www.hcmute.edu.vn/feee/ Đưa đến: VIII- VÍ DỤ MINH HỌA PG1 + PG 2 + 0.06 − 0.30 PG1 + 0.004 PG21 + 0.006 PG22 = 6.0 pu 0 ≤ PG1 ≤ 4.0 pu 0 ≤ P2 ≤ 3.0 pu Bước 2: Biến đổi bài toán cực tiểu tổn thất thành bài toán toán học tổng quát vectorx = [x1 , x2 ]T = [PG1 , PG 2 ] M inf( x) = 0.06 − 0.30 x + 0.004 x12 + 0.006 x22 Đưa đến x1 + x2 + 0.06 − 0.30 x1 + 0.004 x12 + 0.006 x22 = 6.0 pu 0 ≤ x1 ≤ 4.0 pu . ÁNH HVTH: NGUYỄN THANH TOÀN NGUYỄN HỒNG HOANH PHAN ĐẠI NGHĨA NGUYỄN THỊ THỤC HÂN MÔN HỌC: VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN CHƯƠNG 11: DÒNG CÔNG SUẤT TỐI ƯU TP.HCM, THÁNG 01 NĂM 2010 www.hcmute.edu.vn/feee/ FEEE Ensuring. Education ES max : Giới hạn trên của S0 2 cho hệ thống điện đã được phân tích Φ : Tập hợp tấc cả các tổ máy đã được xác định trong giai đoạn I. α j : Hệ số biến đổi tương thích với tổ máy jth. H j (P j ). sau: ∑ = 2 RIF (11.79) - Phương pháp này làm cực tiểu các thay đổi tổn thất công suất trong hệ thống. - Việc thay đổi tổn thất công suất ở hệ thống ∆PL liên quan đến sự thay đổi biến điều khiển bởi: .b b P t t P V V PP P T L T L c T c L T L L ∆       ∂ ∆ +∆       ∂ ∂ +∆         ∂ ∂ +∆         ∂ ∂ =∆ φ φ (11.80) www.hcmute.edu.vn/feee/ FEEE Ensuring

Ngày đăng: 10/08/2014, 17:22

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w