Nghiên cứu vị trí tối ưu TCSC để nâng cao khả năng tải của hệ thống

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------- TRÌNH TRẦN HƯƠNG NGHIÊN CỨU VỊ TRÍ TỐI ƯU TCSC ĐỂ NÂNG CAO KHẢ NĂNG TẢI CỦA HỆ THỐNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Mã ngành: 60520202 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. TRƯƠNG VIỆT ANH TP. HCM, tháng 03 năm 2015 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM Cán hướng dẫn khoa học : PGS.TS. TRƯƠNG VIỆT ANH ( chữ ký) Luận văn Thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Công nghệ TP. HCM ngày 21 tháng 03 năm 2015 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ) TT Họ tên Chức danh Hội đồng TS. Nguyễn Xuân Hoàng Việt Chủ tịch PGS.TS. Ngô Cao Cường Phản biện TS. Hồ Văn Hiến Phản biện PGS.TS. Quyền Huy Ánh TS. Trần Vinh Tịnh Ủy viên Ủy viên, Thư ký Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau Luận văn sửa chữa (nếu có). Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ TP. HCM PHÒNG QLKH – ĐTSĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc TP. HCM, ngày 20 tháng 01 năm 2015 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Trình Trần Hương Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 21/02/1990 Nơi sinh: Phú Yên Chuyên ngành: Kỹ thuật điện MSHV:1341830015 I- Tên đề tài: NGUYÊN CỨU VỊ TRÍ TỐI ƯU TCSC ĐỂ NÂNG CAO KHẢ NĂNG TẢI CỦA HỆ THỐNG II- Nhiệm vụ nội dung: Xây dựng thuật toán xác định vị trí dung lượng TCSC để nâng cao khả mang tải hệ thống điện. III- Ngày giao nhiệm vụ: ngày 18 tháng 08 năm 2014 IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: ngày 20 tháng 01 năm 2015 V- Cán hướng dẫn: (Ghi rõ học hàm, học vị, họ, tên) . . . CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) PGS.TS. TRƯƠNG VIỆT ANH KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu “Nguyên cứu vị trí tối ưu TCSC để nâng cao khả tải hệ thống” riêng tôi. Các số liệu, kết nêu Luận văn trung thực chưa công bố công trình khác. Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực Luận văn cảm ơn thông tin trích dẫn Luận văn rõ nguồn gốc. Học viên thực Luận văn (Ký ghi rõ họ tên) Trình Trần Hương ii LỜI CÁM ƠN Để hoàn thành đề tài luận văn thạc sĩ thời hạn, bên cạnh cố gắng thân có hướng dẫn nhiệt tình quý thầy cô, động viên ủng hộ gia đình bạn bè suốt trình học tập nghiên cứu thực luận văn. Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS. Trương Việt Anh gia đình hết lòng giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho hoàn thành luận văn này. Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến toàn thể quý thầy cô Trường Đại học Công Nghệ thành phố Hồ Chí Minh tận tình truyền đạt kiến thức quý báu tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian học tập nghiên cứu trường. Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, người không ngừng động viên, hỗ trợ tạo điều kiện tốt cho suốt thời gian học tập thực luận văn. Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn đến anh chị bạn đồng nghiệp hỗ trợ cho suốt trình học tập nghiên cứu thực luận văn cách hoàn chỉnh. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 01 năm 2015 Người thực luận văn Trình Trần Hương iii TÓM TẮT Những hệ thống điện hữu tồn nhánh xung yếu có khả dẫn đến tải thường xuyên. Khi mạng lưới truyền tải điện bị tải nguyên nhân đẩy giá thành sản xuất bán điện tăng cao. Bằng nhiều giải pháp, nhà cung cấp điện tìm cách giảm chi phí sản xuất điện bị cố tải gần với chi phí lúc bình thường. Một giải pháp đề cập nội dung nghiên cứu “Nguyên cứu vị trí tối ưu TCSC để nâng cao khả tải hệ thống” ứng dụng tính hiệu TCSC điều khiển dòng công suất lưới để chống tải. Để giải toán đặt ra, nội dung nghiên cứu trình bày năm chương. Nghiên cứu lý thuyết mặt cắt tối thiểu, ứng dụng giải thuật max-flow matlap để xác định tập hợp nhánh yếu hệ thống điện mở nhiều hướng nghiên cứu cho toán chống tải. Nội dung nghiên cứu rằng: vấn đề trọng tâm toán chống tải xác định điểm thường xuyên bị tải xác định vị trí, dung lượng hợp lý đặt TCSC để nâng cao khả tải hệ thống điện. Tính hiệu khả ứng dụng giải pháp đề xuất kiểm chứng hệ thống điện ba nút, bảy nút, mười bốn nút IEEE 30 nút. iv ABSTRACT The existing power system always exists the most critical branch is likely to lead to overload often. When the network is overloaded transmission which is one of the reasons that pushed the cost of production and sale of electricity to rise. By many measures, the power supply is always looking for ways to reduce the cost of producing power when the incident overload close to the usual cost. One of the solutions mentioned in content research "Central Research optimal placement of TCSC to improve system load" is the effective application of the TCSC control power flows on the grid to fight overload. To solve the problem posed, the research content is presented in five chapters. Research minimum theoretical section, the application max-flow algorithm and matlap to identify the weakest set of branches of power system opens up new research avenues for anti-overload problem. Contents study also indicated that the central issue of anti-overload problem is how to determine the point frequently overloaded and determine the location, size TCSC reasonable set to improve the load on power system. The effectiveness and applicability of the proposed solution has been tested on the three-button system, seven buttons, fourteen of the IEEE 30-bus. v MỤC LỤC Lời cam đoan . iv Lời cảm ơn . v Tóm tắt . .vi Abstract . vii CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU LUẬN VĂN 1.1 Đặt vấn đề . 1.2 Mục tiêu nhiệm vụ 1.3 Phương pháp giải 1.4 Giới hạn đề tài 1.5 Điểm luận văn . 1.6 Phạm vi ứng dụng . 1.7 Bố cục luận văn CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1. Các quan hệ phân bố công suất 2.2 Điều khiển phân bố công suất 2.3 Giới hạn hệ thống . 2.3.1. Giới hạn nhiệt . 2.3.2. Giới hạn điện áp . 2.3.3. Giới hạn ổn định . 2.3.4. Ổn định thoáng qua 11 2.3.5. Ổn định tín hiệu nhỏ . 12 2.3.6. Ổn định điện áp 14 2.4 Khả tải (LOADABILITY) 16 vi 2.4.1 Mô hình toán cách giải 20 2.4.2 Matlab Optimization Toolbox . 21 2.5 Ứng dụng TCSC điều khiển công suất. 23 2.5.1 Nguyên lý cấu tạo TCSC . 23 2.5.2 Mô hình toán học TCSC . 25 2.5.3 Ứng dụng TCSC vào điều khiển dòng công suất . 26 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP MẶT CẮT TỐI THIỂU VÀ DÒNG CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI . 30 3.1 Giới thiệu . 30 3.2 Cơ sở lý thuyết lát cắt tối thiểu dòng công suất cực đại . 31 3.3 Ứng dụng hệ thống điện . 34 CHƯƠNG 4: NÂNG CAO KHẢ NĂNG TẢI . 40 4.1 Giới thiệu . 40 4.2 Mô hình tĩnh TCSC . 41 4.3 Lưu đồ giải thuật xác định vị trí TCSC để nâng cao khả tải hệ thống …………………………………………………………………………….42 4.4 Kết mô . 44 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 54 5.1 Kết luận . 54 5.2 Hướng phát triển đề tài 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 vii Danh mục bảng STT Tên bảng Trang Bảng 2.1 Điểm tính toán đồ thị PV vủa hệ thống hai nút 18 Bảng 3.1 Vị trí thông lượng lát cắt 36 Bảng 3.2 Các trường hượp xảy vị trí lát cắt 38 Bảng 4.1 Thông số nhánh đường dây 45 Bảng 4.2 Thông số tải 47 Bảng 4.3 Công suất thực phản kháng đường dây λ=0.15 (Maximum loadability = 115%) trường hợp có TCSC 49 Bảng 4.4 Mặt cắt tối thiểu hệ thống IEEE 30 nút 50 Bảng 4.5 Dòng công suất trường hợp 0.15 có TCSC = λ= 51 Danh mục biểu đồ hình ảnh: STT Tên biểu đồ, hình ảnh Trang Hình 2.1 Hệ thống đơn giản hai nút Hình 2.2 Đường cong công suất Sự lệch góc hệ thống ổn định(a) không ổn định(b) Góc lệch hệ thống giao động tín hiệu nhỏ (a), hệ thống dao động (b) hệ thống không ổn định (c) 11 Hình 2.5 Đường cong PV trường hợp số mắc shunt 15 Hình 2.6 Các giới hạn hệ thống 16 Hình 2.7 Sơ đồ hệ thống hai nút 17 Hình 2.8 Đồ thị PV biên khả tải 18 Hình 2.9 Sơ đồ cấu tạo TCSC 23 Hình 2.10 Mô hình toán TCSC 24 Hình 2.11 Mô hình đường dây truyền tải có lắp đặt TCSC 27 Hình 2.3 Hình 2.4 12 13 - 43 - - 44 - Hình 4.1: Lưu đồ nâng cao khả tải sử dụng TCSC 4.4 Kết mô Nghiên cứu áp dụng hệ thống IEEE-30 nút. Hệ thống IEEE-30 nút bao gồm 41 đường dây máy phát. Thông số đường dây liệu nút tìm thấy [23]. Sơ đồ đơn tuyến hệ thống Hình 4.2. Tổng nhu cầu tải 189.2 MW 107.2 MVAR. Các giới hạn biên độ điện áp đặt 0. 95pu. Phương pháp Newton Raphson sử dụng để tính dòng công suất mô này. Hình 4.2. Sơ đồ hệ thống IEEE- 30 nút - 45 - Bảng 4.1 - Thông số nhánh đường dây: STT Nhánh Điện trở nhánh Điện kháng nhánh Dung dẫn nhánh r [p.u.] x [p.u.] b [p.u.] Nhánh đường dây truyền tải 0.02 0.06 0.03 0.05 0.19 0.02 0.06 0.17 0.02 0.01 0.04 0.05 0.2 0.02 0.06 0.18 0.02 0.01 0.04 0.05 0.12 0.01 0.03 0.08 0.01 10 0.01 0.04 11 0.21 12 10 0.56 13 11 0.21 14 10 0.11 15 12 0.26 16 12 13 0.14 17 12 14 0.12 0.26 18 12 15 0.07 0.13 19 12 16 0.09 0.2 20 14 15 0.22 0.2 - 46 - STT Nhánh Điện trở nhánh Điện kháng nhánh Dung dẫn nhánh r [p.u.] x [p.u.] b [p.u.] 21 16 17 0.08 0.19 22 15 18 0.11 0.22 23 18 19 0.06 0.13 24 19 20 0.03 0.07 25 10 20 0.09 0.21 26 10 17 0.03 0.08 27 10 21 0.03 0.07 28 10 22 0.07 0.15 29 21 22 0.01 0.02 30 15 23 0.1 0.2 31 22 24 0.12 0.18 32 23 24 0.13 0.27 33 24 25 0.19 0.33 34 25 26 0.25 0.38 35 25 27 0.11 0.21 36 28 27 0.4 37 27 29 0.22 0.42 38 27 30 0.32 0.6 39 29 30 0.24 0.45 40 28 0.06 0.2 0.02 41 28 0.02 0.06 0.01 - 47 - Bảng 4.2 - Thông số tải: Nút P (MW) Q (MVAr) 21.7 12.7 2.4 1.2 7.6 1.6 22.8 10.9 30 30 10 5.8 12 11.2 7.5 14 6.2 1.6 15 8.2 2.5 16 3.5 1.8 17 5.8 18 3.2 0.9 19 9.5 3.4 20 2.2 0.7 21 17.5 11.2 23 3.2 1.6 24 8.7 6.7 26 3.5 2.3 29 2.4 0.9 - 48 - Nút P (MW) Q (MVAr) 30 10.6 1.9 45 Không có TCSC Có TCSC 40 Power flow on branch, MVA 35 30 25 20 15 10 10 15 20 Line number 25 30 35 40 Hình 4.3: Đồ thị công suất biểu kiến nhánh Từ bảng 4.3 thấy Từ bảng 4.3 Hình 4.3 thấy rằng, đường dây 10 (6-8) bị tải sau tải hệ thống tăng lên lớn λ = 0.15 (Maximum Loadability=115%). Rõ ràng hệ thống vận hành truờng hợp an ninh hệ thống bị vi phạm. Tuy nhiên nghẽn mạch truyền tải loại bỏ cách lắp đặt TCSC vị trí phù hợp phương pháp luồng công suất cực đại – mặt cắt tối thiểu để giảm tải đường dây 6-8 tăng tải đường dây gần kề với đường dây tải. Đường dây gần kề nhánh nằm vòng có chứa nhánh bị tải. Do đó, lắp đặt TCSC đường dây nằm mặt cắt tối thiểu gần kề với đường dây tải phương pháp nhanh chóng cân lại công suất cách điều khiển dòng công suất chạy qua đường dây không bị tải để loại bỏ nghẽn mạch. Bảng 4.3: Công suất thực phản kháng đường dây λ= 0.15(Maximum Loadability=115%) trường hợp có TCSC - 49 - TT Từ Giới Không có TCSC Có TCSC i-j hạn Pij Qij Pij Qij (MVA) (MW) (MVAR) (MW) (MVAR) 1-2 130 34.35 -12.52 34.35 -12.52 1-3 130 26.58 4.26 26.58 4.24 2-4 65 23.05 6.45 23.05 6.42 3-4 130 23.45 3.44 23.45 3.42 2-5 130 18.32 5.70 18.32 5.68 2-6 65 28.79 8.88 28.79 8.84 4-6 90 30.99 12.14 30.98 12.08 5-7 70 18.13 7.08 18.13 7.06 6-7 130 8.32 4.15 8.32 4.16 10 6-8 40 29.47 28.25 28.45 27.60 11 6-9 65 11.84 -5.12 11.86 -5.10 12 6-10 32 6.77 -2.92 6.77 -2.91 13 9-11 65 0.00 0.00 0.00 0.00 14 9-10 65 11.84 -5.49 11.86 -5.47 15 4-12 65 6.36 -3.37 6.37 -3.36 16 12-13 65 -37.00 -10.77 -37.00 -10.76 17 12-14 32 7.08 0.93 7.08 0.93 18 12-15 32 14.34 -1.12 14.35 -1.12 19 12-16 32 10.06 -1.17 10.06 -1.17 20 14-15 16 -0.12 -1.05 -0.11 -1.05 21 16-17 16 5.95 -3.46 5.95 -3.46 22 15-18 16 13.53 2.52 13.53 2.52 23 18-19 16 2.39 -1.82 2.39 -1.82 24 19-20 32 -7.12 -5.24 -7.12 -5.24 25 10-20 40 9.80 6.40 9.80 6.40 Dung lượng TCSC (p.u.) - 50 - 26 10-17 40 4.46 4.62 4.45 4.62 27 10-21 40 0.29 -12.82 0.30 -12.80 28 10-22 32 -2.61 -9.44 -2.60 -9.43 29 21-22 32 -19.88 -25.82 -19.87 -25.80 30 15-23 16 -8.89 -7.84 -8.88 -7.84 31 22-24 16 -1.07 8.22 -1.05 8.21 32 23-24 16 6.48 1.90 6.49 1.89 33 24-25 16 -4.79 2.21 -4.75 2.19 34 25-26 16 4.09 2.74 4.09 2.74 35 25-27 16 -8.93 -0.62 -8.89 -0.64 36 28-27 65 -2.55 -7.88 -2.58 -7.98 37 27-29 16 7.12 1.98 7.12 1.98 38 27-30 16 8.22 1.98 8.22 1.98 39 29-30 16 4.24 0.72 4.24 0.72 40 8-28 32 -5.21 -6.97 -6.22 -7.58 41 6-28 32 2.71 -3.53 3.69 -3.02 - 0.04 Từ bảng 4.4 thấy rằng, mặt cắt tối thiểu qua tập đường dây (27-30, 27-29, 6-8, 8-28, 21-22, 13-22, 25-27 10-22). Trong dây 8-28 đường dây gần kề với đường dây tải 6-8. Do đó, theo lưu đồ giải thuật hình 4.1 đường dây 8-28 xem xét để thay TCSC. Kết dòng công suất sau thay TCSC dây 8-28 bảng 4.3 hình 4.3. Mức độ bù nối tiếp để cực đại khả mang tải -0.04 pu. Có thể thấy rằng, từ bảng 4.3 hình 4.3 nghẽn mạch bị loại bỏ. Công suất truyền tải đường dây 6-8 giảm xuống 99.09% từ 102.05 % . Nhánh 8-28 tăng lên 30.64%. Với hệ số tăng tải λ = 0.15 này, tất điện áp nút nằm giới hạn cho phép thấy bảng 4.5 hình 4.4 - 51 - Table 4.4: Mặt cắt tối thiểu hệ thống IEEE 30-bus. Đường dây Những đường dây mà mặt cắt tối thiểu qua 27 - 30 27 - 29 6-8 - 28 13 -12 25 - 27 10 - 22 21 - 22 Table 4.5: Dòng công suất trường hợp λ = 0, λ = 0.15 có TCSC. Nút Base case (λ = 0) λ = 0.15, MSL = 115% With TCSC Vol PG QG PL QL Vol. PG QG PL QL 1.000 25.97 -1.00 - - 1.000 60.93 -8.28 1.000 60.97 32.00 21.70 12.70 1.000 60.97 45.85 24.90 14.60 0.983 - - 2.40 1.20 0.978 - - 2.76 1.38 0.980 - - 7.60 1.60 0.974 - - 8.74 1.84 0.982 - - - - 0.978 - - - - 0.973 - - - - 0.966 - - - - 0.967 - - 22.80 10.90 0.960 - - 26.22 12.53 0.961 - - 30.00 30.00 0.952 - - 34.50 34.50 0.981 - - - - 0.978 - - - - 10 0.984 - - 5.80 2.00 0.984 - - 6.67 2.30 - 52 - 11 0.981 - - - - 0.978 - - - - 12 0.985 - - 11.20 7.50 0.983 - - 11.88 8.62 13 1.000 37.00 11.35 - - 1.000 37.00 12.91 - - 14 0.977 - - 6.20 1.60 0.972 - - 7.13 1.84 15 0.980 - - 8.20 2.50 0.975 - - 9.43 2.87 16 0.977 - - 3.50 1.80 0.977 - - 4.02 2.07 17 0.977 - - 9.00 5.80 0.979 - - 10.35 1.03 18 0.968 - - 3.20 0.90 0.954 - - 10.93 3.91 19 0.965 - - 9.50 3.40 0.955 - - 9.50 3.40 20 0.969 - - 2.20 0.70 0.961 - - 2.53 0.81 21 0.993 - - 17.50 11.20 0.993 - - 20.12 12.88 22 1.000 21.59 39.57 - - 1.000 21.59 43.80 - - 23 1.000 19.20 7.95 3.20 1.60 1.000 19.20 11.87 3.68 1.84 24 0.989 - - 8.70 6.70 0.987 - - 10.05 7.70 25 0.990 - - - - 0.989 - - 26 0.972 - - 3.50 2.30 0.968 - - 4.03 2.65 27 1.000 26.91 10.54 - - 1.000 26.91 13.06 - - 28 0.975 - - - - 0.967 - - - - 29 0.980 - - 2.40 0.90 0.976 - - 2.76 1.03 30 0.968 - - 10.60 1.90 0.963 - - 12.19 2.19 Tổng 191.64 100.41 189.2 107.2 Tổng 226.60 119.21 222.38 119.99 - 53 - 1.01 Không có TCSC Có TCSC Bus Voltage, pu 0.99 0.98 0.97 0.96 0.95 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Bus number Hình 4.4: Đồ thị điện áp nút Kết phân tích cho thấy rằng, phương pháp đề nghị có khả tìm vị trí tốt để lắp đặt TCSC trường hợp tăng tải. Thay TCSC nút cổ chai hệ thống làm giảm không gian tìm kiếm cho kết tốt việc cực đại khả mang tải đồng thời loại bỏ tải, nâng cao hiệu vận hành hệ thống. - 54 - CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 5.1 Kết luận Luận văn đưa phương pháp xác định vị trí hợp lý TCSC để cực đại khả mang tải hệ thống phương pháp mặt cắt tối thiểu Ford – Fulkerson để tìm tập hợp nhánh có khả xuất cố tải hệ thống điện, mục đích việc giảm không gian tìm vị trí tối ưu TCSC. Những kết đạt luận văn: - Trình bày mô hình toán toán nâng cao khả mang tải (Loadability). - Sử dụng phần mềm Matlab giải thuật Max Flow - cut để chạy chương trình mô phân bố công suất xác định vị trí lắp đặt TCSC để nâng cao khả tải hệ thống - Tính toán dung lượng TCSC cần bù để cứu nhánh tải - Mô hệ thống lưới điện chuẩn IEEE 30 nút - Giải thuật sử dụng có tính khoa học ứng dụng cao nghiên cứu vận hành hệ thống điện. - Ngoài nội dung luận văn đề cập làm bật vai trò thiết bị FACTS đặc biệt TCSC việc điều khiển hệ thống điện thị trường điện cạnh tranh. - Khảo sát xác định vị trí TCSC lưới điện với điều kiện gia tăng phụ tải tương lai. - Nội dung nghiên cứu vị trí xung yếu HTĐ, nơi đặt TCSC gia tăng khả truyền tải chống tải đường dây, điều đồng nghĩa với việc nâng cao hiệu vận hành hệ thống. 5.2 Hướng phát triển đề tài - 55 - - Mặc dù có nhiều cố gắng với giúp đỡ quý thầy cô bạn bè, điều kiện thời gian nghiên cứu không cho phép nên nội dung đề tài nghiên cứu chưa khảo sát lưới điện có nhiều nút hơn. - Tiếp tục nghiên cứu Max - Flow Min – Cut để ứng dụng điều khiển tối ưu hệ thống điện. - Mở rộng phạm vi nghiên cứu ứng dụng hai chương Max-Flow Powerword để tính toán thiết bị bù nhiều nhánh lúc, phát triển diện rộng lưới điện để tìm kiếm giải pháp mở rộng phụ tải điện cho lưới điện truyền tải hữu. - Những hạn chế hướng phát triển đề tài. - 56 - TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Nguyễn Hoàng Sơn, “Xác Định Vị Trí Của UPFC Trên Lưới Điện Truyền Tải”, luận văn thạc sĩ-Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.Hồ Chí Minh, 2008 [2]. Lê Hữu Hùng, Công ty Truyền tải Điện – EVN, Đinh Thành Việt, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng, “Nghiên cứu ảnh hưởng tụ bù dọc 500KV đến ổn định điện áp hệ thống điện Việt Nam giải pháp ứng dụng TCSC để nâng cao hiệu vận hành”. [3]. ThanhLong Duong, Yao JianGang and VietAnh Truong, “A new method for secured optimal power flow under normal and network contingencies via optimal location of TCSC”, Electrical Power and Energy Systems, vol. 52, issue 8, November 2013, pp 68–80. [4]. ThanhLong Duong, Yao JianGang and VietAnh Truong, “Application of Min Cut Algorithm for Optimal Location of FACTS Devices Considering System Loadability and Cost of Installation”, Electrical Power and Energy Systems, vol. 63, issue 12, Decemmber 2014. [5]. Sidhartha Panda and Narayana Prasad Padhy, “Matlab/simulink Based Model of Single-Machine Infinite-Bus With TCSC for Stability Studies and Tuning Employing GA”, International Journal of Computer Science And Engineering 1;1 © www.waset.org winter 2007. [6]. K. Vijayakumar and R.P. Kumudinidevi, “A Hybird Genetic Algorithm for Optimal Power Flow Incorporating FACTS Devices”, Asian Juournal of Scientific Research (4): 403-411, 2008 ISSN 1992-1454 © 2008 Asian Network for Scientific Information. [7]. Sidhartha Panda, R.N.Patel, N.P.Padhy, “Power System Stability Improvement by TCSC Controller Employing a Multi-Objective Genetic Algorithm Approach”, International Journal of Intelligent Systems and Technologies 1;4 © www.waset.org fall 2006. - 57 - [8]. Ashok Kumar Mehta, Dipak Ray, Bhattacharya, “Application of Reliability Analysis on Expansion of Transmission System”, International Journal of Recent Trends in Engineering, vol. 1, no. 2, may 2009. [9]. H. Shayeghi, M. Mahdavi, H. Haddadian, “DCGA Based- Transmission Network Expansion Planning Considering Network Adequacy”, International Journal of Information Technology 4;4 © www.waset.org fall 2008. [10]. L.R.Ford and D.R.Fulkerson, “Maximal Flows Through a Network”, Can.J.Math.8, 399-404, 1956 [11]. A. Arunya Revathi, N.S. Marimuthu, P.S. Kannan and V. Suresh Kumar “Optimal Active Power Flow with Facts Devices Using Efficient Genetic Algorithm” Department of EEE, A.C College of Engineering and Technology, Karaikudi-04, India (N.T). Department of EEE, Govemment College of Engineering, Tirunelveli, India (N.T). Department of EEE, Thiagaraja College of Engineering, Madurai-15, India (N.T); International Journal of Electrical and Power Engineering (1): 55-63, 2008. [12]. S. Sutha, and N. Kamaraj “Optimal Location of Multi Type Facts Devices for Multiple Contingencies Using Particle Swarm Optimization”; International Journal of Electrical Systems Science and Engineering 1;1 © www.waset.org winter 2008. [13]. Sidhartha Panda, N.P.Padhy, R.N.Patel, “Genetically Optimized TCSC Controller for Transient Stability Imporvement”, International Journal of Computer, Information, and Systerms Science, and Engineering 1;1 © www.waset.org winter 2007. [14]. Mechthild Stoer and Frank Wagner, A Simple Min-Cut Algerithm, Journal of The ACM, vol.44, No. 4, pp.585-591. July 1997. [15]. Seyed Abbas Taher, Hadi Bsharat, “Transmission Congestion Management by Determining Optimal Location of FACTS Devices in Deregulated Power Systems”; Department of Electrical Engineering, University of Kashan, Kashan, Iran; American Journal of Applied Sciences (3): 242-247,2008. - 58 - [16]. Hadi Saadat, “Power System Analysis”, mcGRAW-hill International Editions 1999. [17]. Garng Huang and Tong Zhu, “TCSC as a Transient Voltage Stabilizing Controller”, Department of Electrical Engineering Texas A&M University College Station, TX 77840, USA, 2001. [18]. R. Benabid Nuclear Center Research of Birine B.P. 180, 17200, Djelfa Algeria and M. Boudour, Deparment of Electrical Engineering University of Sciences & Technology Houari Boumediene El Alia , BP.32, Bab Ezzouar, 16111, Algiers, “Optimal Location and Size of SVC and TCSC for Multi-Objective Static Voltage Stability Enhancement”. [19]. M.A. Khaburi, M.R. Haghifam. A Probabilistic Modeling Based Approach for Total Transfer Capability Enhancement Using FACTS Devices. Electrical Power and Energy Systems xxx (2009) xxx–xxx. [20]. Alberto D. Del Rosso, Member, IEEE, Claudio a. Canizares, Senior Member, IEEE and Victor M.Dona, “A Study of TCSC Contrller Design for Power System Stanility Improvement”. [21]. Dr. Nadarajah Mithulananthan, MR. Arthit Sode-yome and Mr. Naresh Acharya School of Enviroment, “Application of FACTS Controllers in thailAnd Power Systems”, Resources and Development Asia Institute of Technology Pathumthani, Thailand, january 2005. [22]. N-G-Hingorani, L.Gyugyi "Understanding FACTS: Concepts and Technology of Flexible AC Transmission systems”, IEEE Press, 2000. [23]. R. D. Zimerman, C. E. Murillo-Sanchez and D. Gam, “MATPOWERA MATLAB power system simulation at:http://www.pserc.cornell.edu/matpower. package”, Version 4, available [...]... cắt tối thiểu và dòng công suất cực đại để xác định vị trí tối ưu của TCSC Phương pháp này đã làm giảm được không gian tìm kiếm và số nhánh cần khảo sát để lắp đặt TCSC Trên cơ sở những kết quả của các công trình nghiên cứu trước đây đã đạt được, đề tài đề xuất tên Nghiên cứu vị trí tối ưu TCSC để nâng cao khả năng tải của hệ thống nhằm xây dựng giải thuật tìm kiếm vị trí tối ưu của thiết bị TCSC. .. định vị trí tối ưu của TCSC bằng phương pháp mặt cắt tối thiểu để nâng cao khả năng tải của hệ thống 1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ - Tìm hiểu các giải pháp nâng cao khả năng mang tải trong thị trường điện - Trình bày nguyên lý hoạt động của thiết bị TCSC - Xây dựng giải thuật xác định cực đại khả năng tải thông qua sử dụng TCSC (vị trí đặt và dung lượng)  Giảm thiểu không gian tìm kiếm vị trí đặt TCSC. .. cắt tối thiểu  Xác định dung lượng TCSC phù hợp để nâng cao khả năng tải của hệ thống điện - Khảo trên mạng điện chuẩn IEEE -3- 1.3 Phương pháp giải quyết - Giải tích và mô phỏng toán học - Sử dụng phần mềm Matlab 1.4 Giới hạn đề tài - Chỉ xét ổn định tĩnh không xét đến ổn định động của hệ thống điện 1.5 Điểm mới của luận văn - Xây dựng thuật toán xác định vị trí và dung lượng của TCSC để nâng cao khả. .. đường dây truyền tải là rất cần thiết, trong đó việc xác định vị trí tối ưu để đấu nối thiết bị FACTS nhằm đảm bảo khả năng nhận công suất, khả năng phát công suất và cực đại khả năng mang tải đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống điện hiện nay Đây là một trong những vấn đề khó do không gian tìm kiếm của hệ thống rất lớn Tuy nhiên, nó có thể được giải quyết nếu nút cổ chai của hệ thống điện được... vận hành cho khả năng truyền tải Khả năng này thường được đặc trưng bởi các giới hạn ổn định công suất hệ thống Theo các vấn đề như trên, khả năng của hệ thống điện để cung cấp cho tải chủ yếu bị giới hạn bởi hai yếu tố: giới hạn dòng công suất trên các nhánh và giới hạn ổn định của hệ thống Những vấn đề này là quan trọng và đòi hỏi nhiều nghiên cứu thiết thực để sử dụng cho việc truyền tải theo những... các -2- nút cổ chai hệ thống đóng vai trò quan trọng trong việc làm giảm không gian tìm kiếm và số lượng của các thiết bị FACTS cần phải được cài đặt Nút cổ chai là vị trí mà tại đó thể hiện dòng công suất tối đa có thể từ chảy từ nguồn đến tải Khi tải của hệ thống được tăng lên, các nút cổ chai là vị trí đầu tiên xảy ra tắc nghẽn Vìvậy, để tăng khả năng mang tải thì khả năng truyền tải tại nút cổ chai... dụng máy quay đồng bộ để phát điện Một yêu cầu cơ bản để trao đổi năng lượng đó là tất cả các máy đồng bộ trong hệ thống phải hoạt động đồng bộ với nhau duy trì một tần số chung của hệ thống Tuy nhiên, hệ thống điện bị ảnh hưởng bởi các nhiễu loạn khác nhau, có thể gây ra một sự thay đổi đột ngột trong sự cân bằng công suất tác dụng và phản kháng của hệ thống Khả năng của hệ thống để phục hồi từ những... đại Chương 4: Nâng cao khả năng mang tải sử dụng TCSC Chương 5: Kết luận -4- CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Hệ thống truyền tải hiện đại là một mạng phức tạp Các đường dây truyền tải kết nối tất cả các nhà máy phát và các điểm phụ tải trong hệ thống điện Những đường dây này mang một lượng lớn công suất để truyền đến bất kỳ hướng nào cần đến và vào các liên kết khác nhau của hệ thống truyền tải để đạt được... điện áp Độ chênh lệch giữa công suất tải - 17 - ban đầu và tải cực đại được gọi là biên của khả năng tải Biên khả năng tải của hệ thống thay đổi từ giá trị này này đến một giá trị khác tùy thuộc vào cấu hình hệ thống và giới hạn vận hành Xét một hệ thống 2-nút đơn giản trong Hình 2.7 Nút 1 là nút cân bằng và tải tại nút 2 được giả thuyết là hằng số Hình 2.7:Sơ đồ hệ thống 2 nút Hình 2.8 cho thấy các đường... vận hành ban đầu của hệ thống và mức độ nghiêm trọng của nhiễu loạn - 12 - Để minh họa cho sự ổn định thoáng qua và không ổn định của hệ thống, xem Hình 2.3, trong đó cho thấy góc dao động của hai hệ thống: ổn định thoáng qua và không ổn định, sau một nhiễu loạn lớn Hình 2.3: Sự lệch góc của hệ thống ổn định (a) và không ổn định (b) Nhiều hệ thống điện giới hạn sự truyền tải công suất của chúng vì lý . tài: NGUYÊN CỨU VỊ TRÍ TỐI ƯU TCSC ĐỂ NÂNG CAO KHẢ NĂNG TẢI CỦA HỆ THỐNG II- Nhiệm vụ và nội dung: Xây dựng thuật toán xác định vị trí và dung lượng của TCSC để nâng cao khả năng mang tải của hệ thống. đạt được, đề tài đề xuất tên Nghiên cứu vị trí tối ưu TCSC để nâng cao khả năng tải của hệ thống nhằm xây dựng giải thuật tìm kiếm vị trí tối ưu của thiết bị TCSC (Thyristor Controller Series. thuật xác định vị trí tối ưu của TCSC bằng phương pháp mặt cắt tối thiểu để nâng cao khả năng tải của hệ thống. 1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ - Tìm hiểu các giải pháp nâng cao khả năng mang tải trong thị