Phân tích và điều khiển các chế độ hệ thống điện nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động thị trường điện

-1- MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hiện nay, thị trường điện (TTĐ) giới có bước phát triển quan trọng Tại Việt Nam, ngày 1/7/2012 thị trường phát điện cạnh tranh thức vận hành Trong vận hành TTĐ, vấn đề phân tích điều khiển chế độ hệ thống điện (HTĐ) nhằm nâng cao hiệu hoạt động TTĐ quan trọng có ý nghĩa lớn Trong đó, vấn đề phân tích, đánh giá điều khiển nghẽn mạch ổn định điện áp (ÔĐĐA) HTĐ nhằm giúp HTĐ vận hành an toàn TTĐ vận hành kinh tế cần quan tâm nghiên cứu Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu phân tích nghẽn mạch HTĐ hoạt động TTĐ - Nghiên cứu phân tích ÔĐĐA HTĐ hoạt động TTĐ - Nghiên cứu ứng dụng thiết bị FACTS nhằm điều khiển nghẽn mạch ÔĐĐA HTĐ phúc lợi TTĐ - Xây dựng mô hình website giám sát nghẽn mạch ÔĐĐA HTĐ hoạt động TTĐ giao - Nghiên cứu xây dựng mô hình giám sát điều khiển nghẽn mạch ÔĐĐA HTĐ hoạt động TTĐ giao Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Hệ số mang tải đường dây - LUF, số độ nhạy dV/dQ; giá biên nút LMP phúc lợi TTĐ; mạng nơron nhân tạo; thiết bị SVC TCSC; sở hạ tầng công nghệ thông tin (CNTT) TTĐ - Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu, phân tích điều khiển nghẽn mạch ổn định điện áp HTĐ hoạt động TTĐ; áp -2- dụng nghiên cứu HTĐ mẫu IEEE 39 nút HTĐ 500kV, 220kV Việt Nam đến năm 2016 Phƣơng pháp nghiên cứu Luận án thực theo phương pháp nghiên cứu lý thuyết từ tài liệu, nghiên cứu thực nghiệm mô hình toán CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THỊ TRƢỜNG ĐIỆN VÀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN TRONG ĐIỀU KIỆN THỊ TRƢỜNG ĐIỆN 1.1 Xu xóa bỏ mô hình độc quyền ngành điện hƣớng đến thị trƣờng điện cạnh tranh Quá trình cải tổ ngành điện diễn nhiều nước giới Tùy thuộc vào đặc điểm hệ thống điện (HTĐ), thể chế trị, mục đích cải tổ, nước khác 1.2 Giới thiệu số mô hình thị trƣờng điện cạnh tranh Các mô hình thị trường điện luận án đề cập như: mô hình thị trường phát điện cạnh tranh với đơn vị mua nhất, mô hình bán buôn điện cạnh tranh, mô hình bán lẻ điện cạnh tranh 1.3 Giới thiệu số thị trƣờng điện giới Việt Nam Một số thị trường điện luận án giới thiệu như: Thị trường điện Châu Á, thị trường điện Châu Úc, thị trường điện Hoa Kỳ, thị trường điện Châu Âu, thị trường điện Việt Nam Thị trƣờng phát điện 2005 2009 Thí điểm Thị trƣờng bán buôn 2014 Hoàn chỉnh 2016 Thí điểm Thị trƣờng bán lẻ 2022 Hoàn chỉnh 2024 Thí điểm Hoàn chỉnh Hình 1.5: Các cấp độ phát triển TTĐ Việt Nam -31.4 Vận hành thị trƣờng điện 1.4.1 Thị trường điện ngày tới thị trường điện giao SMO ● Kiểm tra chào ● Lập lịch huy động ngày tới Chuẩn bị TTĐ ngày tới (Ngày D-1) GenCo/ DisCo ● Bản chào ngày D ● Lập lịch huy động tới ● Điều độ thời gian thực Thị trƣờng điện giao (Ngày D) ● Xác định giá thị trường toán Ngày D+1 ● Công bố lại mức công suất sẵn sàng (chỉ trường hợp cố) ● Vận hành tổ máy theo lệnh điều độ Hình 1.7: Thị trường điện ngày tới ngày 1.4.2 Chào giá, đấu giá lập lịch huy động thị trường điện Đấu giá chào bên mua bên bán, đấu giá xếp cho dải công suất có giá từ thấp đến cao đường cung ngược lại đường cầu SMO lập lịch huy động tất chu kỳ giao dịch ngày 1.4.3 Phân bố tối ưu công suất thị trường điện Mục tiêu TTĐ cực tiểu chi phí máy phát cực đại lợi ích phụ tải: nG nD i 1 j 1 Min( CGi ( PGi )   BDj ( PDj )) (1.3) 1.4.4 Giá biên nút, doanh thu phúc lợi thị trường điện Giá biên nút - LMP nút i bao gồm thành ba phần giá biên nút tham chiếu, giá biên tổn thất từ nút tham chiếu đến nút i giá biên nghẽn mạch từ nút tham chiếu đến nút i: LMPi  i  ref  ref Pji Ploss n  j ($ / h) Pi Pi j 1 (1.10) -4Công thức viết lại cách tổng quát: LMPi  i  ref  lossi  congestioni ($ / h) (1.11) Doanh thu GenCo hay chi trả DisCo xác định từ giá biên nút công suất nút: RGenCoi ( DisCoj )  LMPi  Pi ($ / h) (1.12) Phúc lợi GenCo DisCo xác định từ doanh thu chi phí GenCo hay nhu cầu chi trả đổi với DisCo: GenCoi  RGenCoi  CGenCoi ($ / h) (1.13)  DisCoj  BDisCoj  RDisCoj ($ / h) (1.14) Phúc lợi thị trường hàng xác định: nG nD i 1 j 1 h  thitruong    GenCoi    DisCoj ($ / h) (1.15) Do đó, phúc lợi TTĐ hàng năm xác định: nam h thitruong  thitruong  8760  u ($/năm) (1.16) 1.5 Phân tích điều khiển chế độ hệ thống điện hoạt động thị trƣờng điện 1.5.1 Phân tích điều khiển nghẽn mạch - Các phương pháp phân tích nghẽn mạch: Phân tích nghẽn mạch dựa hệ số mang tải đường dây - LUF, phân tích nghẽn mạch dựa giá biên nút - LMP - Các phương pháp điều khiển quản lý nghẽn mạch: Sử dụng biện pháp kinh tế giá biên nút - LMP, quyền truyền tải tài - FTR; Sử dụng biện pháp kỹ thuật xây dựng đường dây mới, nâng cấp chống tải cho đường dây cũ; bố trí -5- thêm thiết bị bù nhằm tăng khả điều khiển hệ thống điện (trong bao gồm thiết bị bù cố định thiết bị bù FACTS)… 1.5.2 Phân tích điều khiển ổn định điện áp - Các phương pháp phân tích ổn định điện áp: Phương pháp phân tích trào lưu công suất liên tục CPF, phương pháp phân tích độ nhạy V-Q - Các phương pháp điều khiển ÔĐĐA: Điều chỉnh dòng điện kích từ máy phát điện, điều chỉnh điện áp đầu MBA cách đặt đầu phân áp cố định điều áp tải, sử dụng thiết bị bù ngang để thay đổi tổn thất điện áp đường dây máy bù đồng bộ, tụ bù cố định thiết bị bù linh hoạt FACTS… 1.5.3 Sự tác động điều khiển chế độ hệ thống điện với số tiêu thị trường điện Điều khiển chế độ HTĐ làm cho tiêu TTĐ công thức 1.11, 1.12 1.16 thay đổi CHƢƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP HỆ THỐNG ĐIỆN TRONG HOẠT ĐỘNG THỊ TRƢỜNG ĐIỆN 2.1 Đặt vấn đề Trong vấn đề phân tích chế độ HTĐ điều kiện TTĐ, vấn đề phân tích đánh giá ÔĐĐA thông qua số độ nhạy dV/dQ phải tiến hành khối lượng tính toán lớn việc giải hệ phương trình trạng thái hệ thống HTĐ vận hành điều kiện TTĐ chịu ảnh hưởng không nhỏ từ yếu tố thị trường quy định (chào giá, đấu giá, lập lịch huy động…) Cần phải tìm phương pháp phân tích đánh giá ÔĐĐA phù hợp với điều kiện TTĐ -6- 2.2 Ổn định điện áp hệ thống điện Ổn định điện áp gắn liền với khả giữ cân công suất nút tải, đặc biệt cân công suất phản kháng 2.3 Phân tích đánh giá ổn định điện áp hệ thống điện hoạt động thị trƣờng điện giao 2.3.1 Sự tác động yếu tố chào giá thị trường điện đến phân tích đánh giá ổn định điện áp hệ thống điện Hàm mục tiêu phân bố công suất liên quan chào giá: ng ng i 1 i 1 Min (CGi ( PGi )) D 1 Min (ai  bi PGi  ci PGi2 ) (2.4) Hệ phương trình trạng thái từ phương pháp Newton-Raphson: J PV     J QV   V   P   J P  Q    J    Q (2.5) Ma trận J R1 viết lại: J R1  V Q (2.8) Các phần tử đường chéo J R1 độ nhạy V-Q nút 2.3.2 Mạng nơron nhân tạo kỹ thuật phân tích đánh giá Đầu vào p Mạng nơron w  n f a b Hình 2.5: Mạng nơron nhân tạo đầu vào -7Các dạng sai số đánh giá chất lượng mạng nơron giá trị mẫu ti (mục tiêu) giá trị đánh giá là: Sai số thực: ei  ti  (2.10) Sai số tuyệt đối: ei  ti  (2.11) Sai số tuyệt đối trung bình: MAE  Sai số tương đối trung bình: MAPE  n  ei n i 1 (2.12) n ei  100 (2.13) n i 1 ti n (2.14)  (ei )2 n i 1 Trong đó: ti giá trị mẫu (giá trị mục tiêu), giá trị đánh Sai số trung bình bình phương: MSE  giá, n số mẫu thử 2.3.3 Thiết kế mạng nơron ứng dụng phân tích đánh giá ổn định điện áp HTĐ hoạt động TTĐ giao - Đối với cấu trúc mạng nơron bản: Lớp vào Lớp ẩn Lớp P gT Hệ thống SCADA QgT (dV/dQ)T P lT QlT VT Hình 2.6: Mô hình mạng MLP với cấu trúc - Đối với cấu trúc mạng nơron luận án đề xuất: Cấu trúc biến đầu vào luận án đề xuất thêm vectơ C gT (liên quan chào giá) so với cấu trúc mạng nơron -8- Lớp vào Lớp ẩn Lớp P gT Hệ thống SCADA QgT P lT Hệ thống chào giá QlT T V (dV/dQ)T CgT Hình 2.7: Mô hình mạng MLP với cấu trúc đề xuất (VSA-PM) 2.3.4 Lưu đồ thuật toán trình huấn luyện mạng nơron đánh giá ổn định điện áp HTĐ hoạt động TTĐ giao Lưu đồ thuật toán thực theo trình tự bước: Tạo mạng nơron; tạo tập mẫu học; khởi tạo trọng số, độ lệch, số bước lặp; huấn luyện mạng thuật toán Levenberg - Marquardt; kiểm tra điều kiện dừng; lưu cấu trúc mạng nơron với trọng số độ lệch mới; thử nghiệm mạng 2.3.5 Ứng dụng mạng nơron phân tích đánh giá ổn định điện áp HTĐ IEEE 39 nút hoạt động TTĐ giao - Phân tích hiệu suất huấn luyện mạng: Hình 2.11: Sai số MSE: (a) cấu trúc bản, (b) cấu trúc đề xuất -9- Thử nghiệm phân tích mạng miền liệu khảo sát: Hình 2.14: Phân bố sai số thực, sai số tuyệt đối sai số tương cấu trúc Hình 2.17: Phân bố sai số thực, sai số tuyệt đối sai số tương cấu trúc đề xuất - 10 - Thử nghiệm phân tích mạng liệu đột biến: (a) (b) Hình 2.20: Cấu trúc mạng bản: (a) sai số tuyệt đối, (b) sai số tương đối (a) (b) Hình 2.22: Cấu trúc mạng đề xuất: (a) sai số tuyệt đối, (b) sai số tương đối Nhận thấy cấu trúc mạng đề xuất cho hiệu suất huấn luyện hiệu suất đánh giá mạng thông qua sai số MSE, MAE, MAPE tốt so với cấu trúc mạng HTĐ IEEE 39 nút 2.3.6 Ứng dụng mạng nơron phân tích đánh giá ổn định điện áp HTĐ Miền Nam Việt Nam năm 2016 hoạt động TTĐ giao - Phân tích hiệu suất huấn luyện mạng: - 11 - (a) (b) Hình 2.23: Sai số MSE: (a) cấu trúc bản, (b) cấu trúc đề xuất - Thử nghiệm phân tích mạng miền liệu khảo sát: Hình 2.24: Phân bố sai số tuyệt đối, sai số tương cấu trúc Hình 2.25: Phân bố sai số tuyệt đối, sai số tương cấu trúc đề xuất - 12 - Thử nghiệm phân tích mạng liệu đột biến: Hình 2.28: Đánh giá dV/dQ, sai số MAE, sai số MAPE cấu trúc với trường hợp đứt mạch đường dây 500KV Tân Định - Sông Mây Hình 2.29: Đánh giá dV/dQ, sai số MAE, sai số MAPE cấu trúc đề xuất với trường hợp đứt mạch đường dây 500KV Tân Định - Sông Mây - 13 Nhận thấy cấu trúc mạng nơron đề xuất cho hiệu suất huấn luyện hiệu suất đánh giá mạng thông qua sai số MSE, MAE, MAPE tốt so với cấu trúc mạng HTĐ Miền Nam Việt Nam năm 2016 CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG THIẾT BỊ FACTS NHẰM ĐIỀU KHIỂN CÁC CHẾ ĐỘ HỆ THỐNG ĐIỆN NÂNG CAO PHÚC LỢI THỊ TRƢỜNG ĐIỆN 3.1 Đặt vấn đề Với tính ưu việt nhiều lợi ích thiết bị FACTS việc nghiên cứu lắp đặt FACTS vào HTĐ điều kiện TTĐ kỳ vọng hiệu mong đợi vận hành HTĐ TTĐ 3.2 Tổng quan thiết bị FACTS Với tiêu kỹ thuật nhận thấy thiết bị SVC, STATCOM, UPFC đem lại hiệu điều khiển điện áp, TCSC UPFC đem lại hiệu điều khiển trào lưu công suất Với tiêu kinh tế nhận thấy SVC TCSC có giá đầu tư tính theo KVAr thấp nhiều so với thiết bị FACTS khác Chọn SVC TCSC để tính toán lắp đặt vận hành HTĐ điều kiện TTĐ 3.3 Ứng dụng thiết bị FACTS nhằm điều khiển chế độ hệ thống điện hoạt động thị trƣờng điện 3.3.1 Sự tác động thiết bị FACTS điều khiển chế độ hệ thống điện đến số tiêu thị trường điện Việc ứng dụng thiết bị FACTS để điều khiển làm thay đổi phân bố công suất HTĐ, dẫn đến tiêu đơn vị thị trường thay đổi từ công thức 1.13 đến 1.16 - 14 - 3.3.2 Phương pháp luận đặt thiết bị FACTS vào hệ thống điện hoạt động thị trường điện Phương pháp luận lựa chọn vị trí đặt TCSC SVC vào HTĐ điều kiện TTĐ phân tích mặt kỹ thuật trước sau phân tích mặt kinh tế 3.3.3 Đánh giá hiệu thiết bị FACTS nhằm nâng cao phúc lợi thị trường điện Đề xuất tỷ số phúc lợi - chi phí tỷ số phúc lợi thị trường tăng thêm hàng năm lắp đặt thiết bị FACTS giá đầu tư nó: nam h  thitruong  thitruong  8760  u B     nam r  (1  r ) n CFACTS  C  FACTS C0 FACTS  S FACTS  (1  r ) n  (3.20) Đề xuất tỷ số phúc lợi - chi phí tổng quát theo kịch bản: n  B    C  C  FACTS nam thitruong nam FACTS    i 1 n C i 1 kichban _ i thitruong kichban _ i SVC  t kichban _ i t (3.21) kichban _ i 3.4 Phân tích, lựa chọn vị trí lắp đặt thiết bị FACTS với TTĐ IEEE 39 nút 3.4.1 Phân tích, lựa chọn vị trí lắp đặt SVC Đặt SVC “nút yếu” ÔĐĐA, tiếp tục phân tích đường cong P-V, nhận thấy hiệu đem lại tích cực (độ dốc đường cong P-V điện áp Vmin cải thiện) Bảng 3.3: Chỉ tiêu thay đổi đường cong P-V với trường hợp đặt SVC Không SVC Nút 26 Nút 27 Nút 28 Nút 29 Ptotal-max (pu) 4,725 4,725 4,725 4,725 4,725 Vmin (pu) 1,015 1,016 1,016 1,028 1,053 - 15 Tiến hành tổng hợp giá trị B/C, với trường hợp khảo sát đặt SVC đem lại hiệu trường hợp đặt SVC nút 26 đem lại hiệu kinh tế cao Hình 3.15 cho thấy tỷ số B/C thay đổi với giá trị điều chỉnh điện áp SVC Hình 3.15: Tỷ số B/C năm với trường hợp đặt SVC điều chỉnh V=1,02pu V=1,03pu 3.4.2 Phân tích, lựa chọn vị trí lắp đặt TCSC Tiến hành tổng hợp giá trị B/C, với trường hợp khảo sát đặt TCSC đem lại hiệu trường hợp đặt TCSC nhánh 4-14 đem lại hiệu kinh tế cao Hình 3.21: Tỷ số B/C năm với trường hợp đặt TCSC điều chỉnh XTCSC= 0,5XL XTCSC= 0,7XL - 16 - 3.5 Phân tích, lựa chọn vị trí lắp đặt thiết bị FACTS với thị trƣờng điện Việt Nam năm 2016 3.5.1 Phân tích, lựa chọn vị trí lắp đặt SVC Trường hợp đặt SVC nút Cầu Bông đem lại hiệu kinh tế cao Hình 3.28: Tỷ số B/C năm với trường hợp đặt SVC điều chỉnh V=1,02pu V=1,03pu 3.5.2 Phân tích, lựa chọn vị trí lắp đặt TCSC Trường hợp đặt TCSC nút nhánh Đắk Nông - Cầu Bông đem lại hiệu kinh tế cao Hình 3.29: Tỷ số B/C năm với trường hợp đặt TCSC điều chỉnh XTCSC= 0,7XL XTCSC= 0,75XL - 17 - CHƢƠNG 4: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN CÁC CHẾ ĐỘ HỆ THỐNG ĐIỆN TRONG HOẠT ĐỘNG THỊ TRƢỜNG ĐIỆN 4.1 Đặt vấn đề Hiện nay, sở hạ tầng CNTT ngành điện quốc gia giới nâng cấp phát triển Tuy nhiên, TTĐ đời vận hành việc hoàn thiện sở hạ tầng CNTT phần cứng phần mềm vấn đề quan trọng cấp bách 4.2 Tổng quan hệ thống SCADA/EMS SCADA/EMS hệ thống giám sát, điều khiển thu thập liệu / hệ thống quản lý lượng, phục vụ điều khiển, giám sát thu thập số liệu trạng thái hoạt động thiết bị thời điểm vận hành HTĐ 4.3 Giới thiệu hệ thống SCADA/EMS hệ thống điện Việt Nam Theo đánh giá chung, hệ thống SCADA/EMS cần tiếp tục nâng cấp phát triển nhằm đáp ứng yêu cầu vận hành ngày cao vận hành với chế TTĐ cạnh tranh 4.4 Kết nối hệ thống SCADA/EMS với hệ thống vận hành thị trƣờng điện Trong TTĐ, hệ thống vận hành HTĐ (SCADA/EMS) kết nối trực tiếp với hệ thống vận hành TTĐ Trong đó, hệ thống SCADA/EMS chủ yếu tập trung vào nhiệm vụ thu thập, giám sát điểu khiển HTĐ, hệ thống vận hành TTĐ có nhiệm vụ quản lý vận hành việc mua bán điện thành viên tham gia TTĐ - 18 - 4.5 Xây dựng mô hình website giám sát nghẽn mạch ổn định điện áp HTĐ hoạt động TTĐ giao (WEB-CVM-PM) Hình 4.7: Trang liệu thu thập nghẽn mạch Hình 4.8: Trang đánh giá nghẽn mạch - 19 - Hình 4.9: Trang liệu thu thập ổn định điện áp Hình 4.10: Trang đánh giá ổn định điện áp Ngôn ngữ ASP.NET sử dụng để thiết kế Web Cấu trúc tổ chức Web bao gồm trang chủ Index trang giới thiệu, hướng dẫn sử dụng, thống kê liệu thu thập đánh giá nghẽn mạch, thống kê liệu thu thập đánh giá ổn định điện áp - 20 - 4.6 Đề xuất mô hình giám sát điều khiển nghẽn mạch hệ thống điện hoạt động thị trƣờng điện giao Mô hình kết hợp phương pháp đánh giá nghẽn mạch dựa vào hệ số LUF TCSC nhằm giám sát, đánh giá điều khiển nghẽn mạch TTĐ giao đề xuất hình 4.11 Trong mô hình đề xuất này, tín hiệu thông số công suất truyền tải nhánh gửi từ RTU IED thông qua hệ thống SCADA/EMS hệ thống điện, thông số công suất giới hạn nhánh lấy từ trung tâm liệu hệ thống đề xuất chương Website thực công bố giám sát nghẽn mạch Ngoài ra, TCSC với vị trí phù hợp lựa chọn khả điều chỉnh (đã đề cập chương 3) ứng dụng đề điều khiển nghẽn mạch HTĐ nhằm nâng cao phúc lợi TTĐ Hệ thống điện Tín hiệu từ RTU/IED Hệ thống SCADA/EMS MVAij Cơ sở liệu hệ thống MVAij max Đánh giá hệ số LUF on-line WEB-CVM-PM công bố, giám sát Không nghẽn mạch Nghẽn mạch TCSC điều khiển nghẽn mạch Hình 4.11: Mô hình giám sát điều khiển nghẽn mạch HTĐ hoạt động TTĐ giao - 21 - 4.7 Đề xuất mô hình giám sát điều khiển ổn định điện áp hệ thống điện hoạt động thị trƣờng điện giao Trong mô hình đề xuất này, tín hiệu thông số nút gửi từ RTU IED thông qua hệ thống SCADA/EMS HTĐ, chào TTĐ ngày tới tới gửi từ GenCos thông qua hệ thống chào giá TTĐ Mạng nơron MLP ứng dụng để thiết kế cho việc đánh giá ổn định điện áp đề xuất chương Website thực công bố giám sát ổn định điện áp Ngoài SVC với vị trí phù hợp lựa chọn khả điều chỉnh (đã đề cập chương 3) ứng dụng đề điều khiển điện áp HTĐ nhằm nâng cao phúc lợi TTĐ Hệ thống điện Bản chào giá từ GenCos Tính toán dV/dQ off-line Cơ sở liệu hệ thống Huấn luyện mạng MLP off-line Cơ sở liệu MLP Tín hiệu từ RTU/IED Hệ thống chào giá Hệ thống SCADA/EMS VSA-PM đánh giá dV/dQ on-line WEB-CVM-PM công bố, giám sát Ổn định Không ổn định Huấn luyện off-line Giám sát điều chỉnh on-line SVC điều khiển điện áp Hình 4.12: Mô hình giám sát điều khiển ổn định điện áp HTĐ hoạt động TTĐ giao - 22 - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - Luận án đề xuất phương pháp (VSA-PM) để phân tích đánh giá ÔĐĐA HTĐ hoạt động TTĐ giao Phương pháp kết hợp mạng nơron MLP số độ nhạy dV/dQ Trong đó, cấu trúc mạng nơron MLP bổ sung thêm vectơ CgT có liên quan đến thông tin từ chào giá GenCo - Luận án áp dụng phương pháp VSA-PM để phân tích đánh giá thông qua sai số MSE, MAE, MAPE HTĐ IEEE 39 nút HTĐ Miền Nam Việt Nam năm 2016 Phương pháp đem lại hiệu tích cực đánh giá ổn định điện áp TTĐ giao Phương pháp với cấu trúc mạng nơron luận án đề xuất đem lại hiệu cao (giảm sai số MSE, MAE, MAPE) so với cấu trúc nghiên cứu trước - Luận án đề xuất phương pháp lựa chọn vị trí lắp đặt thiết bị FACTS (SVC, TCSC) vào HTĐ hoạt động TTĐ dựa tiêu kỹ thuật kinh tế Chỉ tiêu kỹ thuật số LUF TCSC tỷ lệ thay đổi điện áp dV/dPtotal kết hợp với đường cong PV SVC Trong đó, tiêu kinh tế quan trọng luận án đề xuất tỷ số B/C có liên quan đến phúc lợi thị trường tăng thêm lắp đặt thiết bị FACTS giá đầu tư thiết bị FACTS - Trên sở phương pháp đề xuất, luận án tiến hành áp dụng tính toán phân tích HTĐ IEEE 39 nút HTĐ Miền Nam Việt Nam năm 2016 Trong đó, hệ thống điện IEEE 39 nút vị trí đặt SVC hiệu nút 26 vị trí đặt TCSC hiệu nhánh 4-14, hệ thống điện Miền Nam - 23 - Việt Nam năm 2016 vị trí đặt SVC hiệu nút Cầu Bông vị trí đặt TCSC hiệu nhánh Đăk Nông - Cầu Bông Ngoài ra, thông qua tỷ số B/C luận án so sánh hiệu SVC TCSC, kết cho thấy TCSC đem lại kinh tế vượt trội SVC - Luận án đề xuất mô hình website giám sát nghẽn mạch ÔĐĐA HTĐ hoạt động TTĐ giao (WEBCVM-PM) - Trên sở mô hình website vừa nêu, luận án đề xuất mô hình giám sát điều khiển nghẽn mạch ÔĐĐA TTĐ giao Mô hình kết hợp phương pháp đánh giá nghẽn mạch ÔĐĐA đề xuất, WEB-CVM-PM với SVC TCSC Kiến nghị - Việc xây dựng hệ thống đánh giá nghẽn mạch ổn định điện áp phải kết hợp giải thuật, phần mềm phần cứng Với công nghệ thiết kế vi mạch phát triển mạnh, cần tiếp tục có hướng nghiên cứu để thiết kế chip điều khiển hệ thống cấu trúc phần cứng nhằm đánh giá nghẽn mạch ổn định điện áp HTĐ điều kiện TTĐ theo phương pháp đề xuất - Với HTĐ siêu cao áp có chiều dài lớn HTĐ Việt Nam, cố biến động miền Bắc ảnh hưởng đến miền Nam ngược lại Có thể nghiên cứu mở rộng để tìm vị trí lắp đặt tối ưu thiết bị FACTS cho miền Vì xây dựng giải thuật phương pháp tính toán cho toán hỗn hợp nhiều thiết bị FACTS (có thể loại khác loại) dựa tiêu kỹ thuật kinh tế hướng nghiên cứu cần thiết cho tương lai - 24 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ ĐƢỢC CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ Trần Phƣơng Nam, Đinh Thành Việt, “Nghiên cứu kỹ thuật xử lý ma trận thưa áp dụng tính toán phân tích hệ thống điện”, Tạp chí khoa học công nghệ Đại học Đà Nẵng, số 6(41), 2010, trang 37-43, ISSN 1859-1531 Đinh Thành Việt, Trần Phƣơng Nam, “Ứng dụng SVC nhằm nâng cao hiệu hoạt động thị trường điện”, Tạp chí khoa học công nghệ Đại học Đà Nẵng, số 12(61), 2012, trang 137-141, ISSN 1859-1531 Trần Phƣơng Nam, “Nghiên cứu mô phân tích thị trường điện”, đề tài nghiên cứu khoa học phát triển công nghệ cấp sở, số 151/HĐ-CĐCNH/QLKH, ngày 19/12/2012 Trần Phƣơng Nam, Đinh Thành Việt, Lã Văn Út Trần Tấn Vinh “Thiết kế website giám sát đánh giá ổn định điện áp thị trường điện”, Tạp chí khoa học công nghệ Đại học Đà Nẵng, số 12(85), 2014, trang 64-68, ISSN 1859-1531 / Kỷ yếu hội thảo khoa học công nghệ thông tin ứng dụng lĩnh vực lần thứ 3CITA2014, Đà Nẵng, 2014, trang 24-28 Tran Phuong Nam, Dinh Thanh Viet, “Development of Distributed Generation in Power Market”, Journal of Science and Technology, University of Danang, vol 12(61), 2012, pp 137-141, ISSN 1859-1531 / in Proc Conf UK-VN CECE 2012 Tran Phuong Nam, Dinh Thanh Viet, and La Van Ut, “Optimal placement of TCSC in Power Market”, International Journal of Electrical Energy, vol 3, no 1, 2015, pp 43-47, ISSN 2301-3656, - 25 - Indexed by: EI / in Proc Conf ICPES 2014, 21-23 Nov 2014, Singapore Dinh Thanh Viet, Tran Phuong Nam, and La Van Ut, “Analysis of Profit of Generation Company in Power Market”, Journal of Optoelectronic Information-Power Technologies, vol 26, no 2, 2013, pp 75-78, ISSN 2311-2662 Tran Phuong Nam, Dinh Thanh Viet, and La Van Ut, “Application of Neural Network in Voltage Stability Assessment in Real-time Power Market”, in Proc IEEE Conf IPEC 2012, Ho Chi Minh, Vietnam, 12-13 Dec 2012, pp 196-200 Tran Phuong Nam, Dinh Thanh Viet, and La Van Ut, “Application of SVC for Voltage Regulation in Real-time Power Market”, in Proc IEEE Conf ICIEA 2013, Melbourne, Australia, 1921 June 2013, pp 538-543 10 Le Hong Lam, Tran Phuong Nam, and Ming-Tse Kuo, “Optimal Location of Power Plant in Power Market”, in Proc IEEE Conf IGBSG 2014, Taipei, Taiwan, 23-25 April 2014, pp 1-4 11 Tran Phuong Nam, Le Hong Lam, Ming-Tse Kuo, and Dinh Thanh Viet, “Analysis Profit of Generation Company in Power Market by Bidding Strategy”, in Proc IEEE Conf IGBSG 2014, Taipei, Taiwan, 23-25 April 2014, pp 1-4 12 Tran Phuong Nam, Dinh Thanh Viet, and La Van Ut, “Optimal Placement of SVC in Power Market”, in Proc IEEE Conf ICIEA 2014, Hangzhou, China, 09-11 June 2014, pp 1713-1718 [...]... nhận thấy SVC và TCSC có giá đầu tư tính theo KVAr thấp hơn nhiều so với các thiết bị FACTS khác Chọn SVC và TCSC để tính toán và lắp đặt vận hành trên HTĐ trong điều kiện TTĐ 3.3 Ứng dụng thiết bị FACTS nhằm điều khiển các chế độ hệ thống điện trong hoạt động thị trƣờng điện 3.3.1 Sự tác động của thiết bị FACTS trong điều khiển các chế độ hệ thống điện đến một số chỉ tiêu thị trường điện Việc ứng... với các trường hợp đặt SVC điều chỉnh V=1,02pu và V=1,03pu 3.5.2 Phân tích, lựa chọn vị trí lắp đặt TCSC Trường hợp đặt TCSC tại nút nhánh Đắk Nông - Cầu Bông đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất Hình 3.29: Tỷ số B/C trong năm với các trường hợp đặt TCSC điều chỉnh XTCSC= 0,7XL và XTCSC= 0,75XL - 17 - CHƢƠNG 4: NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN CÁC CHẾ ĐỘ HỆ THỐNG ĐIỆN TRONG HOẠT ĐỘNG THỊ... đề điều khiển nghẽn mạch của HTĐ nhằm nâng cao phúc lợi của TTĐ Hệ thống điện Tín hiệu từ các RTU/IED Hệ thống SCADA/EMS MVAij Cơ sở dữ liệu hệ thống MVAij max Đánh giá hệ số LUF on-line WEB-CVM-PM công bố, giám sát Không nghẽn mạch Nghẽn mạch TCSC điều khiển nghẽn mạch Hình 4.11: Mô hình giám sát và điều khiển nghẽn mạch HTĐ trong hoạt động TTĐ giao ngay - 21 - 4.7 Đề xuất mô hình giám sát và điều khiển. .. tính toán phân tích hệ thống điện , Tạp chí khoa học và công nghệ Đại học Đà Nẵng, số 6(41), 2010, trang 37-43, ISSN 1859-1531 2 Đinh Thành Việt, Trần Phƣơng Nam, “Ứng dụng SVC nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động của thị trường điện , Tạp chí khoa học và công nghệ Đại học Đà Nẵng, số 12(61), 2012, trang 137-141, ISSN 1859-1531 3 Trần Phƣơng Nam, “Nghiên cứu mô phỏng và phân tích thị trường điện , đề tài... FACTS để điều khiển sẽ làm thay đổi phân bố công suất trong HTĐ, dẫn đến các chỉ tiêu của các đơn vị và thị trường sẽ thay đổi từ các công thức 1.13 đến 1.16 - 14 - 3.3.2 Phương pháp luận đặt thiết bị FACTS vào hệ thống điện trong hoạt động thị trường điện Phương pháp luận về lựa chọn vị trí đặt TCSC cũng như SVC vào HTĐ trong điều kiện TTĐ sẽ phân tích về mặt kỹ thuật trước sau đó sẽ phân tích về... vụ điều khiển, giám sát và thu thập số liệu trạng thái hoạt động của các thiết bị tại từng thời điểm vận hành của HTĐ 4.3 Giới thiệu hệ thống SCADA/EMS của hệ thống điện Việt Nam Theo đánh giá chung, hệ thống SCADA/EMS hiện tại cần được tiếp tục nâng cấp và phát triển nhằm đáp ứng được các yêu cầu vận hành ngày càng cao cũng như vận hành với cơ chế TTĐ cạnh tranh 4.4 Kết nối hệ thống SCADA/EMS với hệ. .. và đánh giá nghẽn mạch, thống kê dữ liệu thu thập và đánh giá ổn định điện áp - 20 - 4.6 Đề xuất mô hình giám sát và điều khiển nghẽn mạch hệ thống điện trong hoạt động thị trƣờng điện giao ngay Mô hình kết hợp giữa phương pháp đánh giá nghẽn mạch dựa vào hệ số LUF và TCSC nhằm giám sát, đánh giá và điều khiển nghẽn mạch trong TTĐ giao ngay được đề xuất trong hình 4.11 Trong mô hình đề xuất này, các. .. hiện công bố và giám sát ổn định điện áp Ngoài ra SVC với vị trí phù hợp đã được lựa chọn và khả năng điều chỉnh (đã đề cập trong chương 3) sẽ được ứng dụng đề điều khiển điện áp của HTĐ nhằm nâng cao phúc lợi TTĐ Hệ thống điện Bản chào giá từ các GenCos Tính toán dV/dQ off-line Cơ sở dữ liệu hệ thống Huấn luyện mạng MLP off-line Cơ sở dữ liệu MLP Tín hiệu từ các RTU/IED Hệ thống chào giá Hệ thống SCADA/EMS... định Huấn luyện off-line Giám sát và điều chỉnh on-line SVC điều khiển điện áp Hình 4.12: Mô hình giám sát và điều khiển ổn định điện áp HTĐ trong hoạt động TTĐ giao ngay - 22 - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1 Kết luận - Luận án đã đề xuất một phương pháp mới (VSA-PM) để phân tích và đánh giá ÔĐĐA HTĐ trong hoạt động TTĐ giao ngay Phương pháp này kết hợp mạng nơron MLP và chỉ số độ nhạy dV/dQ Trong đó, cấu trúc... sát và điều khiển ổn định điện áp hệ thống điện trong hoạt động thị trƣờng điện giao ngay Trong mô hình đề xuất này, các tín hiệu thông số tại các nút được gửi từ RTU và IED thông qua hệ thống SCADA/EMS của HTĐ, các bản chào của TTĐ ngày tới và giờ tới được gửi từ các GenCos thông qua hệ thống chào giá của TTĐ Mạng nơron MLP được ứng dụng để thiết kế cho việc đánh giá ổn định điện áp như đề xuất trong ... HTĐ điều kiện TTĐ 3.3 Ứng dụng thiết bị FACTS nhằm điều khiển chế độ hệ thống điện hoạt động thị trƣờng điện 3.3.1 Sự tác động thiết bị FACTS điều khiển chế độ hệ thống điện đến số tiêu thị trường. .. (1.16) 1.5 Phân tích điều khiển chế độ hệ thống điện hoạt động thị trƣờng điện 1.5.1 Phân tích điều khiển nghẽn mạch - Các phương pháp phân tích nghẽn mạch: Phân tích nghẽn mạch dựa hệ số mang... linh hoạt FACTS… 1.5.3 Sự tác động điều khiển chế độ hệ thống điện với số tiêu thị trường điện Điều khiển chế độ HTĐ làm cho tiêu TTĐ công thức 1.11, 1.12 1.16 thay đổi CHƢƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH