Ứng dụng lý thuyết tập mờ giải quyết bài toán tối ưu hóa bù công suất phản kháng trong lưới phân phối

Vì vậy việc nghiên cứu tổng thể về lưới phân phối hiện nay là rất cần thiết, trong đó nghiên cứu việc bù công suất phản kháng để giảm tổn thất công suất, giảm tổn thất điện năng

Luận văn thạc sĩ khoa học i Bùi Tuấn Anh CHHTĐ 2006-2008 Lời cảm ơn Trước hết, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Phan Đăng Khải- người thầy đã hướng dẫn tôi tận tình, chu đáo và động viên, khích lệ tôi trong quá trình làm làm luận văn Được làm việc với thầy là một vinh dự cho tôi- Thầy đã truyền cho tôi những kinh nghiệm làm việc quý báu Tôi xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo và cán bộ Khoa Điện- Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã giúp đỡ tôi trong những năm học tập vừa qua Tôi xin cảm ơn Ban Lãnh đạo và các đồng nghiệp của tôi ở Công ty Cổ phần Tư vấn và Dịch vụ Kỹ thuật điện đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình và bạn bè- những người luôn động viên tôi trong hai năm học tập và trong thời gian làm luận văn Khoa Điện - Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn thạc sĩ khoa học iii Bùi Tuấn Anh CHHTĐ 2006-2008 Mục lục Lời cảm ơn I Lời cam đoan II Mục lục III Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt V Danh mục các bảng biểu .VI Danh mục các hình vẽ và đồ thị VII Mở đầu 1 Chương I: TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG I.1 Các khái niệm cơ bản I.2 ý nghĩa và tầm quan trọng của công tác dự báo nhu cầu điện năng I.3 Cơ sở của lý thuyết của dự báo nhu cầu điện năng Chương II: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG II.1 Các phương pháp phân tích nhu cầu năng lượng II.1.1 Phân tích quá trình cân bằng năng lượng theo thời gian II.1.2 Phân tích các mối quan hệ giữa tiêu thụ năng lượng và các hoạt động kinh tế II.1.3 Phân tích kinh tế- kỹ thuật II.2 Các phương pháp dự báo nhu cầu điện năng .Error! Bookmark not defined II.2.1 Phương pháp trực tiếp II.2.2 Phương pháp chuyên gia II.2.3 Phương pháp ngoại suy theo chuỗi thời gian II.2.4 Phương pháp san bằng hàm số mũ II.2.5 Phương pháp đàn hồi kinh tế II.2.6 Phương pháp cường độ II.2.7 Phương pháp hồi quy tương quan II.2.8 Phương pháp MEDEE-S Chương III: VÀI NÉT VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ- Xà HỘI VÀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG ĐIỆN NĂNG CỦA TỈNH THÁI BÌNH Khoa Điện - Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn thạc sĩ khoa học iv Bùi Tuấn Anh CHHTĐ 2006-2008 III.1 Vài nét về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của tỉnh Thái Bình III.1.1 Điều kiện tự nhiên III.1.2 Điều kiện kinh tế- xã hội III.1.2.1 Dân số và phân bố dân cư III.1.2.2 Cơ cấu các ngành kinh tế, hiện trạng một số ngành kinh tế chủ yếu của tỉnh Thái Bình III.1.2.3 Qui hoạch phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Bình giai đoạn 2008-2020 III.2 Tình hình sử dụng điện năng của tỉnh Thái Bình IV.1 Cơ sở dữ liệu phục vụ công tác dự báo IV.1.1 Cơ sở dữ liệu chuyên ngành điện lực IV.1.2 Cơ sở dữ liệu chuyên ngành kinh tế - xã hội IV.1.3 Cơ sở dữ liệu ngành năng lượng IV.2 Lựa chọn phương pháp dự báo nhu cầu điện năng tỉnh Thái Bình IV.3 Tính toán dự báo nhu cầu điện năng cho tỉnh Thái Bình từ 2008 đến 2020 Kết luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục Khoa Điện - Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn thạc sĩ khoa học v Bùi Tuấn Anh CHHTĐ 2006-2008 Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt ViÕt t¾t TiÕng Anh TiÕng ViÖt Khoa Điện - Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn thạc sĩ khoa học vi Bùi Tuấn Anh CHHTĐ 2006-2008 Danh mục các bảng biểu Trang Néi dung b¶ng Khoa Điện - Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn thạc sĩ khoa học vii Bùi Tuấn Anh CHHTĐ 2006-2008 Danh mục các hình vẽ và đồ thị Trang Néi dung h×nh vÏ/®å thÞ Khoa Điện - Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn thạc sĩ khoa học 1 Bùi Tuấn Anh CHHTĐ 2006-2008 Mở đầu Khoa Điện - Đại học Bách Khoa Hà Nội Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật 2 2006-2008 Đào Bằng Giang – CH HTĐ MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết của đề tài: Trong thực tế vận hành hệ thống điện, tổn thất điện năng và tổn thất điện áp là một điều không thể tránh khỏi Tuy nhiên, để kiểm soát và duy trì các tổn thất này ở mức tối thiểu, trong giới hạn cho phép nhằm mang lại những lợi ích tối đa thì cần phải có sự đầu tư đồng bộ từ cơ sở vật chất, thiết bị đến quá trình quy hoạch, tính toán thiết kế và vận hành hệ thống điện Vấn đề giảm tổn thất và nâng cao chất lượng điện năng đã và đang được quan tâm bởi vì chúng là những vấn đề mang tính sống còn đối với ngành Điện Đặc biệt, nó trở nên quan trọng hơn từ khi nước ta ra nhập WTO và nền kinh tế chịu ảnh hưởng trực tiếp từ các tác động của nền kinh tế thế giới Theo các thống kê của ngành Điện, tổn thất điện năng chủ yếu ở lưới phân phối, chiếm khoảng ( 65 75 )% tổng tổn thất trong hệ thống điện Để giảm bớt tổn thất trong lưới phân phối và đảm bảo điện áp lưới trong phạm vi cho phép, người ta thường sử dụng các giải pháp kỹ thuật như: cải tạo lưới, thay thế dây dẫn, nâng điện áp, bù công suất phản kháng, v v Trong các giải pháp đó, bù công suất phản kháng là một giải pháp với nhiều ưu điểm vượt trội như đơn giản, rẻ tiền, khả thi và hiệu quả cao Tuy nhiên trong thực tế, vấn đề bù công suất phản kháng trong lưới phân phối lại chưa được quan tâm đúng mức, chưa có những tính toán và đầu tư thỏa đáng nên hiệu quả mang lại chưa được như mong muốn Lưới phân phối với đặc điểm quy mô rộng lớn và rất phức tạp của các đường dây và trạm, phụ tải đa dạng, mang tính ngẫu nhiên cao, biến đổi theo thời gian, v v nên các phương pháp tính toán thông thường gặp nhiều khó khăn để Khoa Điện – Đại học Bách Khoa Hà Nội 3 Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật Đào Bằng Giang – CH HTĐ 2006-2008 đưa ra những quy hoạch chính xác cho sự vận hành kinh tế lưới phân phối nói chung và tính toán bù công suất phản kháng nhằm giảm tổn thất và nâng cao chất lượng điện năng nói riêng Đề tài “ Ứng dụng lý thuyết tập mờ giải quyết bài toán tối ưu hóa bù công suất phản kháng trong lưới phân phối” ra đời hứa hẹn khả năng mang lại những đóng góp hữu ích cho việc quy hoach, tính toán thiết kế nhằm vận hành lưới phân phối một cách kinh tế nhất với lượng giảm chi phí vận hành lớn nhất và chất lượng điện năng cao nhất 2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu phương pháp tính toán sử dụng tụ điện tĩnh bù công suất phản kháng trong lưới phân phối nhằm giảm thiểu tổn thất công suất tác dụng, tổn thất điện năng và tổn thất điện áp trên lưới 3 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu: Xây dựng và giải quyết bài toán tối ưu hóa vị trí và dung lượng của tụ điện bù trong lưới phân phối trên cơ sở ứng dụng lý thuyết tập mờ nhằm mục tiêu cực tiểu hóa chi phí hàng năm với điều kiện điện áp các nút phụ tải nằm trong phạm vi cho phép Nghiên cứu sử dụng các công cụ trong phần mềm MATLAB: - SimPowerSystems để mô phỏng và tính chế độ xác lập của lưới điện, - FIS Editor để tính toán các biến mờ 4 Bố cục luận văn: Tên đề tài: “ Ứng dụng lý thuyết tập mờ giải quyết bài toán tối ưu hóa bù công suất phản kháng trong lưới phân phối” Mở đầu Chương I: Tổng quan về bù công suất phản kháng và các phương pháp giải bài toán tối ưu hóa bù công suất phản kháng trong lưới phân phối Khoa Điện – Đại học Bách Khoa Hà Nội 4 Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật Đào Bằng Giang – CH HTĐ 2006-2008 Chương II: Lý thuyết tập mờ và phạm vi ứng dụng trong tính toán và điều khiển hệ thống điện Chương III: Ứng dụng lý thuyết tập mờ giải quyết bài toán tối ưu hóa bù công suất phản kháng trong lưới phân phối Chương IV: Giải quyết bài toán thực tế: Tối ưu hóa bù công suất phản kháng trong lưới phân phối Hà Nội Kết luận Do còn nhiều hạn chế về sự hiểu biết nên luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót Tác giả rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ các thầy cô giáo, đồng nghiệp và tất cả mọi người quan tâm tới lĩnh vực này Khoa Điện – Đại học Bách Khoa Hà Nội ... - Bù công suất phản kháng cho phụ tải - Khái quát số toán tối ưu hóa bù cơng suất phản kháng lưới phân phối 1.1 Lưới phân phối 1.1 Vai trò lưới phân phối Lưới phân phối thực nhiệm vụ phân. .. QUAN VỀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN TỐI ƯU HĨA BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG TRONG LƯỚI PHÂN PHỐI Chương I đề cập đến số vấn đề: - Lưới phân phối - Công suất phản kháng. .. giải toán tối ưu hóa bù cơng suất phản kháng lưới phân phối? ?? Mở đầu Chương I: Tổng quan bù công suất phản kháng phương pháp giải tốn tối ưu hóa bù cơng suất phản kháng lưới phân phối Khoa Điện