xây dựng chương trình sa thải phụ tải dựa trên thuật toán fuzzy ahp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN ĐỨC THIỆN XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH SA THẢI PHỤ TẢI DỰA TRÊN THUẬT TOÁN FUZZY-AHP NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 04/2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN ĐỨC THIỆN XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH SA THẢI PHỤ TẢI DỰA TRÊN THUẬT TOÁN FUZZY-AHP NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202 Hướng dẫn khoa học: PGS TS QUYỀN HUY ÁNH Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2015 Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: NGUYỄN ĐỨC THIỆN Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 02-02-1982 Nơi sinh: Vĩnh Long Quê quán: Hòa Lộc – Tam Bình – Tp.Vĩnh Long Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: 206B3 Khu tâ ̣p thể NMĐ Cầ n Thơ, Lê Hồ ng Phong, P Trà Nóc, Q Bình Thủy, Tp Cầ n Thơ Điện thoại quan: (07102)462767 Điện thoại di động:0917237127 E-mail: nguyenducthien20@yahoo.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung cấp chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Chính Qui Thời gian đào tạo từ 10/2003 đến 10/ 2005 Nơi học (trường, thành phố): Trường Trung học Điện Q12 TPHCM Ngành học: Trung cấp Nhiệt Điện Đại học: Hệ đào tạo: Không Chính Qui Thời gian đào tạo từ 10/2007 đến 10/ 2012 Nơi học (trường, thành phố): Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TpHCM Ngành học: Điện Công Nghiệp III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 2006 - đến Nhà Máy Nhiệt Điện cần thơ Điề u hành viên HVTH:Nguyễn Đức Thiện i Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan công trình nghiên cứu của Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2015 HVTH:Nguyễn Đức Thiện ii Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh CẢM TẠ Trước tiên, xin gửi lời cảm ơn đến tất quý thầy cô giảng dạy chương trình Cao Học KỸ THUẬT ĐIỆN Khóa 2013 – 2015A Tôi xin chân thành cảm ơn PGS TS Quyền Huy Ánh tận tình hướng dẫn cho thời gian thực luận văn Tôi xin chân thành biết ơn đến thầ y Th.S Lê Trọng Nghĩa – ĐHSP Kỹ T huâ ̣t Tp.HCM đã giúp đỡ quá trình hoàn thành luận văn Mặc dù trình thực luận văn có giai đoạn không thuận lợi gì Thầy hướng dẫn, bảo cho nhiều kinh nghiệm thời gian thực đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn đến tất Thầy/Cô giảng dạy Khoa của Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thành phố Hồ Chí Minh tận tình giúp đỡ việc tham gia trả lời bảng khảo sát góp ý thiếu sót bảng khảo sát Sau xin gửi lời cám ơn đến bạn bè, đồng nhiệp gia đình tạo điều kiện tốt cho suốt trình học thực luận văn Do thời gian có hạn kinh nghiệm nghiên cứu khoa học chưa nhiều nên luận văn nhiều thiếu, mong nhận ý kiến góp ý của Thầy/Cô anh chị học viên Tp.HCM, ngày tháng Người Viết Nguyễn Đức Thiện HVTH:Nguyễn Đức Thiện iii năm 2015 Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh TÓM TẮT Theo kết tính toán tổng lượng công suất sa thải của hệ thống tần số giảm thấp có tổng lượng cắt từ 52% đến 78% tổng phụ tải toàn hệ thống Lượng công suất cắt chia tỷ lệ sa thải theo ngưỡng giảm của tần số Tuy nhiên, biện pháp quan tâm đến khía cạnh độ giảm tần số mà chưa quan tâm đến khía cạnh kinh tế, tức việc ngừng cấp điện cho phụ tải gây thiệt hại khác với loại tải khác Luâ ̣n văn đã đề xuấ t phương pháp sa thải phụ tải mới nhằm khắc phục nhược điểm nêu dựa thuật toán Fuzzy-AHP Các bước thực của thuật toán Fuzzy-AHP bao gồm bước sau:  Mờ hóa đồ thị phụ tải để giảm số chiến lược sa thải phụ tải ứng với mức tải thực tế khác nhau;  Xác định vùng trung tâm tải đơn vị tải trung tâm này;  Xây dựng mô hình hệ thống phân cấp AHP dựa vùng trung tâm tải đơn vị tải;  Xác định trọng số tầm quan trọng của vùng trung tâm tải so với trọng số tầm quan trọng của đơn vị phụ tải vùng phụ tải sở xây dựng ma trận phán đoán mờ hóa;  Xác định trọng số tầm quan trọng của đơn vị phụ tải toàn hệ thống;  Sắp xếp theo thứ tự giảm dần tầm quan trọng của đơn vị phụ tải để thực chiến lược sa thải theo mức ưu tiên Hiệu giảm lượng phụ tải cần sa thải theo phương pháp đề xuất dựa phân tích kết mô hình hóa mô chiến lược sa thải phụ tải cho mạng điện chuẩn IEEE 37 nút, máy phát Cụ thể, tổng lượng sa thải phụ tải giảm từ 10,4% đến 25,9% Tuy nhiên, thời gian phục hồi tân số lại tăng lên khoảng 5% đến 33% HVTH:Nguyễn Đức Thiện iv Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh ABSTRACT According to the calculations of the total capacity of the system fired at lower frequencies will be cut from 52% of the total amount to 78% of the total system load The amount of power cut is scaled fired on each level of the reduced frequency However, this measure only concerned with aspects of reducing the frequency at which no interest in economic terms, i.e to stop supplying power to the load will cause damage to various different types of loads This thesis has proposed new method of load shedding in order to overcome the above drawbacks based on Fuzzy AHP algorithm The steps of the Fuzzy AHP algorithm consists of the following steps:  Fuzzy load profile to reduce the number of load shedding strategy corresponding to the different loads;  Identify the load center and the load unit in these load centers;  Develop model of hierarchy AHP based on the central load and load units;  Identify the importance weight of the load center weighted against each other and the importance of load units in the same area on the base load construction judgment matrix is fuzzy;  Identify the importance weight of the unit load on the system;  Sort by descending order of importance of each unit load to implement the load shedding strategy according to priority Effectively reduce the load for shedding should dismiss proposed method is based on the analysis results of modeling and simulation of load shedding strategy for IEEE 37 nodes, generators network Specifically, the total amount of load shedding was fired from 10.4% to 25.9% However, the recovery time increased frequency of about 5% to 33% HVTH:Nguyễn Đức Thiện v Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN ii TÓM TẮT iv ABSTRACT v CÁC TỪ VIẾT TẮT viii DANH SÁCH CÁC HÌNH ix DANH SÁCH CÁC BẢNG x DANH SÁCH CÁC ĐỒ THỊ xii CHƢƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài nước 1.2 Tính cấp thiết của đề tài 1.3 Mục tiêu – Cách tiếp cận – Phương pháp nghiên cứu 1.3.1 Mục tiêu nghiên cứu 1.3.2 Cách tiếp cận 1.3.3 Phương pháp nghiên cứu 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu: trình độ, ổn định hệ thống điện sa thải phụ tải 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Nội dung nghiên cứu Chƣơng TỔNG QUAN CÁC PHƢƠNG PHÁP SA THẢI PHỤ TẢI 1.1 Tổng quan kết nghiên cứu 1.2 Tổng quan các nghiên cứu liên quan 12 1.2.1 Sa thải phụ tải dựa vào tần số 12 1.2.2 Sa thải phụ tải dựa vào điện áp 14 Chƣơng 16 MÔ HÌNH HỆ THỐNG PHÂN CẤP 16 AHP VÀ FUZZY-AHP 16 2.1 Quá trình phân tích hệ thống phân cấp - Thuật toán AHP 16 2.1.1 Thuật toán AHP 16 HVTH:Nguyễn Đức Thiện vi Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh 2.1.2 Kỹ thuật mờ hóa luật hoạt động [17] 19 2.2 Mô hình Fuzzy-AHP 20 Chƣơng 23 PHƢƠNG PHÁP SA THẢI PHỤ TẢI 23 DỰA TRÊN THUẬT TOÁN FUZZY-AHP 23 3.1 Phương pháp sa thải phụ tải dựa thuật toán Fuzzy-AHP 23 3.2 Kỹ thuật mờ hóa đồ thị phụ tải 27 Chƣơng 28 KHẢO SÁT THỬ NGHIỆM TRÊN HỆ THỐNG 28 37 BUS MÁY PHÁT 28 4.1 Nghiên cứu trường hợp cố máy phát điện hệ thống 37 bus, máy phát sử dụng chương trình sa thải phụ tải dựa thuật toán AHP 28 4.2 Nghiên cứu trường hợp cố máy phát điện hệ thống 37 bus, máy phát sử dụng chương trình sa thải phụ tải dựa thuật toán FUZZY-AHP 44 CHƢƠNG 56 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56 5.1 Kết luận 56 5.2 Hướng phát triể n, nghiên cứu: 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 HVTH:Nguyễn Đức Thiện vii Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh CÁC TỪ VIẾT TẮT - HTĐ: Hệ thống điện - STPT: Sa thải phụ tải - STĐB: Sa thải đặc biệt - MPĐ: Máy phát điện - NMĐ: Nhà máy điện - AGC (Automatic Generation Control): Điều chỉnh tự động công suất phát NMĐ - AVR (Automatic Voltage Regulator): Điều chỉnh tự động điện áp của tổ MPĐ - MBT: Máy biến HVTH:Nguyễn Đức Thiện viii Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh Bảng 25: Ma trận phán đoán phụ tải trung tâm tải L2 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 L3 L4 L5 L6 L7 L8 L9 W (1/1, (2/3, (2/3, (2/7, (2/5, (2/7, (2/5, (2/5, 1/1, 1/1, 1/1, 1/3, 1/2, 1/3, 1/2, 1/2, 1/1) 3/2) 3/2) 2/5) 2/3) 2/5) 2/3) 2/3) 0.01 (2/3, (1/1, (5/2, (2/3, (3/2, (2/3, (3/2, (2/3, 1/1, 1/1, 3/1, 1/1, 2/1, 1/1, 2/1, 1/1, 3/2) 1/1) 7/2) 3/2) 5/2) 3/2) 5/2) 3/2) 0.01 (2/3, (2/7, (1/1, (2/5, (2/3, (2/5, (2/3, (3/2, 1/1, 1/3, 1/1, 1/2, 1/1, 1/2, 1/1, 2/1, 3/2) 2/5) 1/1) 2/3) 3/2) 2/3) 3/2) 5/2) 0.09 (5/2, (2/3, (3/2, (1/1, (2/7, (2/7, (2/3, (2/7, 3/1, 1/1, 2/1, 1/1, 1/3, 1/3, 1/1, 1/3, 7/2) 3/2) 5/2) 1/1) 2/5) 2/5) 3/2) 2/5) 0.13 (3/2, (2/5, (2/3, (5/2, (1/1, (2/3, (5/2, (2/7, 2/1, 1/2, 1/1, 3/1, 1/1, 1/1, 3/1, 1/3, 5/2) 2/3) 3/2) 7/2) 1/1) 3/2) 7/2) 2/5) 0.2 (5/2, (2/3, (3/2, (5/2, (2/3, (1/1, (2/5, (2/3, 3/1, 1/1, 2/1, 3/1, 1/1, 1/1, 1/2, 1/1, 7/2) 3/2) 5/2) 7/2) 3/2) 1/1) 2/3) 3/2) 0.22 (3/2, (2/5, (2/3, (2/3, (2/7, (3/2, (1/1, (2/5, 2/1, 1/2, 1/1, 1/1, 1/3, 2/1, 1/1, 1/2, 5/2) 2/3) 3/2) 3/2) 2/5) 5/2) 1/1) 2/3) 0.12 (3/2, (2/3, (2/5, (5/2, (5/2, (2/3, (3/2, (1/1, 2/1, 1/1, 1/2, 3/1, 3/1, 1/1, 2/1, 1/1, 5/2) 3/2) 2/3) 7/2) 7/2) 3/2) 5/2) 1/1) HVTH:Nguyễn Đức Thiện 46 0.23 Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh Bảng 4.26: Ma trận phán đoán phụ tải trung tâm tải L10 L11 L10 L11 L12 (1/1, (2/3, (2/3, 1/1,1/1) 1/1,3/2) 1/1,3/2) (2/3, (1/1, (5/2, 3/1, (2/3, (2/3, 1/1,3/2) 1/1,1/1) 7/2) 1/1,3/2) 1/1,3/2) (2/3, L12 L13 L14 (2/7,1/3,2/5) (2/5,1/2,2/3) (1/1, 1/1,3/2) (2/7,1/3,2/5) (5/2, 3/1, (2/3, 7/2) 1/1,3/2) 1/1,1/1) 1/1,3/2) (2/5,1/2,2/3) (3/2,2/1,5/2) (1/1, (3/2,2/1,5/2) (2/3, L14 (3/2,2/1,5/2) L13 (2/5,1/2,2/3) 1/1,1/1) (2/7,1/3,2/5) (5/2, 3/1, (1/1, 7/2) 1/1,1/1) W 0.08 0.25 0.14 0.26 0.27 Bảng 4.27: Ma trận phán đoán phụ tải trung tâm tải L15 L16 L19 L22 L23 W (2/3, (2/3, (2/5,1/2,2/3 0.0 L1 (1/1, 1/1,1/1) (2/5,1/2,2/3) 1/1,3/2) 1/1,3/2) ) L1 (3/2,2/1,5/2 (1/1, (5/2, 3/1, (2/7,1/3,2/5 (2/3, 0.3 ) 1/1,1/1) 7/2) ) 1/1,3/2) L1 (2/3, (1/1, (2/5,1/2,2/3 (3/2,2/1,5/2 0.1 1/1,3/2) (2/7,1/3,2/5) 1/1,1/1) ) ) L2 (2/3, (5/2, 3/1, (3/2,2/1,5/2 (1/1, (2/7,1/3,2/5 0.0 1/1,3/2) 7/2) ) 1/1,1/1) ) L2 (3/2,2/1,5/2 (2/3, (2/5,1/2,2/3 (5/2, 3/1, (1/1, 0.3 ) 1/1,3/2) ) 7/2) 1/1,1/1) HVTH:Nguyễn Đức Thiện 47 Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh Bảng 28: Ma trận phán đoán phụ tải trung tâm tải L25 L25 L30 L32 L34 L35 L36 L37 L30 L32 L34 L35 L36 L37 W (1/1, (2/3, (2/3, (2/7, (2/5, (2/7, (2/5, 1/1, 1/1, 1/1, 1/3, 1/2, 1/3, 1/2, 1/1) 3/2) 3/2) 2/5) 2/3) 2/5) 2/3) 0.02 (2/3, (1/1, (5/2, (2/3, (2/3, (2/3, (2/3, 1/1, 1/1, 3/1, 1/1, 1/1, 1/1, 1/1, 3/2) 1/1) 7/2) 3/2) 3/2) 3/2) 3/2) 0.17 (2/3, (2/7, (1/1, (2/5, (3/2, (2/5, (3/2, 1/1, 1/3, 1/1, 1/2, 2/1, 1/2, 2/1, 3/2) 2/5) 1/1) 2/3) 5/2) 2/3) 5/2) 0.12 (5/2, (2/3, (3/2, (1/1, (2/7, (2/7, (2/3, 3/1, 1/1, 2/1, 1/1, 1/3, 1/3, 1/1, 7/2) 3/2) 5/2) 1/1) 2/5) 2/5) 3/2) 0.10 (3/2, (2/3, (2/5, (5/2, (1/1, (2/3, (5/2, 2/1, 1/1, 1/2, 3/1, 1/1, 1/1, 3/1, 5/2) 3/2) 2/3) 7/2) 1/1) 3/2) 7/2) 0.23 (5/2, (2/3, (3/2, (5/2, (2/3, (1/1, (2/5, 3/1, 1/1, 2/1, 3/1, 1/1, 1/1, 1/2, 7/2) 3/2) 5/2) 7/2) 3/2) 1/1) 2/3) 0.23 (3/2, (2/3, (2/5, (2/3, (2/7, (3/2, (1/1, 2/1, 1/1, 1/2, 1/1, 1/3, 2/1, 1/1, 5/2) 3/2) 2/3) 3/2) 2/5) 5/2) 1/1) 0.14 Bước 4: Tính toán trọng số đơn vị tải toàn hệ thống Cách tính trọng số trình bày chương 2, tính cách nhân trọng số đơn vị tải với trọng số trung tâm tải tương ứng HVTH:Nguyễn Đức Thiện 48 Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh Theo phương pháp Fuzzy- AHP của Chang [19] trình bày chương 2, từ công thức (2.11) tính được: S1 = (2.62, 3.33, 4.40) x S2 = (6.67, 8.0, 9.5) x 1   , ,    23.97 19.17 15.47  1   , ,   23 97 19 17 15 47   S3 = (2.73, 3.50, 4.67) x 1   , ,    23.97 19.17 15.47  S4 = (3.45, 4.33, 5.40) x 1   , ,    23.97 19.17 15.47  Sử dụng công thức (2.13) (2.14): V S1  S2  = 0.27  0.28  0.02 ; V S1  S3  =0.95; V S1  S4  =0.73; (0.17  0.28)  (0.42  0.28) V S2  S1  =1; V S2  S3  =1; V S  S  =1; V S  S1  =1; V S  S  =0.09; V S  S  =0.78 V S  S1  =1; V S  S  =0.27; V S  S  =1 Sử dụng công thức (2.14) d’(C1)= V S1  S ,S 3, S  =min(0.02,0.95,0.73)=0.02 d’(C2)= V S  S1 ,S 3, S  =min(1,1,1)=1 d’(C3)= V S3  S1 ,S 2, S  =min(1,0.09,0.78)=0.09 d’(C4)= V S1  S ,S 2, S3  =min(1,0.27,1)=0.27 Vì vậy, W’=(0.02,1,0.09,0.27), từ đó tính trọng số hay vector riêng W=(0.02,0.72,0.07,0.2) dựa công thức Wi  Wi* * W i  Tính toán tương tự cho ma trận phán đoán lại, kết tính toán trình bày Bảng 4.24, Bảng 4.25, Bảng 4.26, Bảng 4.27, Bảng 4.28 Hệ số quan trọng tổng hợp của đơn vị tải toàn hệ thống tính cách nhân trọng số của trung tâm tải với trọng số đơn vị tải của trung tâm tải Kết tổng hợp trình bày Bảng 4.29 HVTH:Nguyễn Đức Thiện 49 Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh Bảng 4.29:Giá trị hệ số quan trọng của đơn vị tải tính toán FuzyAHP Trung Hệ số quan trọng Nút Hệ số quan trọng Hệ số quan trọng tâm tải Wkj (trung tâm tải) tải Wdi (đơn vị tải) tổng hợp Wij C1 0.02 L2 0.01 0.0001 C1 0.02 L3 0.01 0.0001 C1 0.02 L4 0.09 0.0016 C1 0.02 L5 0.13 0.0024 C1 0.02 L6 0.2 0.0036 C1 0.02 L7 0.22 0.0039 C1 0.02 L8 0.12 0.0021 C1 0.02 L9 0.23 0.0042 C2 0.72 L10 0.08 0.0564 C2 0.72 L11 0.25 0.181 C2 0.72 L12 0.14 0.0989 C2 0.72 L13 0.26 0.19 C2 0.72 L14 0.27 0.1951 C3 0.07 L15 0.07 0.0043 C3 0.07 L16 0.35 0.0227 C3 0.07 L19 0.18 0.0118 C3 0.07 L22 0.05 0.0034 C3 0.07 L23 0.36 0.0233 C4 0.2 L25 0.02 0.0034 C4 0.2 L30 0.17 0.0338 C4 0.2 L32 0.12 0.0231 C4 0.2 L34 0.1 0.0192 C4 0.2 L35 0.23 0.0444 C4 0.2 L36 0.23 0.0444 C4 0.2 L37 0.14 0.0268 HVTH:Nguyễn Đức Thiện 50 Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh Bước 5: Sắp xếp theo thứ tự giảm dần tầm quan trọng của đơn vị tải Trong bảng xếp đơn vị tải này, phụ tải có trọng số nhỏ ưu tiên sa thải trước chiến lược điều khiển Bảng 4.30:Sắp xếp đơn vị phụ tải theo giá trị hệ số quan trọng của phụ tải Wij giảm dần Trung Hệ số quan trọng Nút tâm tải Wkj(A-PI) tải Wdi (A-LD) tổng hợp Wij C2 0.72 L14 0.27 0.1951 C2 0.72 L13 0.26 0.19 C2 0.72 L11 0.25 0.181 C2 0.72 L12 0.14 0.0989 C2 0.72 L10 0.08 0.0564 C4 0.2 L35 0.23 0.0444 C4 0.2 L36 0.23 0.0444 C4 0.2 L30 0.17 0.0338 C4 0.2 L37 0.14 0.0268 C3 0.07 L23 0.36 0.0233 C4 0.2 L32 0.12 0.0231 C3 0.07 L16 0.35 0.0227 C4 0.2 L34 0.1 0.0192 C3 0.07 L19 0.18 0.0118 C3 0.07 L15 0.07 0.0043 C1 0.02 L9 0.23 0.0042 C1 0.02 L7 0.22 0.0039 C1 0.02 L6 0.2 0.0036 C4 0.2 L25 0.02 0.0034 C3 0.07 L22 0.05 0.0034 HVTH:Nguyễn Đức Thiện Hệ số quan trọng Hệ số quan trọng 51 Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh C1 0.02 L5 0.13 0.0024 C1 0.02 L8 0.12 0.0021 C1 0.02 L4 0.09 0.0016 C1 0.02 L2 0.01 0.0001 C1 0.02 L3 0.01 0.0001 Bước 6: Mờ hóa đồ thị phụ tải ứng với tỷ lệ 70%, 80%, 90% 100% công suất cực đại của phụ tải µ CL1 CL2 CL3 CL4 70% 80% 90% 100% µ µ2 µ3 P Hình 4.8:Kỹ thuật mờ hóa đồ thị phụ tải Giả sử trường hợp phụ tải vận hành mức 83% phụ tải cực đại, kết cho thấy giá trị µ2>µ3do đó chọn chiến lược điều khiển CL2 Kết mô đồ thị tần số trình bày Hình 7.Kết tính toán tổng hợp trình bày Bảng 4.31 Bảng 4.31: Kết tính toán tổng hợp trường hợp mờ hóa đồ thị phụ tải Giá trị phần Chiến lƣợc Phụ tải sa thải theo Phụ tải sa thải theo thứ trăm tải cực điều khiển thứ tự trọng số tải tự trọng số tải dựa đại dựa AHP Fuzzy-AHP 70%-75% CL1 L2, L4, L25, L5 L3, L2, L4, L8 75%-85% CL2 L2, L4, L25, L5 L3, L2, L4, L8 85%-95% CL3 L2, L4, L25 L3, L2, L4 >95% CL4 L2, L4, L25 L3, L2, L4 HVTH:Nguyễn Đức Thiện 52 Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh Sau xác định trọng số tầm quan trọng, tiến hành sa thải phụ tải tần số phục hồi đến giá trị lớn 59.7Hz Đồ thị tần số sa thải phụ tải ứng với trường hợp vận hành 70%, 80%, 90% 100% trình bày Hình 4.9, Hình 4.10, Hình 4.11, Hình 4.12 Hình 4.9.Đồ thị tần số sa thải phụ tải theo Fuzz-AHP ứng với trường hợp vận hành 70% tải Nhận xét: tổng công suất sa thải: 118.9MW, thời gian ổn định: 40s, tần số phục hồi: 59.9Hz Hình 4.10 Đồ thị tần số sa thải phụ tải theo Fuzz-AHP ứng với trường hợp vận hành 80% tải Nhận xét: tổng công suất sa thải:130.11MW, thời gian ổn định: 32s, tần số phục hồi: 59.9Hz HVTH:Nguyễn Đức Thiện 53 Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh Hình 4.11 Đồ thị tần số sa thải phụ tải theoFuzzy- AHP ứng với trường hợp vận hành 90% tải Nhận xét: tổng công suất sa thải: 109MW, thời gian ổn định: 60s, tần số phục hồi:59.86Hz Hình 4.12Đồ thị tần số sa thải phụ tải theo Fuzzy-AHP ứng với trường hợp vận hành 100% tải Nhận xét: tổng công suất sa thải: 117.78MW, thời gian ổn định: 45s, tần số phục hồi: 59.9Hz HVTH:Nguyễn Đức Thiện 54 Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh Kết nhận được, tần số trước thực chương trình sa thải phụ tải đề xuất 59.6 Hz, sau áp dụng chương trình sa thải tải, tần số cải thiện đến giá trị ổn định gần 60 Hz (59.9 Hz) vòng 40 giây So sánh với trường hợp sa thải phụ tải theo thuật toán AHP, phương pháp sa thải phụ tải theo thuật toán Fuzzy-AHP thì cà hai trường hợp tần số phục hồi đến giá trị cho phép, nhiên lượng tải sa thải theo Fuzzy-AHP có tổng công suất phải sa thải Kết so sánh trình bày Bảng 4.32 Bảng 4.32: Kết so sánh phương pháp sa thải phụ tải theo AHP FuzzyAHP Phƣơng pháp sa Thuật toán AHP Thuật toán Fuzzy-AHP thải Chiến Chiến Chiến Chiến Chiến Chiến Chiến Chiến lược lược lược lược lược lược lược lược điều điều điều điều điều điều điều điều khiển khiển khiển khiển khiển khiển khiển khiển 4 59,9 59,9 60 59,9 59,9 59,86 59,9 143,69 133,45 148,29 118,90 130,11 106 117,78 30s 40s 45s Tần số phục hồi 59,9 (Hz) Công suất sa thải 131,30 (MW) Thời gian phục hồi 38s 40s (s) HVTH:Nguyễn Đức Thiện 55 40s 32s 60s Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Theo kết tính toán tổng lượng công suất sa thải của hệ thống tần số giảm thấp có tổng lượng cắt từ 52% đến 78% tổng phụ tải toàn hệ thống Lượng công suất cắt chia tỷ lệ sa thải theo ngưỡng giảm của tần số Tuy nhiên, biện pháp quan tâm đến khía cạnh độ giảm tần số mà chưa quan tâm đến khía cạnh kinh tế, tức việc ngừng cấp điện cho phụ tải gây thiệt hại khác với loại tải khác Luâ ̣n văn đã đề xuấ t phương pháp sa thải phụ tải mới nhằm khắc phục nhược điểm nêu dựa thuật toán Fuzzy AHP Các bước thực của thuật toán Fuzzy AHP bao gồm bước sau:  Mờ hóa đồ thị phụ tải để giảm số chiến lược sa thải phụ tải ứng với mức tải thực tế khác nhau;  Xác định vùng trung tâm tải đơn vị tải trung tâm này;  Xây dựng mô hình hệ thống phân cấp AHP dựa vùng trung tâm tải đơn vị tải;  Xác định trọng số tầm quan trọng của vùng trung tâm tải so với trọng số tầm quan trọng của đơn vị phụ tải vùng phụ tải sở xây dựng ma trận phán đoán mờ hóa;  Xác định trọng số tầm quan trọng của đơn vị phụ tải toàn hệ thống;  Sắp xếp theo thứ tự giảm dần tầm quan trọng của đơn vị phụ tải để thực chiến lược sa thải theo mức ưu tiên Hiệu giảm lượng phụ tải cần sa thải theo phương pháp đề xuất dựa phân tích kết mô hình hóa mô chiến lược sa thải phụ tải cho mạng HVTH:Nguyễn Đức Thiện 56 Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh điện chuẩn IEEE 37 nút, máy phát Cụ thể, tổng lượng sa thải phụ tải giảm từ 10,4% đến 25,9% Tuy nhiên, thời gian phục hồi tân số lại tăng lên khoảng 5% đến 33% 5.2 Hƣớng phát triể n, nghiên cƣ́u: Nghiên cứu phương pháp sa thải Fuzzy AHP có xét đến độ giảm điện áp nút HVTH:Nguyễn Đức Thiện 57 Luận Văn Thạc Sĩ GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Mohammad Taghi Ameli, Saeid Moslehpour, Hamidreza Rahimikhoshmakani, “The Role of Effective Parameters in Automatic Load-Shedding Regarding Deficit of Active Power in a Power System”, The international Journal of modern Engineering, Vol 7, No 1, 2006 [2] Hamish H Wong, Joaquin Flores, Ying Fang, Rogelio P Baldevia,Jr, (2000) Guam Power Authority Under Frequency Load Shedding Study [3] Emmanuel J Thalassinakis, Member, IEEE, and Evangelos N Dialynas,(2004) A Monte-Carlo Simulation Method for Setting the Underfrequency Load Shedding Relays and Selecting the Spinning Reserve Policy in Autonomous Power Systems, IEEE transactions on power systems, vol 19, no [4] Florida Reliability Coordinating Council Inc, 2011 FRCC standards handbook, 316 pages [5] ERCOT, Underfrequency Load Shedding 2006 Assessment and Review, pages [6] Farrokh Shokooh, J J Dai, Shervin Shokooh, Jacques Tastet, Hugo Castro, Tanuj Khandelwal, Gary Donner, An Intelligent Load Shedding (ILS) System Application in a Large Industrial Facility [7] Ling Chak Ung, “AHP Approach for Load Shedding Scheme of an Islanded Power System”, Masters Thesis University Tun Hussein Onn Malaysia 2012, 142 pages [8] Goh Hui Hwang, “Application of Analytic Hierarchy Process (AHP) in load shedding scheme for electrical power system” Environment and Electrical Engineering (EEEIC), 2010 9th International Conference on, page(s): 365- 368 [9] NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CẤU HÌNH RƠLE SA THẢI PHỤ TẢI CHO TRẠM BIẾN ÁP 110KV ĐĂKMIL HVTH:Nguyễn Đức Thiện 58 Luận Văn Thạc Sĩ [10] GVHD: PGS.TS Quyền Huy Ánh Adly A Girgis, William Peterson, Optimal estimation of frequency deviation and its rate of change for load shedding [11] Intelligent Load Shedding Need for a Fast and Optimal Solution [12] Li Zhang, Jin Zhong, UFLS Design by using f and integrating df/dt [13] Dự báo sụp đổ điện áp hệ thống điện [14] Dai Jianfeng, Zhou Shuangxi, Lu Zongxiang, A New Risk Indices Based Under Voltage Load Shedding Scheme [15] Shamir S Ladhani, William Rosehart, Criteria for Load Control when Considering Static Stability Limits [16] T.L Saaty, The Analytic Hierarchy Process, McGraw-Hill, New York, 1980 [17] Y.C Erensal, T O¨ zcan, M.L Demircan, Determining key capabilities in technology management using fuzzy analytic hierarchy process: A case study of Turkey, Information Sciences 176 (2006) 2755–2770 [18] C Kahraman, T Ertay, G Bu¨yu¨ko¨zkan, A fuzzy optimization model for QFD planning process using analytic network approach, European Journal of Operational Research 171 (2006) 390–411 [19] E Tolga, M.L Demircan, C Kahraman, Operating system selection using fuzzy replacement analysis and analytic hierarchy process, International Journal of Production Economics 97 (2005) 89–117 [20] P.J.M Van Laarhoven, W Pedrycz, A fuzzy extension of Saaty’s priority theory, Fuzzy Sets and Systems 11 (1983) p.229–241 [21] D.Y Chang, Extent Analysis and Synthetic Decision, Optimization Techniques and Applications, World Scientific, Singapore, 1992, p 352 [22] D.Y Chang, Applications of the extent analysis method on fuzzy AHP, European Journal of Operational Research 95 (1996) 649–655 HVTH:Nguyễn Đức Thiện 59 S K L 0