Bài giảng Vận hành và điều khiển hệ thống điện - Chương 4: Điều phối tối ưu công suất nhà máy nhiệt điện trình bày khái niệm về đường cong chi phí; điều độ tối ưu bỏ qua tổn thất; điều độ tối ưu có xét tổn thất; điều độ tối ưu có xét tổn thất; điều độ tối ưu có xét cấu trúc mạng điện.
VẬN HÀNH VÀ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỆN Chương Điều Phối Tối Ưu Công Suất Nhà Máy Nhiệt Điện CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt KHÁI NIỆM VỀ ĐƯỜNG CONG CHI PHÍ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt KHÁI NIỆM VỀ ĐƯỜNG CONG CHI PHÍ Hàm chi phí có dạng: Fi = aiPi2+biPi+ci Suất chi phí: Fi/Pi Suất tăng chi phí: d Fi i d Pi a i Pi bi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐU ƯU BỎ QUA TỔN THẤT CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐU ƯU BỎ QUA TỔN THẤT Phát biểu toán Hàm mục tiêu: N F N Fi i ( a i Pi b i Pi ci ) m in (1) i Thoả ràng buộc: N Pi Pl o a d (2) i (3) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐU ƯU BỎ QUA TỔN THẤT Giải phương pháp Hàm Lagrange: N L F ( Pl o a d Pi ) i Nghiệm: L (4) (5) Pi L Từ (4), ta có L Fi Pi Pi (6) i Phân phối theo nguyên lý suất tăng chi phí CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐU ƯU BỎ QUA TỔN THẤT Từ (6) (5): a i Pi bi (7) N Pi (8) Pl o a d i Giải (7): Pi bi (9) 2ai Để xác định λ, thay (9) vào (8) biến đổi: N Pl o a d i N i bi 2ai (10) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐU ƯU BỎ QUA TỔN THẤT Giải phương pháp lặp: Thay (9) vào (8): N i bi Pl o a d (11) Plo a d (12) Pt (11) có dạng: f ( ) Khai triển Taylor vế trái (12): (k ) f ( ) (k ) df ( ) d (k ) Pl o a d (13) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐU ƯU BỎ QUA TỔN THẤT Từ (13): P (k ) (k ) P N (k ) (k ) (14) df ( ) i d Trong đó: N P (k ) Pl o a d Pi (15) (k ) i CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐU ƯU BỎ QUA TỔN THẤT Giá trị λ: (k 1) (k ) ( ) (16) (k ) Điều kiện dừng: P (k ) (17) 10 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐI ƯU CÓ XÉT TỔN THẤT Trong trường hợp đặc biệt, tổn thất công suất tác dụng có dạng: (45) P B P N lo s s ij i i Các phương trình sửa dụng cho bước lặp trở thành: (k ) Pi N i b i B ii (k ) (k ) 2(ai (46) ) (k ) d Pi d 2(ai B ii b i (k ) B ii ) (47) 33 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐI ƯU CÓ XÉT TỔN THẤT Ví dụ 3: F1 , 0 P1 F2 , 0 P2 F3 , 0 P3 10 P1 85 10 P2 80 10 P1 70 2 P1 200 , P2 180 , P3 140 Pl o a d 150M W Pl o s s , 0 P1 , 0 2 P2 , 0 P3 34 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐI ƯU CÓ XÉT TỔN THẤT Chọn λ(1) = 8: P1 (0, 0 P2 P3 (1 ) 8 (1 ) (0, 0 (0, 0 (1 ) 1, 3 0, 000128) 6, 8 (1 ) Pl o s s 78, 5292 0, 000228) 6,8 1, 0, 000179) , 0 ( 1, 3 ) , 0 ( 1, ) 2 0, 0 2 8(7 8, ) 2,8864 35 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐI ƯU CÓ XÉT TỔN THẤT P (1 ) 150 2,8864 ( 1, 3 8, 1, ) 8,1 (1 ) Pi 0, 008 0, 000128 (0, 0 i 0, 009 (0, 0 0, 007 (0, 0 0, 000218) 0, 000228 6, 0, 000228) 0, 000179 6,8 0, 000179) 152, 4924 (1 ) 8,1 0, 3155 152, 4924 CuuDuongThanCong.com 36 https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐI ƯU CÓ XÉT TỔN THẤT Giá trị λ: (2) (1 ) (1 ) 0, 3155 7, 6845 Quá trình lặp tiếp tục với kết sau: (2) P1 P2 P3 (2) (2) (2) Pl o s s P 35, 3728 64, 3728 52,8015 1, 7 (2) 0,8395 (2) Pi 154, 588 i (2) CuuDuongThanCong.com 37 0, 005431 https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐI ƯU CÓ XÉT TỔN THẤT (3) (3) P1 P2 P3 7,679 (3) (3) (3) Pl o s s P 5, 6 ,1 52, 4834 1, 9 (3) 0, 01742 (3) Pi 154, 624 i (3) 0, 0001127 38 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐI ƯU CĨ XÉT TỔN THẤT Q trình lặp kết thúc bước với |ΔP(4)|< 10-3, kết sau: (4) (4) P1 P2 P3 (4) (4) (4) Pl o s s 7, 6789 35, 0907 ,1 52, 4767 1, 9 39 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐI ƯU CÓ XÉT CẤU TRÚC MẠNG ĐIỆN F1 N+1 Pload1 N+2 Pload2 P1 F2 P2 Power system network N FN N+M PloadM PN 40 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐI ƯU CÓ XÉT CẤU TRÚC MẠNG ĐIỆN Phát biểu toán Hàm mục tiêu: N F N Fi i ( a i Pi b i Pi ci ) m in (48) i Thoả ràng buộc: •Nút máy phát (kể nút cân bằng): Pb u s ( i ) Pi (49) V bus (i ) V gi (50) i 1, , N (bỏ qua giới hạn công suất phản kháng) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 41 ĐIỀU ĐỘ TỐI ƯU CÓ XÉT CẤU TRÚC MẠNG ĐIỆN •Nút tải: (51) Pb u s ( N i) Pl o a d i Q bus ( N i i) (52) Q lo a d i 1, , M Trong (49) – (52): * Pb u s ( i ) R e V bus (i ) (53) Y b u s ( i , k )V b u s ( k ) k * Q bus (i ) Im V bus (i ) Y b u s ( i , k )V b u s ( k ) (54) k i 1, , ( N M ) 42 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐI ƯU CÓ XÉT CẤU TRÚC MẠNG ĐIỆN Trong (53) và(54): Re (.) Im(.) phần thực phần ảo biểu thức dấu ngoặc (.)* liên hợp biểu thức dấu ngoặc Ybus ma trận tổng dẫn nút mạng điện Bài toán giải chương trình Matlab, sử dụng hàm fmincon 43 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐI ƯU CÓ XÉT CẤU TRÚC MẠNG ĐIỆN Ví dụ 4: Tính tốn điều độ tối ưu cho HTĐ có thơng số sơ đồ cho sau: Thông số nhánh Nút Nút R(pu) X (pu) B (pu) 0.0168 0.0650 0.1760 0.0134 0.0520 0.1408 0.0118 0.0455 0.1232 0.0101 0.0390 0.1056 0.0101 0.0390 0.1056 0.0101 0.0390 0.1056 0.0084 0.0325 0.0880 44 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐI ƯU CÓ XÉT CẤU TRÚC MẠNG ĐIỆN Thông số tải Nút P(MW) 400 400 300 Q (MVAr) 131,47 131,47 98,60 Thông số máy phát Nút V(pu) 1,05 1,02 1,03 Hàm chi phí F1= 0,008P12 +7P1 +200 F2= 0,009P22 +6,3P2 +180 F3= 0,007P32 +6,8P3 +140 45 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐI ƯU CÓ XÉT CẤU TRÚC MẠNG ĐIỆN 400.0 MW 131.47 MVAr 300.0 MW 400.0 MW 98.60 MVAr 131.47 MVAr 46 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐI ƯU CÓ XÉT CẤU TRÚC MẠNG ĐIỆN Bài tốn dược giải chương trình Matlab 47 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐI ƯU CÓ XÉT TỔN THẤT 21 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐI ƯU CÓ XÉT TỔN THẤT Tổn thất biểu diễn dạng hàm bậc công suất máy phát (công thức... lượng λ, giá trị tối ưu Pi xác định từ việc giải hệ phương trình 28 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐI ƯU CĨ XÉT TỔN THẤT Q trình lặp: Cơng suất nhà máy i bước lặp... Bài toán giải chương trình Matlab, sử dụng hàm fmincon 43 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ĐIỀU ĐỘ TỐI ƯU CĨ XÉT CẤU TRÚC MẠNG ĐIỆN Ví dụ 4: Tính tốn điều độ tối ưu cho HTĐ