Nghiên cứu phương pháp tái cấu trúc lưới phân phối nhằm giảm tổn thất công suất tác dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NINH QUỐC KHỞI NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP TÁI CẤU TRÚC LƢỚI PHÂN PHỐI NHẰM GIẢM TỔN THẤT CÔNG SUẤT TÁC DỤNG Chuyên ngành: Kỹ thuật điện - Hệ thống điện LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN- HỆ THỐNG ĐIỆN NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Trƣơng Ngọc Minh Hà Nội - Năm 2014 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác MỞ ĐẦU Trong thực tế lưới điện phân phối thường thiết kế dạng vịng kín (tổn thất công suất nhỏ nhất) vận hành hở lý kinh tế kỹ thuật Để vận hành hở, lưới điện phân phối phải có điểm mở Bài tốn tái cấu hình lưới điện phân phối tốn tìm điểm mở lưới điện để đạt mục tiêu vận hành cải thiện chất lượng điện áp, cải thiện độ tin cậy cung cấp điện, giảm tổn thất công suất tác dụng, v.v Bản luận văn sử dụng thuật tốn tìm kiếm tái cấu hình lưới phân phối với hàm mục tiêu tổng tổn thất công suất tác dụng lưới nhỏ Nội dung chủ yếu đ án trình bày chư ng sau: - Chư ng 1: Tổng quan toán tái cấu hình lưới phân phối - Chư ng 2: Tính tốn trào lưu cơng suất - Chư ng 3: Thuật tốn tìm kiến cấu hình lưới điện phân phối có tổn thất cơng suất nhỏ - Chư ng 4: Tính tốn áp dụng Do thời gian hiểu biết c n hạn chế nên đ án khơng tránh khỏi sai sót nên em mong nhận ch bảo góp thầy giáo để nội dung hoàn thiện h n Em xin ch n thành cảm n quan t m hướng d n tận tình thầy giáo TS Trư ng Ng c Minh c ng thầy, cô giáo môn Hệ Thống Điện trường ĐHBKHN đ gi p đ em hoàn thành đ án MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ BÀI TỐN TÁI CẤU HÌNH LƯỚI PHÂN PHỐI Giới thiệu chung lưới điện phân phối Bài toán tái cấu hình lưới điện phân phối 2.1 Một số phư ng pháp tái cấu hình lưới điện phân phối 2.2 Nhận xét 12 CHƯƠNG 14 TÍNH TỐN TRÀO LƯU CƠNG SUẤT 14 Xây dựng hệ phư ng trình 14 1.1 Hệ phư ng trình c n dịng nút 14 1.2 Hệ phư ng trình c n công suất nút 17 Phư ng pháp Newton-Raphson 19 2.1 C sở toán h c 19 2.2 Ứng dụng giải tích lưới điện 22 CHƯƠNG 28 THUẬT TỐN TÌM KI M CẤU HÌNH LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI C TỔN THẤT CÔNG SUẤT NH NHÁT 28 Thuật tốn tìm kiếm cấu hình LĐPP 28 1.1 Giai đoạn 29 1.2 Giai đoạn 30 1.3 Các bước thực thuật tốn 31 Ví dụ tính tốn 34 2.1 Giai đoạn 35 2.2 Giai đoạn 43 CHƯƠNG 47 TÍNH TỐN ÁP DỤNG 47 Chư ng trình tính tốn 47 1.1 Giai đoạn 51 1.2 Giai đoạn 52 Tính tốn cho lưới điện phân phối Hà Nội 53 2.1 Thông số lưới điện tính tốn 53 2.2 Kết tính tốn 56 2.3 Nhận xét: 62 K T LUẬN 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ BÀI TỐN TÁI CẤU HÌNH LƢỚI PHÂN PHỐI Giới thiệu chung lƣới điện phân phối Hệ thống điện (HTĐ) bao g m nhà máy điện, trạm biến áp, đường dây truyền tải phân phối điện nối với thực nhiệm vụ sản xuất, truyền tải phân phối điện Trong hệ thống điện, lưới điện phân phối (LĐPP) nhận điện từ lưới truyền tải hay trạm biến áp trung gian cấp truyền tải để cung cấp điện đến hộ tiêu thụ Tại Việt nam, lưới phân phối trung áp có điện áp 6, 10, 15, 22, 35 kV phân phối điện cho trạm phân phối trung áp, lưới hạ áp 380/220V cấp điện cho phụ tải hạ áp Phụ tải lưới phân phối Việt Nam đa dạng phức tạp, số khu vực phụ tải sinh hoạt, dịch vụ tiểu thủ công nghiệp đa phần hộ phụ tải Một số yêu cầu lưới điện phân phối bao g m:  Đảm bảo cung cấp điện cho tất phụ tải gây điện cho khách hàng  Các thiết bị máy biến áp, đường dây, cầu chì…phải đảm bảo không bị tải chế độ làm việc bình thường  Điện áp hộ tiêu thụ phải nằm phạm vi cho phép  LĐPP vận hành linh hoạt phù hợp với việc phát triển lưới điện tư ng lai  Chi phí vận hành nhỏ Các LĐPP thiết kế có dạng kín chế độ vận hành ch ng thường vận hành hở, hình tia dạng xư ng cá Trong mạch vòng xuất tuyến liên kết với dao cách ly, thiết bị nối mạch vòng (RMU), thiết bị vận hành vị trí mở Khi cần sửa chữa có cố đường d y điện việc cung cấp điện không bị gián đoạn lâu dài nhờ việc chuyển đổi ngu n cung cấp thao tác đóng cắt dao cách ly ph n đoạn hay tự động chuyển đổi nhờ thiết bị nối mạch vòng So với cấu hình hình tia, mạch vịng có nhiều ưu điểm h n, song lại phức tạp bảo vệ r le Cấu hình mạch vịng ch thích hợp cho lưới có số lượng trạm mạch vịng Mặt khác với giá trị vốn đầu tư hiệu khai thác mạch vịng kín so với mạch hình tia thấp h n Ngồi ra, thập niên gần đ y với xuất thiết bị công nghệ thiết bị tự động, việc giảm bán kính cung cấp điện, tăng tiết diện dây d n bù công suất phản kháng nên nhược điểm lưới hình tia đ khắc phục nhiều Kết nhiều nghiên cứu thống kê từ thực tế vận hành đ khuyến cáo nên vận hành lưới phân phối theo dạng hình tia lý do:  Dễ dàng h n việc thiết kế hệ thống bảo vệ r le  Điều ch nh điện áp dễ dàng h n  Dự báo điều khiển dịng cơng suất dễ dàng h n  Vận hành đ n giản, linh hoạt  Chi phí thấp Do đó, LĐPP thường có điểm mở để tạo thành lưới điện vận hành hở cần thiết Việc tìm điểm mở LĐPP thực chất xác định cấu hình LĐPP để đạt mục tiêu vận hành cải thiện chất lượng điện áp, cải thiện độ tin cậy cung cấp điện, giảm tổn thất công suất tác dụng… Bài toán xác định điểm mở lưới điện phân phối thường g i toán tái cấu hình LĐPP Bài tốn tái cấu hình lƣới điện phân phối Bài tốn tái cấu hình lưới điện thực cách chuyển tải nhờ đóng/mở thiết bị chuyển mạch Tái cấu hình lưới khơng khơng đ i hỏi nhiều vốn đầu tư mà c n gi p giảm tổn thất đáng kể cân tải tuyến thiết lập H n nữa, tái cấu hình lưới điện phân phối cịn giảm sụt áp lưới giảm số khách hàng bị điện cố Vì vậy, tái cấu hình lưới điện phân phối có nghĩa quan tr ng quản lý, vận hành lưới điện Bài toán tái cấu hình thực với nhiều hàm mục tiêu khác nhau, giảm tổn thất công suất, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, đảm bảo dòng ngắn mạch, v.v Trong phạm vi luận văn này, tốn tái cấu hình lưới điện phân phối theo hàm mục tiêu giảm tổn thất công suất quan tâm Hiện nay, phư ng pháp thường dùng tính tốn tái cấu hình LĐPP dựa qui tắc tìm kiếm theo tiêu chí để đạt giải pháp tối ưu cuối cùng( kết hợp với thuật toán tối ưu) Một số phƣơng pháp tái cấu hình lƣới điện phân phối 2.1.1 Thuật tốn cắt vịng kín [1] Giải thuật Merlin Back đ n giản: “ Đóng tất khóa điện lại tạo thành v ng kín, sau giải tốn phân bố cơng suất tiến hành mở khóa có d ng điện bé lưới điện trở thành dạng hình tia” Ở đ y Merlin Back cho với mạch v ng, lưới điện phân phối ln có mức tổn thất cơng suất bé Vì để có lưới điện phân phối vận hành hình tia, Merlin Back loại bỏ nhánh có tổn thất cơng suất nhỏ nhất, q trình chấm dứt lưới điện đạt trạng thái vận hành hở Các giải thuật tìm kiếm nhánh biên ứng dụng kỹ thuật Heuristic nhiều thời gian có khả xảy đến 2n cấu hình có n đường d y trang bị khóa điện Hình 1.1 thể giải thuật Merlin Back, đ Shirmohammadi bổ sung*: * Theo D Shirmohammadi and H.W Hong, “Reconfiguration of electric distribution networks for resistive line losses reduction,” IEEE Trans Power Del., vol 4, no 2, pp 1492–1498, Apr 1989 Đ c liệu khóa điện Đóng tất khóa điện Giải tốn phân bố công suất thay tải ngu n dịng Giải tốn phân bố cơng suất tối ưu Mở khóa điện có dịng bé Yes Vi phạm điều kiện vận Đóng khóa điện vừa mở Mở khóa điện có dịng bé No No Lưới điện hình tia? Yes Kết Hình 1.1 Giải thuật Merlin Back Giải thuật ch khác so với giải thuật gốc Merlin Back chỗ có xét đến điện áp trạm trung gian yếu tố liên quan đến d ng điện Giải thuật Merlin Back Shirmohammadi ch nh sửa, ông tác giả sử dụng kĩ thuật b m vào r t lượng công suất không đổi để mô thao tác thay đổi cấu hình lưới điện phân phối hoạt động hở mặt vật l mặt toán h c mạch vịng Dịng cơng suất b m vào r t đại lượng liên tục Sau ch nh sửa, kỹ thuật v n bộc lộ nhiều nhược điểm như:  Mặc d đ áp dụng kỹ thuật tìm kiếm kinh nghiệm, giải thuật v n cần nhiều thời gian để tìm cấu hình giảm tổn thất cơng suất  Tính chất khơng cân nhiều pha chưa mô đầy đủ  Tổn thất công suất máy biến áp chưa xét đến giải thuật 2.1.2 Thuật toán đổi nhánh [2] Phư ng pháp kỹ thuật đổi nhánh – Branch exchange methods* bắt đầu với giả thiết là: Lưới điện phân phối vận hành với cấu hình hình tia, khóa điện đóng lại đ ng thời khóa điện khác mạch vòng mở đảm bảo cấu hình hình tia lưới điện Mỗi lần thay đổi trạng thái đóng/cắt cặp khóa điện, thay đổi tổn thất công suất lưới lại đánh giá Phư ng pháp thay đổi nhánh dừng lại giảm tổn thất công suất Được Civanlar phát triển năm 1989, phư ng pháp yêu cầu phân tích đánh giá d ng cơng suất tồn hệ thống thời điểm tính tốn Sự thay đổi tổn thất nhờ thay đổi trạng thái đóng cắt cặp khóa điện tính qua cơng thức: * (∑ )( ) + |∑ | Trong đó:  D : Tập nút tải đổi nhánh  Ii : Dòng tải nút thứ i  Em : Tổn thất điện áp thành phần điện trở gây nút m  En : Tổn thất điện áp thành phần điện trở gây nút n * Theo S Civanlar, J J Grainger, H Yin, and S S H Lee, “Distribution feeder reconfiguration for loss reduction,” IEEE Trans Power Del., vol 3, no 3, pp 1217–1223, Jul 1988 Chế độ xác lập lưới điện tính tốn theo phư ng pháp lặp Newton-Raphson Chư ng trình viết “file.m” “nrlfpg.m” : tính tốn trào lưu cơng suất lưới điện “ybusppg.m” : tính tốn ma trận tổng d n nút Ybus “pol2rect” : module chuyển đổi số phức từ dạng module-góc pha sang dạng phần thực-phần ảo 1.2 Giai đoạn Giai đoạn bắt đầu module trao đổi trạng thái khóa mở giai đoạn với khóa liền kề for t = 2:3 s = find(khoamo2 == khoamo1(l,t)); if isempty(s) && khoamo1(l,t) ~= lined=lined1; for j=1:length(lined(:,1)) if khoamo1(l,t)==lined(j,1) o=j; end end lined(o,:)=[]; lined=[lined ; lined2(khoamo1(l,1),:)]; nhanh = [lined(:,1) lined(:,2) lined(:,3)]; kiemtra = zeros(1,nbus); … Quá trình kiểm tra trạng thái kết nối lưới tính tốn trào lưu cơng suất thực tư ng tự giai đoạn 52 Tính tốn cho lƣới điện phân phối thành phố Hạ Long 2.1 Thông số lƣới điện tính tốn Lưới điện g m 63 n t, có nút cân nút 1, nút lại nút phụ tải Lưới điện thiết kế dạng mạch vịng kín Tất nút phụ tải cấp điện từ hai phía, riêng nút 12 (Hưng Đạo 6), 30 (văn ph ng than Núi Béo), 49 (In Quảng Ninh), 57 (H ng Hà 13) cấp in t ba phớa 475 than thành công cao thắng cao thắng 11 180kva 400kva 400kva h-ng đạo h-ng đạo h-ng đạo 320kva 400kva 250kva h-ng ®¹o khoa trun nhiƠm bv qn bƯnh viƯn cao th¾ng 400kva cao th¾ng 13 400kva cao th¾ng 400kva ngân hàng nông nghiệp liên hiệp phụ nữ bảo hiểm xà hội thành phố 250kva bạch đằng 19 250kva 50kva xí nghiệp 100kva d-ợc 250kva 1120kva hồng hải hồng hải công ty n-ớc 320kva 250kva 250kva 560kva 250kva hång h¶i 23 hång h¶i hång h¶i bơm cột hồng hà 400kva 560kva 750kva 160kva 560kva 100kva hång hµ 13 đy ban tØnh hång hµ 15 hång hµ tØnh đy 400kva 250kva 400kva 250kva 650kva hồng hải 10 250kva bạch đằng 15 250kva thpt hai 250kva hồng hải 17 250kva b-u điện cét cao th¾ng 18 560kva cao th¾ng 15 250kva bạch đằng 17 400kva hồng hải cao thắng cao th¾ng 12 400kva 400kva cao th¾ng cao th¾ng h-ng đạo 400kva 400kva 560kva ngân hàng đầu t160kva hång h¶i 20 vp than nói bÐo 250kva hång hải 320kva 250kva 250kva hồng hà vppcqn in quảng ninh 560kva 320kva 250kva hồng hà hồng hà 320kva 400kva 400kva e5.10 hµ tu M ch vịng phân phối trung áp lộ 475 E5.2 Giáp Khẩu 473 E5.10 Hà Tu 53 cao th¾ng 560kva hång h¶i 21 400kva Bảng 4.1 Thơng số lưới điện Từ nút đến nút Tổng trở Công suất P Nút Tên Nút Tên R() Q X() (kW) (kVar) 475E5.2 Than Thành Công 0,03353 0,04267 153 95 Than Thành Công Cao Thắng 0,02112 0,02688 340 211 Cao Thắng Cao Thắng 11 0,01241 0,01579 340 211 Cao Thắng 11 Cao Thắng 0,00772 0,00983 340 211 Cao Thắng Cao Thắng 13 0,01441 0,01834 340 211 Cao Thắng 13 Cao Thắng 0,03028 0,03854 340 211 Cao Thắng Cao Thắng 18 0,01679 0,02137 476 296 Cao Thắng 18 Cao Thắng 0,00591 0,00752 340 211 Cao Thắng 10 Cao Thắng 12 0,01070 0,01362 340 211 10 Cao Thắng 12 11 Cao Thắng 0,01773 0,02256 340 211 11 Cao Thắng 12 Hưng Đạo 0,03738 0,04758 476 296 12 Hưng Đạo 13 Cao Thắng 0,04420 0,05625 340 211 13 Cao Thắng 14 Cao Thắng 0,01711 0,02178 340 211 14 Cao Thắng 15 Cao Thắng 15 0,05139 0,06540 212 132 15 Cao Thắng 15 16 BHXH thành phố 0,06151 0,07829 85 53 16 BHXH thành phố 17 Liên hiệp phụ nữ 0,00681 0,00867 42 26 17 Liên hiệp phụ nữ 18 NH nông nghiệp 0,01410 0,01794 212 132 18 NH nông nghiệp 19 Hưng Đạo 0,02085 0,02653 212 132 19 Hưng Đạo 20 Hưng Đạo 0,03757 0,04782 340 211 20 Hưng Đạo 21 Hưng Đạo 0,04505 0,05734 272 169 21 Hưng Đạo 22 Hưng Đạo 0,03677 0,04680 212 132 54 22 Hưng Đạo 23 Khoa TN BVQN 0,04543 0,05782 212 132 23 Khoa TN BVQN 24 Bệnh viện 0,00765 0,00973 952 591 24 Bệnh viện 25 Bạch Đằng1 0,01153 0,01468 212 132 25 Bạch Đằng1 26 Xí nghiệp dược 0,00602 0,00766 212 132 26 Xí nghiệp dược 27 Bạch Đằng 15 0,03797 0,04832 212 132 27 Bạch Đằng 15 28 Bạch Đằng 17 0,05138 0,06539 340 211 28 Bạch Đằng 17 29 NH đầut 0,01240 0,01578 136 84 29 NH đầut 30 VP than Núi Béo 0,00077 0,00098 212 132 30 VP than Núi Béo 31 H ng Hải 21 0,02772 0,03528 153 95 12 Hưng Đạo 31 H ng Hải 21 0,00732 0,00931 30 VP than Núi Béo 32 H ng Hải 0,01309 0,01666 212 132 32 H ng Hải 33 H ng Hải 20 0,02256 0,02871 212 132 33 H ng Hải 20 34 H ng Hải 0,01017 0,01294 272 169 34 H ng Hải 35 H ng Hải17 0,00539 0,00686 212 132 35 H ng Hải17 36 THPT Hòn Gai 0,00385 0,00490 212 132 36 THPT Hòn Gai 37 H ng Hải 10 0,03311 0,04214 476 296 37 H ng Hải 10 38 Công ty nước 0,00385 0,00490 212 132 38 Công ty nước 39 H ng Hải 0,02695 0,03430 212 132 39 H ng Hải 40 H ng Hải 0,01155 0,01470 272 169 40 H ng Hải 41 H ng Hải 23 0,00385 0,00490 340 211 41 H ng Hải 23 42 H ng Hải 0,01909 0,02430 476 296 42 H ng Hải 43 H ng Hải 0,00393 0,00500 595 369 43 H ng Hải 44 B m cột 0,01871 0,02381 136 84 44 B m cột 45 H ng Hà 0,00616 0,00784 476 296 45 H ng Hà 46 Bưu điện cột 0,01348 0,01715 85 53 55 46 Bưu điện cột 47 H ng Hà 0,00562 0,00715 476 296 47 H ng Hà 48 VPPCQN 0,00578 0,00735 272 169 48 VPPCQN 49 In Quảng Ninh 0,00308 0,00392 212 132 49 In Quảng Ninh 50 H ng hà 0,01240 0,01578 340 211 50 H ng hà 51 H ng Hà 0,00077 0,00098 272 169 51 H ng Hà 52 Đài truyền hình 0,02772 0,03528 340 211 52 Đài truyền hình 53 T nh ủy 0,00732 0,00931 552 343 53 T nh ủy 54 H ng Hà 0,01309 0,01666 212 132 54 H ng Hà 55 H ng Hà 15 0,02256 0,02871 340 211 55 H ng Hà 15 56 Ủy ban t nh 0,01017 0,01294 212 132 56 Ủy ban t nh 57 H ng Hà 13 0,00539 0,00686 340 211 49 In Quảng Ninh 57 H ng Hà 13 0,00385 0,00490 57 H ng Hà 13 58 NK ủy ban 0,03122 0,03974 212 132 58 NK ủy ban 59 H ng Hà 0,00997 0,01269 340 211 59 H ng Hà 60 Công an t nh 0,04505 0,05733 340 211 60 Công an t nh 61 Đèn đường T6 0,03849 0,04899 85 53 61 Đèn đường T6 62 Hà Trung 0,00585 0,00744 952 591 62 Hà Trung 63 Bộ đội biên phòng 0,00757 0,00964 212 132 63 Bộ đội biên phòng 64 473E5.10 0,01162 0,01479 2.2 Kết tính tốn Sau nhập liệu lưới điện, chạy chư ng trình, ta có kết tính tốn sau: Giai đoạn 1: Bảng 4.2 Tổng tổn thất cơng suất m khóa vịng lặp thứ 56 hóa mở 26 54 40 25 27 53 55 39 41 13 51 57 63 37 16 60 48 36 17 18 19 24 20 29 31 62 61 56 32 51 ΔP(kW) 10,7653 10,7944 10,8426 10,8809 10,9025 10,9339 11,0515 11,1280 11,1292 11,3140 11,3308 11,5269 11,5995 11,9399 12,0436 12,6497 13,7749 13,8429 14,0189 14,3994 15,1826 16,0155 16,2439 16,9019 17,0743 17,6391 18,1598 19,7468 20,7315 21,4068 22,2020 23,6139 hóa mở 15 42 43 44 35 45 38 62 23 22 21 12 14 11 20 33 34 10 28 30 58 59 46 47 50 ΔP(kW) 23,9577 24,6478 24,9963 25,4296 26,1078 26,7894 27,2653 27,6895 28,3893 29,0436 29,6497 30,7759 30,8429 31,0189 31,3924 31,5684 32,1446 32,6391 33,1598 34,7468 35,7295 36,4068 37,2020 38,6146 39,1280 40,1292 41,3155 42,3308 43,5266 44,5995 44,9323 45,0436 Sau bước thứ nhất, dựa vào bảng phân loại tổn thất công suất trên, ta ch n khóa điện mở khóa 26 Sau loại khóa điện nằm vịng kín vừa mở mà khơng liên quan đến vịng kín khác danh sách 57 khóa điện, bước hai thực để xác định khóa mở Ta kết quả: Bảng 4.3 Tổng tổn thất công suất m khóa vịng lặp thứ hai hóa mở ΔP(kW) hóa mở ΔP(kW) 54 10,7655 43 26,1078 40 10,7899 44 26,7894 53 11,0565 35 27,2653 55 11,1340 39 28,3893 39 11,2292 38 29,0436 41 11,3140 62 29,6497 57 12,4308 31,7759 63 13,6269 32,8429 60 14,7995 33,0189 48 15,9689 34,3924 36 16,1436 35,1598 17,7497 36,7468 18,8849 11 37,7295 31 19,9429 33 38,4068 62 20,0189 34 40,1446 61 21,3994 41,6391 56 22,5784 41 42,1280 55 23,1826 58 43,1292 51 24,0155 59 44,5995 53 24,9963 46 45,9323 42 25,4296 47 46,0436 Sau bước thứ hai, khóa điện mở khóa 54 Sau loại khóa điện nằm vịng kín vừa mở mà khơng liên quan đến vịng kín 58 khác danh sách khóa điện, bước hai thực để xác định khóa mở Ta kết quả: Bảng 4.4 Tổng tổn thất công suất m khóa vịng lặp thứ ba hóa mở ΔP(kW) hóa mở ΔP(kW) 40 10,8372 38 30,0436 39 11,0739 62 31,6497 41 11,1340 32,6562 57 12,2337 33,9616 63 13,5269 34,8562 60 14,7953 35,6548 48 16,2157 36,1598 36 17,1580 37,4285 18,2579 11 38,7295 19,4370 33 39,4068 31 20,9429 34 40,1446 62 22,0189 42,6391 61 24,0594 41 43,1280 42 26,1679 58 44,1292 43 27,2458 59 45,5995 44 28,3275 46 46,9531 35 29,2653 47 47,0436 39 29,3893 Sau bước thứ ba, khóa điện mở khóa 40 Vậy ba khóa điện ch n để mở khóa 26, 54 40 Lưới điện khơng cịn vịng kín, ta thực giai đoạn hai 59 Bảng 4.5 Danh sách khóa chọn m sau giai đo n Thứ tự Khóa mở vịng lặp Nhánh Khóa liền kề N t đầu Nút cuối Nhánh Khóa liền kề N t đầu Nút cuối Nhánh N t đầu Nút cuối Tổn thất (kW) 26 26 27 25 25 26 27 27 28 10,7653 54 53 54 53 52 53 55 54 55 10,9455 40 39 40 39 38 39 41 40 41 10,8372 60 Giai đoạn 2: Bảng 4.6 Kết giai đo n Khóa Khóa Lưới ΔP ΔP1 Trao đổi trạng mở liền kề kết nối? (kW) (kW) thái khóa? 26 25 Có 10,8372 10,8809 Khơng 26 27 Có 10,8372 10,9025 Khơng 54 53 Có 10,8372 11,0565 Khơng 54 55 Có 10,8372 10,1340 Khơng 40 39 Có 10,8372 11,0739 Khơng 40 41 Có 10,8372 11,1340 Khơng Bước Trong giai đoạn hai khơng có khóa trao đổi trạng thái với khóa liền kề Ta có khóa mở cuối 26, 54 40 Bảng 4.7 Kết tốn Khóa mở giai Khóa mở giai đoạn đoạn 26 26 54 54 40 40 61 Hình 4.5 Kết cuối toán Nhƣ vậy, kết th c giai đoạn tính tốn, ta xác định khóa mở 26,54 40 Tổng tổn thất công suất tác dụng lưới ΔP = 10,8372 kW 2.3 Nhận xét: So sánh kết thuật toán với số ví dụ: 62  Xét khóa 14,34 57 thường mở.Kết tính tốn tổn thất cơng suất tác dụng lưới là: ΔP3 = 12,736 kW (>ΔP = 10,8372 kW)  Xét khóa 13, 46 51 thường mở Kết tính tốn tổn thất cơng suất tác dụng lưới là: ΔP2 = 14,5486 kW (>ΔP = 10,8372 kW)  Xét khóa 23, 42 59 thường mở Kết tính tốn tổn thất cơng suất tác dụng lưới là: ΔP1 = 16,3574 kW ((>ΔP = 10,8372 kW) Sau áp dụng chư ng trình sử dụng thuật tốn tái cấu hình lưới điện ph n phối vào lưới điện thành phố Hạ Long, chư ng trình đ tính tốn ch số tổn thất cơng suất cấu hình lưới cần xét, từ tìm cấu tr c lưới tối ưu cho tổn thất cơng suất tác dụng nhỏ nhất, mở khóa 26, 54 40 Các yêu cầu ràng buộc tốn tái cấu hình thỏa m n như: điện áp n t nằm phạm vi cho phép, tất phụ tải cấp điện lưới điện vận hành hở Kết tổn thất cơng suất cấu hình lưới tìm được đem so sánh với cấu hình lưới hình tia khác cấu hình lưới ban đầu, cho kết tổn thất công suất nhỏ h n Điều đ chứng minh tính đ ng đắn thuật toán đề xuất 63 475 10 21 20 19 18 17 16 15 14 13 22 23 24 25 26 27 28 29 30 40 39 38 37 36 35 34 33 32 41 42 43 44 45 46 47 48 49 57 56 55 54 53 52 51 50 Hình 4.6.Sơ đồ lưới điện 64 11 31 12 31 K T LUẬN Nội dung luận văn tập trung nghiên cứu tốn tái cấu hình LĐPP theo mục tiêu tổn thất cơng suất nhỏ Thuật tốn đề xuất thực qua giai đoạn, kết tìm danh sách khóa mở ch n cho cấu hình lưới vận hành hở với tổng tổn thất cơng suất nhỏ nhất, v n đáp ứng yêu cầu kỹ thuật Chư ng trình tính tốn x y dựng dựa thuật tốn viết ngơn ngữ MATLAB, áp dụng phư ng pháp Newton-Raphson tính tốn trào lưu cơng suất, giao diện nhập liệu đầu vào file Excel đ n giản trực quan Phư ng pháp đề xuất luận văn sử dụng thuật toán tái cấu hình LĐPP với ưu điểm như:  Kết việc tái cấu hình LĐPP khơng phụ thuộc vào trạng thái ban đầu khóa điện  Phư ng pháp cho kết cấu hình lưới hở với tổn thất công suất nhỏ Nhược điểm thuật tốn số phư ng án tính tốn c n nhiều, khối lượng tính tốn c n tư ng đối lớn Áp dụng thuật tốn tái cấu hình lưới điện ph n phối để tính tốn chế độ vận hành tối ưu cho lưới điện thành phố Hạ Long Kết thu cho thấy tổn thất công suất lưới điện đ giảm đáng kể sau tái cấu hình so với cấu hình lưới ban đầu.Tổn thất công suất chế độ vận hành ban đầu ΔPbđ = 23,7459 kW Kết tổn thất cơng suất sau tái cấu hình ΔP = 10,8372 kW Như vậy, tổn thất công suất lưới điện đ giảm 12,9087 kW 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] D.Shirmohammi and H.W.Hong, “Reconfiguration of electric distribution networks for resistive losses reduction,” IEEE Trans.Power Del., vol.4, no.2, pp.1492-1498, Apr.1989 [2] S.Civanlar, J.J Grainger, H.Yin, and S.S.H.Lee, “Distribution feeder reconfiguration for loss reduction,” IEEE Trans Power Del., vol.3, no.3, pp 12171223, Jul 1988 [3] T.E McDermott, I.Drezga, and R.P Broadwater, “A heuristic non-linear constructive method for distribution system reconfiguration,” IEEE Trans Power Syst., vol 14, no 2, pp 478-483, May 1999 [4] Flávio Vanderson Gomes, Sandoval Carneiro, Jr., Jose Luiz R.Pereira, “A new heuristic reconfiguration algorithm for large distribution systems,” IEEE Trans Power Del., vol 20, no 3, pp 1373-1378, Aug 2005 Ramasamy Natarajan, Computer-Aided Power System Analysis, Marcel Dekker Inc., 2002 J.Arrillaga and C.P.Arnold, Computer Analysis of Power Systems, John Wiley and Sons, 1994 Nguyễn Văn Đạm, Mạng lưới điện, Nhà xuất khoa h c kỹ thuật, 2001 Nguyễn Phùng Quang, MATLAB&SIMULINK, Nhà xuất khoa h c kỹ thuật, 2004 66 ... công suất, tổng tổn thất công suất tác dụng, cập nhật danh sách phân loại tổn thất Sau đ kiểm tra tất khóa, ta bảng tổng hợp tổn thất công suất tác dụng sau: 41 Bảng 3.14 Tổn thất công suất tác. .. cậy cung cấp điện, giảm tổn thất công suất tác dụng, v.v Bản luận văn sử dụng thuật tốn tìm kiếm tái cấu hình lưới phân phối với hàm mục tiêu tổng tổn thất công suất tác dụng lưới nhỏ Nội dung... Lưới hình tia tối ưu Hình 3.2 Sơ đồ thuật tốn tái cấu hình lưới phân phối GĐ2 33 Trong đó:  ΔP kết tổng tổn thất công suất tác dụng kết th c giai đoạn  ΔP1 kết tổng tổn thất công suất tác dụng