Giải tích hệ thống phân phối hình tia với thiết bị bù SVC dùng giải thuật LFB

Luận văn thạc sĩ Trang ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA VÕ ĐƠN KIM QUY GIẢI TÍCH HỆ THỐNG PHÂN PHỐI HÌNH TIA VỚI THIẾT BỊ BÙ SVC DÙNG GIẢI THUẬT LFB Chuyên ngành : Thiết bị mạng nhà máy điện LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2010 CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Ba Mẹ người thân gia đình động viên tạo điều kiện thuận lợi suốt trình học tập thực đề tài Em xin gởi lời cám ơn đến Q Thầy Cơ trường Đại Học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh, Quý Thầy Cô khoa Điện – Điện Tử truyền đạt cho em kiến thức quý báu suốt q trình học tập trường để em hoàn thành luận văn tốt nghiệp đường phát triển nghiệp sau Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Thầy Hồ Văn Hiến tận tình hướng dẫn động viên em thời gian qua để em hồn thành luận văn tốt nghiệp Cuối xin cảm ơn tất người bạn hỗ trợ giúp đỡ lẫn suốt trình học tập sống Tp.Hồ Chí Minh, tháng 12 – 2010 Học viên thực Võ Đôn Kim Quy CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn trình bày thuật tốn LFB (Line Flow Based) ứng dụng vào tính tốn phân bố cơng suất hệ thống phân phối hình tia Cụ thể luận văn ứng dụng vào mạng phân phối hình tia 10 nút 29 nút chưa có có thiết bị bù SVC ( Static Var Compensator) Luận văn trình bày phương pháp Newton Raphson truyền thống so sánh kết phương pháp LFB với phương pháp Newton Raphson chưa có có thiết bị bù SVC Thuật tốn LFB khơng bao gồm công thức lượng giác dài phức tạp phương pháp Newton Raphson truyền thống Vì dễ dàng viết code cho kết hội tụ nhanh CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang MỤC LỤC Danh mục bảng………………………………………………………… i Danh mục hình, đồ thị………………………………………………………… ii GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Đặt vấn đề……………………………………………………………………… v Phạm vi nghiên cứu luận văn……………………………………………… v Cách thức tiếp cận vấn đề luận văn………………………………………….vi Mục tiêu cần đạt đến luận văn……………………………………………….vi Điểm luận văn………………………………………………………… vi Ý nghĩa thực tiễn…………………………………………………………………vi Thuyết minh luận văn……………………………………………………………vi Chương 1: LÝ THUYẾT VỀ ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN 1.1 Điện trở đường dây tải điện 1.2 Điện cảm đường dây tải điện 1.2.1 Các hệ thức điện cảm: 1.2.2 Điện cảm bán kính trung bình nhân dây dẫn 1.2.3 Điện cảm đường dây pha 1.2.4 Điện cảm đường dây ba pha 1.2.5 Đường dây đơn ba pha đối xứng 11 1.3 Điện dung đường dây tải điện 12 1.3.1 Điện dung đường dây pha 12 1.3.2 Điện dung đường dây ba pha đối xứng 13 1.4 Truyền tải điện ba pha 16 1.4.1 Đường dây truyền tải ngắn 18 1.4.2 Đường dây có chiều dài trung bình 19 CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang Chương 2: HỆ THỐNG PHÂN PHỐI 2.1 Cấp phân phối hệ thống điện 23 2.2 Hệ thống phân phối hình tia: 24 2.3 Hệ thống mạch vòng thứ cấp 27 2.4 Mạch vòng sơ cấp 28 2.5 Hệ thống phân phối mạng điện thứ cấp 30 2.6 Hệ thống mạng điện sơ cấp 33 2.7 Trạm biến áp phân phối 34 Chương 3: CÁC THIẾT BỊ FACTS 3.1 Mô tả Định Nghĩa : 39 3.2 Cấu trúc : 39 3.2.1 Thiết bị điều khiển nối tiếp: 39 3.2.2 Thiết bị điều khiển song song: 39 3.2.3 Thiết bị kết hợp điều khiển nối tiếp - nối tiếp: 40 3.2.4 Thiết bị kết hợp điều khiển nối tiếp – song song: 40 3.2.5 Các tính chất: 40 3.3 Các điều khiển mắc song song 41 3.3.1 Static Synchronous Compensator (STATCOM) 41 3.3.2 Static Var Compensator (SVC): 41 3.4 Các điều khiển mắc nối tiếp 43 3.4.1GTO Thyristor-Controller Series Capacitor (GCSC): 43 3.4.2 Static Synchronous Series Compensator (SSSC) : 44 3.4.3 Thyristor Controlled Series Capacitor (TCSC) 44 3.5 Ứng dụng thiết bị bù SVC việc nâng cao ổn định hệ thống điện 45 3.5.1 Khả ứng dụng SVC hệ thống điện 46 3.5.1.1 Điều chỉnh điện áp trào lưu công suất 46 3.5.1.2 Giới hạn thời gian cường độ áp xảy cố 48 3.5.1.3 Ơn hịa dao động công suất hữu công 49 3.5.1.4 Giảm cường độ dòng điện vô công 49 CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 3.5.1.5 Tăng khả tải đường dây 49 3.5.1.6 Cân phụ tải không đối xứng 52 3.5.1.7 Cải thiện ổn định sau cố 52 3.5.2 Thiết bị bù ngang có điều khiển SVC 53 3.5.2.1 Cấu tạo phần tử SVC 53 3.5.2.2 Các đặc tính SVC 67 Chương 4: THUẬT TOÁN LFB (LINE – FLOW – BASED 4.1 Mơ hình tĩnh thiết bị bù SVC: 70 4.2 Mơ hình dịng cơng suất mạng phân phối hình tia LFB: 70 4.2.1 Những phương trình cân cơng suất chung: 71 4.2.2 Các phương trình điện áp 72 4.2.3 Những phương trình dịng cơng suất LFB 72 4.3 Bản chất Graph mạng lưới phân phối hình tia: 73 4.4 Mơ hình LFB “phân lặp” hệ thống phân phối hình tia: 76 4.5 LFB với thiết bị bù ngang SVC cài đặt 77 4.6 Ví dụ cho mạng điện phân phối hình tia đơn giản: 77 4.7 Phân bố công suất phương pháp Newton – Raphson 80 4.7.1 Tính tốn theo số phức dạng cực 80 4.7.2 Thành lập ma trận Jacobi 82 Chương 5: ỨNG DỤNG THUẬT TOÁN LFB VỚI THIẾT BỊ BÙ SVC 5.1 Giải thuật theo lưu đồ…………………………………………………………… 86 5.1.1 Phương pháp Newton Raphson 86 5.1.2 Phương pháp LFB 87 5.2 Sơ đồ áp dụng 88 5.2.1 Mạng phân phối 10 nút, dây 88 5.2.2 Mạng phân phối hình tia 29 nút, 28 dây 93 5.3 Kết quả, kết luận hướng phát triển đề tài………………………………… 99 5.3.1 Kết quả……………………………………………………………………… 99 CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 5.3.2 Kết luận 99 5.3.3 Hướng phát triển đề tài 99 Phụ lục Chương trình matlab phân bố cơng suất phương pháp Newton Raphson Chương trình matlab phân bố cơng suất phương pháp LFB Dữ liệu cho mạng phân phối hình tia 10 nút, dây Dữ liệu cho mạng phân phối hình tia 29 nút, 28 dây Tài liệu tham khảo CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Trang Trang i Luận văn thạc sĩ DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Giá trị I3……………………………………………………………64 Bảng 5.1: Điện áp nút chưa có thiết bị bù SVC cho mạng phân phối hình tia 10 nút, dây……………………………………… 89 Bảng 5.2: Dịng cơng suất tác dụng phản kháng vào cuối nút chưa có thiết bị bù SVC cho mạng phân phối hình tia 10 nút, dây………………90 Bảng 5.3: Điện áp nút có thiết bị bù SVC cho mạng phân phối hình tia 10 nút, dây……………………………………… 90 Bảng 5.4: Dịng cơng suất tác dụng phản kháng vào cuối nút có thiết bị bù SVC cho mạng phân phối hình tia 10 nút, dây……………………91 Bảng 5.5: Điện áp nút chưa có thiết bị bù SVC cho mạng phân phối 29 nút, 28 dây……………………………………………………94 Bảng 5.6: Dịng cơng suất tác dụng phản kháng vào cuối nút chưa có thiết bị bù SVC cho mạng phân phối 29 nút, 28 dây…………………… 95 Bảng 5.7: Điện áp nút có thiết bị bù SVC cho mạng phân phối 29 nút, 28 dây……………………………………………… 96 Bảng 5.8: Dịng cơng suất tác dụng phản kháng vào cuối nút có thiết bị bù SVC cho mạng phân phối 29 nút, 28 dây………………………… 97 CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Trang Trang ii Luận văn thạc sĩ DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Từ thơng mạch từ………………………………………… Hình 1.2: Quy tắc bàn tay phải…………………………………………………… Hình 1.3: Tiết đện dây dẫn hình trụ ……………………………………………3 Hình 1.4: Ống hình trụ bán kính x………………………………………………… Hình 1.5 …………………………………………………………………………… Hình 1.6: Đường dây pha hai dây …………………………………………… Hình 1.7: Đường dây ba pha bốn dây ………………………………………………9 Hình 1.8: Điện trường hai dây dẫn song song……………………………… 12 Hình 1.9: ………………………………………………………………………… 14 Hình 1.10 ………………………………………………………………………… 15 Hình 1.11:………………………………………………………………………… 15 Hình 1.12:………………………………………………………………………… 17 Hình 1.13:………………………………………………………………………… 17 Hình 1.14: Mạch tương đương đường dây ngắn đồ thị vectơ với phụ tải có tính cảm ……………………………………………………………………………18 Hình 1.15: Đồ thị vector cho trường hợp tải có tính dung…………………………19 Hình 1.16 : Mạch π-chuẩn đường dây có chiều dài trung bình ………………20 Hình 1.17: Mạch T-chuẩn…………………………………………………………21 Hình 2.1: Hệ thống phân phối hình tia ……………………………………………25 Hình 2.2: Mạch vịng thứ cấp …………………………………………………… 28 Hình 2.3: Phát tuyến nối vịng máy cắt thường đóng đường nối khẩn cấp………………………………………………………………………………….29 Hình 2.4: Phát tuyến nối mạch vịng ………………………………………………30 Hình 2.5: Những nét hệ thống mạng phân phối thứ cấp ……………… 31 Hình 2.6: Hệ thống mạng phân phối sơ cấp ……………………………………….33 Hình 2.7: Trạm biến áp phân phối đơn giản ………………………………………35 CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang Trang 10 iii Hình 2.8: Trạm biến áp phân phối đơn giản với cách bố trí chiển mạch phía sơ cấp …………………………………………………………………………………… 35 Hình 2.9: Trạm biến áp phân phối với máy cắt nối phân đoạn phía điện áp thấp …36 Hình 2.10: Trạm biến áp phân phối với góp đơi phía thứ cấp …………… 37 Hình 3.1: Cấu trúc STATCOM ……………………………………… 41 Hình 3.2: Sơ đồ bù tĩnh SVC ………………………………………………… 42 Hình 3.3: GCSC ………………………………………………………………… 43 Hình 3.4: SSSC ……………………………………………………………………44 Hình 3.5: TCSC ……………………………………………………………………45 Hình 3.6: Điều chỉnh điện áp nút phụ tải SVC……………………………47 Hình 3.7: Sự thay đổi điện áp phụ tải có khơng có SVC…48 Hình 3.8: Quan hệ thời gian điện áp áp……………………………………49 Hình 3.9: Đặc tính cơng suất truyền tải hệ thống có khơng có SVC… 51 Hình 3.10: Đặc tính cơng suất có khơng có SVC………………………… 53 Hình 3.11: Sơ đồ nguyên lý thyristor………………………………………… 54 Hình 3.12: Đồ thị dịng điện tải……………………………………………………55 Hình 3.13: Ngun lý cấu tạo hoạt động TCR…………………………… 56 Hình 3.14: Đặc tính điều chỉnh liên tục TCR…………………………………58 Hình 3.15: Ảnh hưởng giá trị góc cắt đến dịng điện TCR……………….59 Hình 3.16: Dạng sóng tín hiệu dịng điện TCR …………………………… 59 Hình 3.17: Đặc tính điều chỉnh dịng điện TCR theo góc cắt…………………… 63 Hình 3.18: Các sóng hài bậc cao phần tử TCR………………………………63 Hình 3.19: Sơ đồ nguyên lý hoạt động TSC……………………………… 66 Hình 3.20: Nguyên lý hoạt động cấu tạo TSR…………………………… 67 Hình 3.21: Đặc tính U – I SVC……………………………………………… 68 Hình 3.22: Đặc tính làm việc SVC điều chỉnh theo điện áp………………… 69 Hình 4.1: Mơ hình chung thiết bị bù SVC…………………………………… 70 Hình 4.2: Mạng phân phối hình tia 13 nút, 12 dây……………………………… 74 Hình 4.3 : BFS đánh số hệ thống 13 nút………………………………… 75 CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 94 Bảng 5.5: Điện áp nút chưa có thiết bị bù SVC cho mạng phân phối 29 nút, 28 dây Điện áp nút 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 CBHD: TS.Hồ Văn Hiến Phương pháp Newton Raphson 1.0000 0.9975 0.9957 0.9885 0.9946 0.9679 0.9935 0.9514 0.9926 0.9303 0.9271 0.9262 0.9026 0.9247 0.8932 0.9235 0.8745 0.8915 0.9234 0.8573 0.8905 0.8493 0.8901 0.8409 0.8353 0.8339 0.8335 0.8329 0.8322 Phương pháp LFB 1.0000 0.9975 0.9957 0.9885 0.9946 0.9679 0.9935 0.9514 0.9926 0.9303 0.9271 0.9262 0.9026 0.9247 0.8932 0.9235 0.8745 0.8915 0.9234 0.8573 0.8905 0.8493 0.8901 0.8409 0.8353 0.8339 0.8335 0.8329 0.8322 HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 95 Bảng 5.6: Dịng cơng suất tác dụng phản kháng vào cuối nút chưa có thiết bị bù SVC cho mạng phân phối 29 nút, 28 dây Từ nút 2 10 11 11 12 13 14 15 15 16 17 18 20 21 22 24 25 26 27 28 Đến nút 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Phương pháp Newton Raphson 0.3092 + 0.2249i 0.0411 + 0.0357i 0.2647 + 0.1742i 0.0320 + 0.0282i 0.2479 + 0.1652i 0.0260 + 0.0216i 0.2265 + 0.1526i 0.0060 + 0.0111i 0.2059 + 0.1351i 0.2006 + 0.1288i 0.0270 + 0.0245i 0.1635 + 0.0981i 0.0210 + 0.0155i 0.1501 + 0.0873i 0.0150 + 0.0095i 0.1240 + 0.0594i 0.0180 + 0.0190i 0.0090 - 0.0000i 0.1131 + 0.0483i 0.0180 + 0.0153i 0.1033 + 0.0376i 0.0090 + 0.0043i 0.1024 + 0.0303i 0.0601 + 0.0300i 0.0180 + 0.0222i 0.0180 + 0.0117i 0.0120 + 0.0050i 0.0060 + 0.0050i CBHD: TS.Hồ Văn Hiến Phương pháp LFB 0.3092 + 0.2249i 0.0411 + 0.0357i 0.2647 + 0.1742i 0.0320 + 0.0282i 0.2479 + 0.1652i 0.0260 + 0.0216i 0.2265 + 0.1526i 0.0060 + 0.0111i 0.2059 + 0.1351i 0.2006 + 0.1288i 0.0270 + 0.0245i 0.1635 + 0.0981i 0.0210 + 0.0155i 0.1501 + 0.0873i 0.0150 + 0.0095i 0.1240 + 0.0594i 0.0180 + 0.0190i 0.0090 0.1131 + 0.0483i 0.0180 + 0.0153i 0.1033 + 0.0376i 0.0090 + 0.0043i 0.1024 + 0.0303i 0.0601 + 0.0300i 0.0180 + 0.0222i 0.0180 + 0.0117i 0.0120 + 0.0050i 0.0060 + 0.0050i HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 96  Khi có bù SVC Điện áp mong muốn nút 11 1.000 Q cần bù Qbù = 0.3681 Bảng 5.7: Điện áp nút có thiết bị bù SVC cho mạng phân phối 29 nút, 28 dây Điện áp nút 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 CBHD: TS.Hồ Văn Hiến Phương pháp Newton Raphson 1.0000 0.9986 0.9968 0.9957 0.9957 0.9917 0.9945 1.0042 0.9936 1.0015 1.0000 0.9992 0.9777 0.9978 0.9691 0.9967 0.9520 0.9675 0.9966 0.9363 0.9666 0.9291 0.9662 0.9214 0.9163 0.9150 0.9147 0.9141 0.9134 Phương pháp LFB 1.0000 0.9986 0.9968 0.9957 0.9957 0.9917 0.9945 1.0042 0.9936 1.0015 1.0000 0.9992 0.9777 0.9978 0.9691 0.9967 0.9520 0.9675 0.9966 0.9363 0.9666 0.9291 0.9662 0.9214 0.9163 0.9150 0.9147 0.9141 0.9135 HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 97 Bảng 5.8: Dịng cơng suất tác dụng phản kháng vào cuối nút có thiết bị bù SVC cho mạng phân phối 29 nút, 28 dây Từ nút 2 10 11 11 12 13 14 15 15 16 17 18 20 21 22 24 25 26 27 28 Đến nút 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Phương pháp Newton Raphson 0.3103 - 0.1420i 0.0411 + 0.0357i 0.2657 - 0.1928i 0.0320 + 0.0282i 0.2483 - 0.2022i 0.0260 + 0.0216i 0.2267 - 0.2160i 0.0060 + 0.0111i 0.2044 - 0.2347i 0.1987 - 0.2411i 0.0270 + 0.0245i 0.1622 + 0.0969i 0.0210 + 0.0155i 0.1491 + 0.0862i 0.0150 + 0.0095i 0.1233 + 0.0587i 0.0180 + 0.0190i 0.0090 - 0.0000i 0.1127 + 0.0479i 0.0180 + 0.0153i 0.1031 + 0.0374i 0.0090 + 0.0043i 0.1024 + 0.0302i 0.0601 + 0.0300i 0.0180 + 0.0222i 0.0180 + 0.0117i 0.0120 + 0.0050i 0.0060 + 0.0049i CBHD: TS.Hồ Văn Hiến Phương pháp LFB 0.3102 - 0.1421i 0.0411 + 0.0357i 0.2656 - 0.1929i 0.0320 + 0.0282i 0.2483 - 0.2022i 0.0260 + 0.0216i 0.2267 - 0.2160i 0.0060 + 0.0111i 0.2044 - 0.2347i 0.1987 - 0.2411i 0.0270 + 0.0245i 0.1622 + 0.0969i 0.0210 + 0.0155i 0.1491 + 0.0862i 0.0150 + 0.0095i 0.1233 + 0.0587i 0.0180 + 0.0190i 0.0090 0.1127 + 0.0479i 0.0180 + 0.0153i 0.1031 + 0.0374i 0.0090 + 0.0043i 0.1024 + 0.0302i 0.0601 + 0.0300i 0.0180 + 0.0222i 0.0180 + 0.0117i 0.0120 + 0.0050i 0.0060 + 0.0050i HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 98 Hình 5.5: Điện áp nút trước sau bù SVC phương pháp Newton Raphson cho mạng phân phối hình tia 29 nút, 28 dây Hình 5.6: Điện áp nút trước sau bù SVC phương pháp LFB cho mạng phân phối hình tia 29 nút, 28 dây CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 99 Nhận xét: Phương pháp LFB phương pháp Newton Raphson cho kết giống 5.3 Kết quả, kết luận hướng phát triển đề tài 5.3.1 Kết Lập trình matlab tính tốn cho mạng phân phối hình tia n nút trước sau bù với thiết bị SVC (bù nhiều vị trí) phương pháp phân bố cơng suất Newton Raphson Lập trình matlab tính tốn cho mạng phân phối hình tia n nút trước sau bù với thiết bị SVC (bù vị trí) phương pháp phân bố cơng suất LFB 5.3.2 Kết luận Thiết bị bù có điều khiển SVC làm cho hệ thống điện vận hành linh hoạt chế độ bình thường cố đồng thời làm tăng độ tin cậy tính kinh tế vận hành hệ thống điện lên nhiều Hơn nữa, việc sử dụng SVC hệ thống điện làm tăng chất lượng điện năng, đặc biệt nút có phụ tải quan trọng cần yêu cầu cao độ ổn định điện áp Phương pháp LFB cho kết tính tốn hội tụ nhanh phương pháp phân bố cơng suất thơng thường Nó khơng bao gồm công thức lượng giác dài phức tạp phương pháp Newton Raphson 5.3.3 Hướng phát triển đề tài Mở rộng bù SVC nhiều vị trí mạng phân phối phương pháp LFB ứng dụng phương pháp LFB cho mạng truyền tải CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 100 PHỤ LỤC Chương trình matlab phân bố cơng suất phương pháp Newton Raphson function [ybus, power_temp,delta_power,ja,change_temp,U] = newton(data,u,s,code) clc; % u : [angle abs] % s : [real image] % code : (reference node), (generator mode), ( load node) data =[ 0.0001 + 0.0048i 0.0059 + 0.00953i 0.0052 + 0.00841i 0.0156 + 0.01367i 0.00716 + 0.00624i 0.01626 + 0.00921i 0.0379 + 0.02149i 0.0422 + 0.0239i 10 0.00717 + 0.00625i ]; u = [0; 0; 0; 0; 0; 0; 0; 0; 0; 0; 1; 1; 1; 1; 1; 1; 1; 1; 1; 1]; s = [0; -0.439 ; -0.234; -0.427; -0.381; -0.384; -0.1863; -0.274; -0.234; 0.381; 0; -0.109; -0.0812; -0.10653; -0.439; -0.1433; -0.0262; -0.0143; 0.031; -0.0477]; code = [0; 2; 2; 2; 2; 2; 2; 2; 2; 2]; M = size(data); N = 0; for i = 1:M N = max(N,data(i,1)); end for i = 1:M N = max(N,data(i,2)); end ybus = zeros(N); for i = 1:M(1,1) if data(i,2) == ybus(data(i,1),data(i,1)) else ybus(data(i,1),data(i,1)) ybus(data(i,2),data(i,2)) ybus(data(i,1),data(i,2)) ybus(data(i,2),data(i,1)) end end = ybus(data(i,1),data(i,1)) + 1/data(i,3); = = = = ybus(data(i,1),data(i,1)) + 1/data(i,3); ybus(data(i,2),data(i,2)) + 1/data(i,3); -1/data(i,3); -1/data(i,3); N = length(ybus); fl = zeros(2*N,1); k = 10; for f =1:k power_temp = power_cal(u, ybus); CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 101 delta_power = s - power_temp; ja = jacobi(u, ybus); for i=1:N if code(i,1) == fl(i,1) = 1; fl(i+N,1) = 1; elseif code(i,1) == fl(i+N,1) = 1; else continue; end end for i=1:2*N if fl(2*N+1-i,1) == ja(2*N+1-i,:)= []; ja(:,2*N+1-i)= []; delta_power(2*N+1-i,:)= []; end end change_temp = inv(ja)*delta_power; j = 1; for i=1:2*N if fl(i,1) == change(i,1) = 0; else change(i,1) = change_temp(j,1); j = j+1; end end u = u + change; end h = size(ybus); for i = 1: h(1,1) U(i,1) = u(h(1,1)+i,1); end U m = length(u); for j= 1:m/2 a(j,1) = u((j+ m/2),1)*cos((u(j,1))); b(j,1) = u((j+ m/2),1)*sin((u(j,1)))*1i; U(j,1)= a(j,1)+ b(j,1); end for j=1:M(1,1) I(j,1)=(U(data(j,1),1)-U(data(j,2),1))/data(j,3); a(j,1)= real(I(j,1)); b(j,1)= imag(I(j,1))*1i; I_(j,1)= a(j,1) - b(j,1); S(j,1)=I_(j,1)*U(j+1,1); end S CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 102 end function power = power_cal(u, ybus) N = length(ybus); for i=1:2*N power(i,1) = 0; end for i=1:N for n=1:N power(i,1) = power(i,1) + u(i+N,1)*u(n+N,1)*abs(ybus(i,n))*cos(angle(ybus(i,n))+ u(n,1)- u(i,1)); power(i+N,1) = power(i+N,1) u(i+N,1)*u(n+N,1)*abs(ybus(i,n))*sin(angle(ybus(i,n))+u(n,1)-u(i,1)); end end end function Ja = jacobi(u, ybus) N = length(ybus); Ja = zeros(2*N); for i=1:N for n=1:N if n == i for j=1:N if j == i continue; else Ja(i,n) = Ja(i,n) + (u(i+N,1)*u(j+N,1)*abs(ybus(i,j))*sin(u(i,1)-u(j,1)-angle(ybus(i,j)))); end end else Ja(i,n) = u(i+N,1)*u(n+N,1)*abs(ybus(i,n))*sin(u(i,1)u(n,1)-angle(ybus(i,n))); end end end for i=1:N for n=(N+1):(2*N) if n == i+N for j=1:N if j == i Ja(i,n) = Ja(i,n) + 2*u(i+N,1)*abs(ybus(i,j))*cos(u(i,1)-u(j,1)-angle(ybus(i,j))); else Ja(i,n) = Ja(i,n) + u(j+N,1)*abs(ybus(i,j))*cos(u(i,1)-u(j,1)-angle(ybus(i,j))); end end else CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 103 Ja(i,n) = u(i+N,1)*abs(ybus(i,n-N))*cos(u(i,1)-u(nN,1)-angle(ybus(i,n-N))); end end end for i=(N+1):(2*N) for n=1:N if n == i-N for j=1:N if j == i-N continue; else Ja(i,n) = Ja(i,n) + u(i,1)*u(j+N,1)*abs(ybus(iN,j))*cos(u(i-N,1)-u(j,1)-angle(ybus(i-N,j))); end end else Ja(i,n) = -u(i,1)*u(n+N,1)*abs(ybus(i-N,n))*cos(u(iN,1)-u(n,1)-angle(ybus(i-N,n))); end end end for i=(N+1):(2*N) for n=(N+1):(2*N) if n == i for j=1:N if j == i-N Ja(i,n) = Ja(i,n) + 2*u(i,1)*abs(ybus(iN,j))*sin(u(i-N,1)-u(j,1)-angle(ybus(i-N,j))); else Ja(i,n) = Ja(i,n) + u(j+N,1)*abs(ybus(iN,j))*sin(u(i-N,1)-u(j,1)-angle(ybus(i-N,j))); end end else Ja(i,n) = u(i,1)*abs(ybus(i-N,n-N))*sin(u(i-N,1)-u(nN,1)-angle(ybus(i-N,n-N))); end end end end Chương trình matlab phân bố cơng suất phương pháp LFB function [A,p,q,V] = LBF(data,P,Q,R,X) clc; data = [1 0.0001 0.0048 0.0059 0.00953 0.0052 0.00841 0.0156 0.01367 0.00716 0.00624 0.01626 0.00921 CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 104 0.0379 0.02149 0.0422 0.0239 10 0.00717 0.00625 ]; P = [-0.439; -0.234; -0.427; -0.381; -0.384; -0.1863; -0.274; -0.234; 0.391]; Q = [-0.109; -0.0812; -0.10653; -0.439; -0.1433; -0.0262; -0.0143; -0.031; -0.0477]; M = size(data); G = M(1,1); R = zeros(G); X = zeros(G); l = zeros(G,1); m = zeros(G,1); k = zeros(G,1); RX = zeros(G); pq = zeros(G); Ac = zeros(G,1); Ac(1,1)=1; Vpv = zeros(G,1); Vpv(1,1) = 1^2; N = 0; for i = 1:G N = max(N,data(i,2)); end for i = 1:N for j = 1:(N - 1) A(i,j) = 0; end end for i = 1:G A(data(i,1),data(i,2)-1) = 1; A(data(i,2),data(i,2)-1) = -1; R(i,i) = data(i,3); X(i,i) = data(i,4); end A (1,:)= []; A1 = A > 0; A2 = A < 0; A2 = -1*A2; B = ones (G,1); for i = 1: G RX(i,i) = R(i,i).^2 + X(i,i).^2; end K = 10; for i = 1:K p = A\(P - A1*l); q = A\(Q - A1*m); VV = (A1'+A2')\(-Ac.*Vpv + k + 2*R*p + 2*X*q); V = VV.^(1/2); for i = 1:G CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 105 pq(i,i) = p(i,1).^2 + q(i,1).^2; C(i,1) = VV(i,1)\B(i,1); end l = pq*R*(-A2')*C; m = pq*X*(-A2')*C; k = pq*RX*(-A2')*C; end h = size(A); U = zeros((h(1,1)+1),1); U(1,1) = Vpv(1,1); for i = 1: h(1,1) U(i+1,1)= V(i,1); end U s = p+q*1i end Dữ liệu cho mạng phân phối hình tia 10 nút, dây Tới nút 10 R 0.0001 0.0059 0.0052 0.0156 0.00716 0.01626 0.0379 0.04222 0.00717 X 0.0048 0.00953 0.00841 0.01367 0.00624 0.00921 0.02149 0.0239 0.00625 Dữ liệu cho mạng phân phối hình tia 29 nút, 28 dây Nút PL QL Từ nút Tới nút 0.001 0.01318 0.009 0.0075 R 0.0058 X 0.0029 0.0308 0.0157 Nút 10 PL 0.439 0.234 0.427 0.381 0.384 0.1863 0.274 0.234 0.391 QL 0.109 0.0812 0.10653 0.439 0.1433 0.0262 0.0143 0.031 0.0477 Từ nút 2 4 0.012 0.00479 0.0228 0.0166 0.006 0.0066 0.0238 0.0121 0.02 0.0063 0.0511 0.0441 0.02 0.01049 0.0117 0.0386 0.016 0.01425 0.0168 0.0771 CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 106 0.006 0.01106 0.0643 0.0462 10 0.0045 0.00602 10 0.0651 0.0462 11 0.006 0.00298 10 11 0.0123 0.0041 12 0.006 0.00895 11 12 0.0234 0.0077 13 0.012 0.00961 11 13 0.0916 0.0721 14 0.006 0.00599 12 14 0.0338 0.0445 15 0.006 0.00621 13 15 0.0369 0.0328 16 0.006 0.00947 14 16 0.0488 0.034 17 0.009 0.00936 15 17 0.0804 0.1074 18 0.000 0.00371 15 18 0.0457 0.0358 19 0.009 0.000 16 19 0.0102 0.0098 20 0.009 0.0097 17 20 0.0939 0.0846 21 0.009 0.01099 18 21 0.0255 0.0298 22 0.000 0.00658 20 22 0.0442 0.0585 23 0.009 0.00431 21 23 0.0282 0.0192 24 0.042 0.000 22 24 0.056 0.0442 25 0.042 0.00776 24 25 0.0559 0.0437 26 0.000 0.01053 25 26 0.0559 0.0065 27 0.006 0.00673 26 27 0.0127 0.009 28 0.006 0.000 27 28 0.0177 0.0583 29 0.006 0.00495 28 29 0.0661 0.0437 CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hồ Văn Hiến, Hệ thống điện truyền tải phân phối, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh, 2003 [2] P.Yan and A.Sekar, Steady-state anlaysis of power system having multiple FACTS devices using line-flow-based equations, IEE Proc-Gener Transm Distrib, Vol 152, No 1, January 2005 [3] Ping Yan and Arun Sekar, Analysis of Radial Distribution Systems With Embedded Series FACTS Devices Using a Fast Line Flow-Based Algorithm, IEEE Transactions on Power System, Vol 20, No 4, November 2005 [4] Zhang – Rehtanz – Pal, Flexible AC transmission Systems Modelling and control [5] Kuldeep Singh, fast decoupled power flow for unbalanced radial distribution system, 2009 [6] Nguyễn Thế Vĩnh, Điều khiển thiết bị bù tĩnh (SVC) Ứng dụng việc nâng cao cho ổn định chất lượng điện hệ thống điện, 2007 [7] Một số tài liệu tham khảo Internet CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy Luận văn thạc sĩ Trang 108 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: VÕ ĐÔN KIM QUY Ngày, tháng, năm sinh: 23-02-1986 Nơi sinh: Khánh Hòa Địa liên lạc: TDP Bãi Giếng IV, thị trấn Cam Đức, huyện Cam Lâm, tỉnh Khánh Hịa Q TRÌNH ĐÀO TẠO Từ tháng 09 năm 2004 đến tháng 04 năm 2009 : học đại học trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM Từ tháng 09 năm 2009 đến : học cao học trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC Từ tháng 09 năm 2010 đến : làm việc Công ty Truyền tải điện CBHD: TS.Hồ Văn Hiến HVTH: Võ Đôn Kim Quy ... dịng cơng suất LFB 72 4.3 Bản chất Graph mạng lưới phân phối hình tia: 73 4.4 Mơ hình LFB ? ?phân lặp” hệ thống phân phối hình tia: 76 4.5 LFB với thiết bị bù ngang SVC cài đặt ... lẽ hệ thống hình tia (dùng vùng nơng thơn, thành phố hay ngoại ô) hệ thống thứ cấp (dùng cho khu vực thương mại thành phố lớn) 2.2 Hệ thống phân phối hình tia: Kiểu hệ thống phân phối chủ yếu dùng. .. thuật tốn LFB (Line Flow Based) ứng dụng vào tính tốn phân bố cơng suất hệ thống phân phối hình tia Cụ thể luận văn ứng dụng vào mạng phân phối hình tia 10 nút 29 nút chưa có có thiết bị bù SVC