Mộ vài vấn đề cho việc xây dựng hệ thống quản lý lưới phân phối

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CAO HỌC MỘT VÀI VẤN ĐỀ CHO VIỆC XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ LƯỚI PHÂN PHỐI SVTH : HUỲNH THỊ THANH PHƯƠNG MSSV : HTĐI12-011 CBHD : TS PHAN THỊ THANH BÌNH BỘ MÔN : CUNG CẤP ĐIỆN P Hồ Chí Minh, / 2004 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS PHAN THỊ THANH BÌNH Cán chấm nhận xét 1: Cán chấm nhận xét 2: Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM, ngày………tháng………năm 2004 Đại Học Quốc Gia Tp.Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌA BÁCH KHOA - CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập –Tự Do – Hạnh Phúc - NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Huỳnh Thị Thanh Phương Ngày, tháng, năm sinh: 21-5-1973 Chuyên ngành: HỆ THỐNG ĐIỆN Phái: Nữ Nơi sinh: Sài Gòn Khóa12 I TÊN ĐỀ TÀI: “MỘT VÀI VẤN ĐỀ CHO VIỆC XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ LƯỚI PHÂN PHỐI” II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Tổng quan Fuzzy Cluster Analysis Góp phần nghiên cứu Tmax & τ Điện Lực TP.HCM Đánh giá tuổi máy phân phối III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS PHAN THỊ THANH BÌNH VI HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ NHẬN XÉT 1: VII HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ NHẬN XÉT 2: CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CÁN BỘ NHẬN XÉT CÁN BỘ NHẬN XÉT Nội dụng đề cương luận văn thạc só Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Ngày …… tháng …… năm …… PHÒNG QUẢN LÝ KHOA HỌC SAU ĐẠI HỌC CHỦ NHIỆM NGÀNH LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn TS Phan Thị Thanh Bình tận tình hướng dẫn, động viên tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Q Thầy, Cô môn Hệ Thống Điện, môn Thiết bị điện Cung cấp điện giúp đỡ, hỗ trợ để hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn người bạn động viên, hỗ trợ, cung cấp số liệu cần thiết để hoàn thành luận văn Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn vô hạn Ba, Mẹ tôi, gia đình luôn ủng hộ hoàn cảnh, nhắc nhở, khuyến khích, an ủi tôi, giúp vượt qua khó khăn để hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn MỤC LỤC DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT ĐẶT VẤN ĐỀ Chương 1: GIỚI THIỆU PHÂN NHÓM RÕ VÀ PHÂN NHÓM MỜ 1.1 Tập mờ phép toán tập mờ 1.2 Quan hệ mờ phép toán quan hệ mờ 1.3 Giới thiệu phân nhóm rõ 1.4 Giới thiệu phân nhóm mờ 1.5 Giải mờ cho toán phân nhóm mờ 1.6 Những quan hệ đồng dạng từ phân nhóm 13 14 Chương 2: MỘT SỐ THUẬT TOÁN PHÂN NHÓM MỜ - SỐ NHÓM HP LÝ TRONG BÀI TOÁN PHÂN NHÓM 2.1 Thuật toán fuzzy k – means 16 2.2 Thuật toán fuzzy c- means dùng Lp chuẩn 17 2.2.1 Chiến lược liệu trực tiếp 18 2.2.2 Chiến lược liệu quan hệ 20 2.3 Số nhóm tối ưu toán phân nhóm 2.3.1 Số nhóm hợp lệ fuzzy c-means 21 2.3.2 Ảnh hưởng m đến kết (U, v) thuật toán FCM 24 Chương 3: GÓP PHẦN NGHIÊN CỨU Tmax & τ TP.HCM 3.1 Giới thiệu thông số Tmax & τ 3.1.1 Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax 3.1.2 Thời gian tổn thất công suất cực đại τ 3.1.3 Ứng dụng thông số Tmax τ 3.2 Tình hình theo dõi, quản lý phụ tải trạm trung gian trạm chuyên dùng 3.2.1 Đối với trạm trung gian địa bàn Tp.HCM 3.2.2 Đối với trạm chuyên dùng khách hàng 3.3 Xây dựng sở liệu cho toán phân nhóm 3.3.1 Xây dựng CSDL cho nhóm trạm trung gian Tp.HCM 3.3.2 Xây dựng CSDL nhóm trạm chuyên dùng khách hàng 3.4 Khảo sát Tmax τ trạm trung gian 3.4.1 Khảo sát Tmax τ trạm trung gian sử dụng FKM 3.4.2 Khảo sát Tmax τ trạm trung gian 27 27 28 29 30 30 32 32 sử dụng FCM dùng khoảng cách Lp chuẩn 3.5- Khảo sát Tmax τ trạm chuyên dùng khách hàng 3.4.1 Khảo sát Tmax τ trạm chuyên dùng sử dụng FKM 3.4.2 Khảo sát Tmax τ trạm chuyên dùng sử dụng FCM dùng khoảng cách Lp chuẩn 37 40 44 Chương 4: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỔN THẤT TUỔI THỌ MÁY BIẾN THẾ PHÂN PHỐI THEO ĐỒ THỊ PHỤ TẢI NGÀY 4.1 Một số vấn đề liên quan đến tuổi thọ máy biến 4.1.1 Đồ thị phụ tải ngày điển hình 4.1.2 Sự già cỗi cách điện máy biến 4.2 Phương pháp đánh giá tổn thất tuổi thọ máy biến dựa đồ thị phụ tải ngày 4.2.1 Tính tổn thất tuổi thọ máy biến 4.2.2 Đánh giá tổn thất tuổi thọ máy biến 4.3 Đánh giá tuổi thọ máy biến phân phối địa bàn TP.HCM 53 dựa đồ thị phụ tải ngày 4.3.1 Thu thập số liệu 4.3.2 Xây dựng sở liệu Phân nhóm sở liệu 45 45 46 53 53 54 56 Chương 5: PHƯƠNG PHÁP NHẬN DẠNG 5.1 Khái niệm nhận dạng 5.2 Nhận dạng mẫu đơn giản 5.3 Nhận dạng mẫu đa chiều 62 64 65 KẾT LUẬN 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 PHẦN CHƯƠNG TRÌNH 70 PHỤ LỤC 91 47 47 51 DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT HCM Hard c-means FCM Fuzzy c-means FCM_Lp Fuzzy c-means dùng khoảng cách Lp chuẩn CSDL sở liệu MBT máy biến TTG trạm trung gian TCD trạm chuyên dùng CN thành phần công nghiệp TM thành phần thương mại SH thành phần sinh hoạt NN thành phần nông nghiệp Khác thành phần khác ĐẶT VẤN ĐỀ A/ ĐẶT VẤN ĐỀ Vấn đề Tmax τ Tính toán tổn thất điện đóng vai trò quan trọng thiết kế vận hành hệ thống điện Phương pháp xác định tổn thất điện theo theo thời gian tổn thất công suất lớn phương pháp sử dụng rộng rãi Để xác định tổn thất điện theo phương pháp này, ta cần xác định τ - thời gian tổn thất công suất lớn Pmax – công suất lớn nhất, với τ xác định dựa Tmax – thời gian sử dụng công suất lớn Do đó, giá trị Tmax đóng vai trò quan trọng tính toán tổn thất điện Tmax cao chứng tỏ kỹ thuật dùng điện cao Hiện nay, giá trị Tmax lựa chọn để tính toán chưa hợp lý so với tình hình phụ tải vùng loại phụ tải chưa khảo sát cụ thể tình hình phụ tải Khi tính toán lựa chọn phương án cho thiết kế trạm biến áp mới, Tmax thường tính theo đồ thị phụ tải trạm biến áp hữu có công suất tương đương Các kết thu áp dụng giá trị Tmax nhiều không hợp lý, ảnh hưởng nhiều đến định lựa chọn phương án đầu tư biện pháp để giải vấn đề tổn thất điện … Trong số trường hợp, giá trị Tmax chọn dựa theo kinh nghiệm vận hành Liên Xô cũ nên không thích hợp với đặc điểm phụ tải riêng vùng Việt Nam Như vậy, chọn lựa giá trị Tmax dẫn đến kết sai lệch tính toán quy hoạch thiết kế hệ thống cung cấp điện cho vùng với đặc điểm phụ tải khác Khảo sát Tmax τ địa bàn TP.HCM khảo sát hệ số Kpt Ktt Tmax, τ Kpt Ktt có mối quan hệ mật thiết với Từ định nghĩa hệ số Kpt Ktt, ta có: Ppt A / 8760 A nam T K pt = = nam = = max Pmax Pmax 8760 Pmax 8760 K tt = ΔPtb ΔA nam / 8760 τ = = ΔPmax ΔA nam / τ 8760 ΔPmax : tổn thất công suất lúc phụ tải cực đại Tóm lại, khảo sát lại giá trị Tmax địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh cần thiết Sau xây dựng sở liệu gồm giá trị Tmax, τ điển hình cho - ii - nhóm đặc điểm phụ tải riêng biệt Thành phố, ta chọn giá trị Tmax cho vùng phụ tải từ sở liệu nêu cách so sánh đặc điểm phụ tải vùng với đặc điểm phụ tải sở liệu Từø đó, công tác quy hoạch lưới phân phối cho Thành phố hiệu hơn, lựa chọn phương án tối ưu thiết kế trạm biến trung gian Đối với trạm biến chuyên dùng khách hàng, giá trị Tmax tính cho đồ thị phụ tải điển hình xây dựng thành sở liệu dành riêng cho phụ tải công nghiệp Cơ sở liệu góp phần lựa chọn phương án có tổn thất điện thấp nhằm đạt hiệu đầu tư cao Vấn đề tuổi thọ máy biến Đánh giá tuổi thọ máy biến phân phối (22/0,4KV) địa bàn TP.HCM phần nghiên cứu thứ hai đề tài Trong phần trình bày phương pháp tính tổn thất tuổi thọ máy biến dựa đồ thị phụ tải ngày Theo phương pháp này, đồ thị phụ tải ngày sử dụng để đánh giá hao mòn tuổi thọ máy biến Sau tính hao mòn tuổi thọ số máy biến thế, giá trị lưu giữ với biểu đồ phụ tải tương ứng sở liệu mẫu Khi cần tính hao mòn tuổi thọ máy biến khác sở liệu, ta so sánh biểu đồ phụ tải máy biến với biểu đồ phụ tải sở liệu đưa giá trị hao mòn tuổi thọ thích hợp cho máy biến Qua nghiên cứu tuổi thọ máy biến địa bàn TP.HCM giúp ta hiểu rõ tình hình sử dụng máy biến thế, từ có phương hướng sử dụng máy biến đạt hiệu cao B/ PHƯƠNG HƯỚNG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Hai vấn đề nghiên cứu nêu đòi hỏi phương pháp tính giúp xếp, phân loại liệu thu thành nhóm có chung đặc điểm Ngày nay, với phát triển hệ thống thu thập liệu, lượng thông tin thu thập nhiều Trong số phương pháp xếp liệu thành nhóm Fuzzy Cluster Analysis, Fuzzy Curve Analysis, Artificial Neural Network Fuzzy Cluster Analysis phù hợp với lượng thông tin Fuzzy Cluster Analysis phương pháp dùng để giải toán phân nhóm Đối tượng phương pháp nhóm liệu (trong trường hợp có nhiều đặc điểm) thành nhóm cho độ liên kết thành viên nhóm mạnh độ liên - iii - kết thành viên khác nhóm yếu Vì vậy, nhóm có đặc điểm mà thành viên nhóm sở hữu Kết Fuzzy Cluster Analysis có khả phát giống liệu mà giống phát cách khác Như vậy, Fuzzy Cluster Analysis phương pháp lựa chọn nhằm giải hai toán C/ MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN Giới thiệu Fuzzy cluster Analysis - Các phương pháp Fuzzy cluster Analysis - Xác định số nhóm hợp lý Đánh giá Tmax , τ địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh a Tmax : - Thu thập đồ thị phụ tải 20 trạm trung gian Thành phố - Phân loại Tmax thành nhóm theo đặc thù tải theo công suất trạm Lưu vào sở liệu - Ứng dụng: sử dụng sở liệu, xác định Tmax biết đặc thù tải khu vực cụ thể b τ : - Phân loại τ cho xí nghiệp - Kiểm chứng công thức Tmax τ Đánh giá tổn hao tuổi thọ máy biến phân phối: a Phương pháp tính tuổi thọ máy biến thế: dựa biểu đồ phụ tải ngày với giả thiết biểu đồ phụ tải không thay đổi suốt thời gian tuổi thọ máy - Thu thập biểu đồ phụ tải, độ lệch chuẩn số trạm biến phân phối - Đánh giá tuổi thọ máy biến b Đánh giá tổn hao tuổi thọ máy biến thế: - Đánh giá mức tổn hao tuổi thọ máy biến theo biểu đồ phụ tải tương ứng lưu vào sởø liệu - Ứng dụng: Khi tính hao mòn tuổi thọ máy biến sở liệu, ta so sánh biểu đồ phụ tải máy biến với biểu đồ phụ tải sở liệu đưa giá trị hao mòn tuổi thọ tương ứng - iv - Phần chương trình %********************************************************************** % CTR TINH TRONG TAM NHOM VA BIEU DIEN QUAN HE TRONG TAM NHOM VOI NHOM %********************************************************************** % TEN CT DD clc clear all format short global X Z D global M N K global ALPHA g W p EPSILON ten=input('Nhap ten co so du lieu =') ALPHA=input('Nhap ALPHA =') K=input('Nhap K =') EPSILON = 0.0001; X=xlsread(ten) [ N M ]= size(X); EPSILON = 0.0001; [W2,saiso] = lap; Z % Xac dinh nhung phan tu cung nhom -if ten=='Tmax_TTG' ve_Tmax(W,X,M,Z,K,N) elseif ten=='Tmax_TCD' ve_DTPT_TCD(W,X,M,Z,K,N) elseif ten=='DATA_MBT' ve_DTPT_MBT(W,X,M,Z,K,N) end - 70 - Phaàn chương trình %************************************************************************** % CHUONG TRINH TINH DO THI DIEN HINH % ************************************************************************* clear all clc format short g % Stt=0; TongSo=35; Kqua=zeros(TongSo,25); filename=['biasaigon2 ';'biasaigon3 ';'bowlingdamsen'; 'continental ';'cshocm1 ';'cshocm2 ';'cuulong '; 'dethalong ';'detthcong1 ';'detthcong3 ';'dvdamsen '; 'giayhhung ';'giayliksin ';'giayliksin2 ';'giayplam '; 'gksaigon ';'goldenhope ';'hiepphuoc ';'hxa '; 'kimdo ';'lannhi ';'lhbason ';'newworld '; 'ngthanh ';'nhomvn ';'sgriverside ';'thep5 '; 'thepnhabe1 ';'thepnhabe2 ';'theptanthuan ';'thuoclasg1 '; 'thuoclasg2 ';'thuoclasg3 ';'thuoclasg4 ';'vikimco02 ']; while (Stt