Áp dụng thuật toán stochastic fractal search tính toán tối ưu dung lượng các thành phần trong hệ thống microgrid vận hành độc lập

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HỒ TRƯỜNG GIANG ÁP DỤNG THUẬT TOÁN STOCHASTIC FRACTAL SEARCH TÍNH TỐN TỐI ƯU DUNG LƯỢNG CÁC THÀNH PHẦN TRONG HỆ THỐNG MICROGRID VẬN HÀNH ĐỘC LẬP Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Mã số: 60520202 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 06 năm 2018 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học : Cán chấm nhận xét : Cán chấm nhận xét : Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày tháng năm Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ Trang i ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên:…HỒ TRƯỜNG GIANG MSHV:…7140405 Ngày, tháng, năm sinh:…06/12/1984 Nơi sinh:…Bà Rịa – Vũng Tàu Chuyên ngành: …Kỹ Thuật Điện Mã số: …60520202 TÊN ĐỀ TÀI: Áp dụng thuật tốn Stochastic Fractal Search tính toán tối ưu dung lượng thành phần hệ thống Microgrid vận hành độc lập I NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tìm hiểu hệ thống Microgrid vận hành độc lập - Nghiên cứu thuật toán Stochastic Fractal Search - Nghiên cứu toán tối ưu dung lượng thành phần hệ thống Microgrid - Áp dụng thuật tốn Stochastic Fractal Search tính tốn tối ưu dung lượng thành phần hệ thống Microgrid vận hành độc lập với kịch khác II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:…10/07/2017 III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: …17/06/2018 IV CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: …TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm Tp HCM, ngày… tháng… năm… CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TRƯỞNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ CBHD: TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm HVTH: Hồ Trường Giang Trang ii LỜI CẢM ƠN Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô, TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm, người trực tiếp hướng dẫn giúp đỡ em suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành luận văn Em đặc biệt cảm ơn Thầy Võ Ngọc Điều Thầy Trần Thế Tùng, hai thầy hỗ trợ nhiệt tình, cung cấp cho em tài liệu, phương pháp nghiên cứu kinh nghiệm quý báu để em hồn thành tốt nhiệm vụ Đồng thời, em xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cơ Khoa Điện – Điện Tử, Phịng Đào Tạo Sau Đại Học, Trường Đại Học Bách Khoa – Đại Học Quốc Gia TP.HCM tạo điều kiện thuận lợi cho em trình học tập nghiên cứu Cuối cùng, em xin gửi lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân bạn bè, người quan tâm động viên, tạo điều kiện tốt để em có động lực học tập, phấn đấu suốt thời gian qua Xin chân thành cảm ơn! CBHD: TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm HVTH: Hồ Trường Giang Trang iii TÓM TẮT LUẬN VĂN Microgrid hệ thống tích hợp lượng bao gồm nhiều nguồn phát phân tán khác (DER), tải tiêu thụ hệ thống đo đạc giám sát Nó vận hành theo chế độ độc lập nối lưới Với đa dạng nguồn lượng đầu vào, hệ thống microgrid nguồn cung cấp đa dạng tốn tối ứu hóa tối ưu dung lượng vấn đề nghiên cứu nhiều Tối ưu dung lượng thành phần hệ thống microgrid vận hành độc lập tính tốn, phối hợp cơng suất nguồn phát phân tán cho hệ thống đảm bảo cung cấp đầy đủ nhu cầu phụ tải với chi phí nhiên liệu vận hành nguồn phát thấp Bài toán tối ưu dung lượng khảo sát luận văn bao gồm: - Tối ưu dung lượng cho hệ microgrid gồm máy phát diesel, lượng mặt trời lượng gió - Tối ưu dung lượng cho hệ microgrid gồm 52 máy phát diesel lượng gió - Tối ưu dung lượng cho hệ microgrid gồm 10 máy phát diesel, lượng mặt trời lượng gió Kết tốn so sánh với thuật toán Hybrid Differential Evolution and Harmony Search (DE-HS), Direct Search Method (DSM), thuật toán Fuzzy-Optimization (FO) Từ kết đó, so sánh mức độ hiệu thuật toán SFS việc giải toán tối ưu dung lượng CBHD: TS.Nguyễn Ngọc Phúc Diễm HVTH: Hồ Trường Giang Trang iv ABSTRACT Microgrids is an integrated energy system consists of distributed energy resources (DER), loads and measurement system It can be operated in standalone or grid mode With the diversity of input power, the microgrid system is the source providing a variety of optimization and capacity optimization problems is one of the many researched issues.Optimizing the amount of components in a stand-alone microgrid system is the calculation and coordination of capacity between dispersed sources so as to adequately supply the load demand with fuel costs and operating costs is lowest The optimization problem studied in the thesis includes: - Optimized for microgrid systems including diesel generators, set of solar power and set of wind power - Optimized for microgrid systems including 52 diesel generators and set of wind power - Optimized for microgrid systems including 10 diesel generators, set of solar power and set of wind power The results were compared with the Hybrid Differential Evolution and Harmony Search (DE-HS) algorithms, the Direct Search Method (DSM), the FuzzyOptimization (FO) algorithm From that result, compare the efficiency of the SFS algorithm in solving the optimization problems CBHD: TS.Nguyễn Ngọc Phúc Diễm HVTH: Hồ Trường Giang Trang v LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tác giả Các kết nghiên cứu kết luận nêu luận văn trung thực không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo theo yêu cầu TP.HCM, ngày 17 tháng 06 năm 2018 Hồ Trường Giang CBHD: TS.Nguyễn Ngọc Phúc Diễm HVTH: Hồ Trường Giang Trang vi MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN II TÓM TẮT LUẬN VĂN III ABSTRACT IV LỜI CAM ĐOAN V DANH MỤC CÁC HÌNH IX DANH MỤC BẢNG BIỂU X CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 LỜI MỞ ĐẦU 1.2 MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN 1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .3 1.5 BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN .3 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 KHÁI NIỆM MICRO GRID .4 2.2 CÁC THÀNH PHẦN TRONG HỆ THỐNG MICROGRID 2.2.1 Hệ thống máy phát phân tán (DG) 2.2.1.1 Máy phát dùng động đốt .5 2.2.1.2 Hệ thống điện mặt trời 2.2.1.3 Hệ thống điện gió 17 2.2.1.4 Năng lượng sinh khối 21 2.2.1.5 Turbine khí, Microturbine 21 2.2.1.6 Pin nhiên liệu – Fuel cell 22 2.2.2 Hệ thống lưu trữ lượng (DS): 24 2.2.2.1 Pin, ắc-quy : 24 2.2.2.2 Hệ thống điện phân lưu trữ hydrogen : 25 2.2.2.3 Hệ thống bánh đà (flywheel): 26 2.2.2.4 Siêu tụ điện (super capacitor): 26 2.2.3 Hệ thống giám sát, điều khiển (MCS): 27 CBHD: TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm HVTH: Hồ Trường Giang Trang vii 2.2.3.1 Cấp quản lí nối lưới: 28 2.2.3.2 Cấp kiểm soát hệ thống : 28 2.2.3.3 Cấp kiểm soát phận : 29 2.3 GIỚI THIỆU MỘT SỐ THUẬT TOÁN ÁP DỤNG CHO BÀI TOÁN TỐI ƯU TRONG HỆ THỐNG MICROGRID : 30 2.3.1 Thuật toán Particle Swarm Optimization (PSO) 30 2.3.2 Thuật toán Artificial Bee Colony (ABC) 31 2.3.3 Thuật toán Ant Lion Optimizer (ALO) 33 CHƯƠNG 3: MƠ HÌNH BÀI TỐN TỐI ƯU DUNG LƯỢNG CÁC THÀNH PHẦN TRONG HỆ THỐNG MICRO GRID 34 3.1 MƠ HÌNH TỐI ƯU HĨA TRONG HỆ THỐNG MICROGRID 34 3.1.1 Giới thiệu: .34 3.1.2 Mơ hình tối ưu hóa 34 3.2 CÁC THÀNH PHẦN TRONG MƠ HÌNH TỐI ƯU HĨA 35 3.2.1 Turbine gió 35 3.2.2 Năng lượng mặt trời : .36 3.2.3 Mức tiêu hao nhiên liệu máy phát Diesel 36 3.3 HÀM MỤC TIÊU VÀ RÀNG BUỘC 37 3.3.1 Hàm mục tiêu 37 3.3.2 Hàm ràng buộc 37 CHƯƠNG 4: THUẬT TOÁN STOCHASTIC FRACTAL SEARCH VÀ ÁP DỤNG ĐỂ GIẢI BÀI TOÁN TỐI ƯU DUNG LƯỢNG .39 4.1 GIỚI THIỆU THUẬT TOÁN STOCHASTIC FRACTAL SEARCH (SFS) 39 4.2 QUÁ TRÌNH KHUẾCH TÁN (DIFFUSION PROCESS – DP) 40 4.3 QUÁ TRÌNH CẬP NHẬT .41 4.3.1 Phương pháp thống kê 41 4.3.2 Phương pháp thống kê thứ hai 42 4.4 THUẬT TỐN TÌM KIẾM NGẪU NHIÊN FRACTAL 42 4.4.1 Thuật toán SFS cho toán tối ưu dung lượng .42 4.4.2 Thuật tốn cho hàm q trình cập nhật 43 CBHD: TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm HVTH: Hồ Trường Giang Trang viii 4.5 XÂY DỰNG THUẬT TOÁN 44 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ TÍNH TỐN 45 5.1 BÀI TOÁN TỐI ƯU - HỆ THỐNG MICROGRID GỒM MÁY PHÁT DIESEL, BỘ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ BỘ NĂNG LƯỢNG GIÓ 45 5.1.1 Mơ tả tốn: 45 5.1.2 Thực tính toán với SFS: 46 5.2 BÀI TOÁN TỐI ƯU - HỆ THỐNG MICROGRID GỒM 52 MÁY PHÁT DIESEL, VÀ BỘ NĂNG LƯỢNG GIÓ .49 5.2.1 Mơ tả tốn: 49 5.2.2 Thực tính tốn với SFS: 50 5.3 BÀI TOÁN TỐI ƯU - HỆ THỐNG MICROGRID GỒM 10 MÁY PHÁT DIESEL, BỘ NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI VÀ BỘ NĂNG LƯỢNG GIĨ 51 5.3.1 Mơ tả toán: 51 5.3.2 Thực tính tốn với SFS: 52 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .58 6.1 KẾT LUẬN 58 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN TRONG TƯƠNG LAI 58 6.3 LỜI KẾT 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 PHỤ LỤC 63 CBHD: TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm HVTH: Hồ Trường Giang Trang 52 Hình 5.2 Đồ thị nhu cầu phụ tải Bảng 5.9 Bảng số liệu xạ mặt trời tốc độ gió Bài tốn thực với số vòng lặp 50 Kết toán so sánh với kết thuật toán Fuzzy-Optimization (FO) [29,30] Xác định giá trị tối ưu hàm mục tiêu đồ thị hội tụ Nhận xét đánh giá kết 5.3.2 Thực tính tốn với SFS: Phân bố cơng suất hệ hiển thị bảng 5.10 Tốc độ hội tụ hàm mục tiêu biểu diễn hình 5.3 CBHD: TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm HVTH: Hồ Trường Giang Trang 53 Hình 5.3 Tốc độ hội tụ hàm mục tiêu theo Bảng 5.10 Bảng phân bố công suất theo DG DG DG DG DG DG (MW) (MW) (MW) (MW) (MW) (MW) 2,615.84 119.24 137.87 118.28 107.55 105.56 2,422.25 116.22 137.87 118.76 104.88 107.52 2,283.87 115.25 139.94 117.82 106.74 108.08 2,162.17 117.58 139.31 115.17 109.42 109.20 2,075.85 115.35 138.08 117.09 109.46 107.71 2,044.31 118.13 138.45 118.03 104.73 109.46 2,248.02 118.53 135.00 118.75 104.66 106.63 2,668.04 112.77 138.80 119.00 106.15 107.82 2,874.85 117.42 131.60 117.00 107.76 107.10 10 3,295.32 119.74 137.51 119.69 106.21 106.33 11 3,522.82 119.56 139.10 118.93 109.91 109.76 Time(h) CBHD: TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm HVTH: Hồ Trường Giang Trang 54 12 3,200.70 119.17 137.81 119.85 108.48 108.77 13 3,386.72 115.14 136.05 116.50 108.68 107.23 14 3,651.95 115.84 139.54 118.27 105.90 107.74 15 3,570.16 118.41 137.33 118.69 108.97 109.02 16 3,640.11 115.85 139.20 119.71 109.96 109.04 17 3,530.65 116.55 138.51 116.37 107.79 108.63 18 3,693.45 116.42 139.56 117.95 107.51 109.88 19 3,904.42 117.12 139.13 118.12 107.50 109.44 20 3,815.60 117.37 139.00 118.71 108.76 108.28 21 3,676.78 118.96 139.11 119.48 109.78 107.92 22 3,420.21 119.29 138.83 118.78 108.55 105.37 23 3,194.78 119.47 138.82 117.49 107.37 107.71 24 3,045.53 118.83 137.65 118.98 109.26 107.29 Bảng 5.11 Bảng phân bố công suất theo (tiếp theo) DG DG DG DG 10 PV WT (MW) (MW) (MW) (MW) (MW) (MW) 7.52 2.94 8.61 1.92 0.00 4.67 13.20 9.65 10.88 1.10 0.00 2.80 4.31 5.31 7.79 1.52 0.00 0.00 13.73 5.36 8.17 1.12 0.00 0.00 5.11 3.50 15.77 1.70 0.00 0.00 6.66 2.77 9.64 1.28 0.00 0.00 4.35 2.82 9.66 1.18 66.60 0.00 7.26 2.85 6.74 1.16 186.60 0.00 7.56 8.91 8.35 1.06 225.00 7.47 10 11.25 2.08 10.49 1.47 301.80 6.53 11 11.59 28.46 9.72 1.25 370.20 0.00 12 5.43 7.00 11.29 1.65 411.60 0.00 Time(h) CBHD: TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm HVTH: Hồ Trường Giang Trang 55 13 13.06 2.12 8.16 1.07 421.80 0.00 14 15.49 4.25 10.17 1.05 441.60 50.40 15 13.48 8.58 16.32 1.18 351.60 64.40 16 23.11 2.37 8.97 1.10 255.00 66.27 17 6.44 5.72 9.86 1.30 174.60 62.53 18 8.40 11.64 5.11 1.05 51.60 57.87 19 13.00 12.76 5.55 1.48 0.00 61.60 20 8.63 16.97 9.76 1.48 0.00 65.33 21 24.92 11.17 15.59 1.25 0.00 65.33 22 25.70 5.54 15.97 1.12 0.00 60.67 23 7.89 12.00 20.09 1.15 0.00 64.40 24 13.43 8.00 8.03 1.66 0.00 89.60 Bảng 5.12 Bảng chi phí nhiên liệu cho máy phát diesel theo Time DG DG DG DG DG (h) ($/h) ($/h) ($/h) ($/h) ($/h) 1,884,792.94 102,722.15 110,188.08 102,450.50 94,032.31 1,722,334.66 100,911.85 111,380.72 102,741.78 92,464.15 1,608,686.09 100,331.76 111,014.75 102,170.91 93,557.74 1,510,442.19 101,724.27 110,309.80 100,576.13 95,127.80 1,441,735.52 100,391.49 110,522.73 101,730.87 95,149.29 1,416,824.66 102,057.15 108,537.99 102,302.04 92,376.67 1,579,578.72 102,294.41 110,721.21 102,736.63 92,338.93 1,416,824.66 1,579,578.72 101,633.43 109,981.46 101,679.28 94,151.91 10 1,929,292.12 103,021.98 110,895.51 103,301.17 93,243.78 11 2,108,490.43 102,913.70 110,150.17 102,843.56 95,411.46 12 1,416,824.66 102,680.00 109,142.40 103,399.22 94,577.88 13 1,579,578.72 100,261.89 111,148.46 101,376.69 94,694.00 98,840.31 CBHD: TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm 106,581.88 102,884.35 93,212.13 HVTH: Hồ Trường Giang Trang 56 14 1,929,292.12 100,685.81 109,876.87 102,446.59 93,065.17 15 2,108,490.43 102,223.47 110,951.42 102,695.74 94,862.48 16 2,487,054.19 100,690.05 110,556.84 103,311.81 95,444.84 17 2,699,845.87 101,108.56 111,161.39 101,297.43 94,173.11 18 2,400,202.39 101,029.41 110,910.33 102,252.21 94,005.86 19 2,571,877.36 101,452.25 110,838.22 102,353.90 93,999.28 20 2,823,113.48 101,600.36 110,901.67 102,708.26 94,739.74 21 2,744,835.96 102,554.62 110,742.25 103,171.68 95,333.77 22 2,811,742.82 102,751.05 110,731.47 102,751.00 94,613.47 23 2,394,801.94 102,859.88 110,060.87 101,975.54 93,922.35 24 2,259,860.01 102,478.66 111,058.29 102,875.23 95,031.92 Bảng 5.13 Bảng chi phí nhiên liệu cho máy phát diesel theo (tiếp theo) Thời DG DG DG DG DG 10 DG cost gian ($/h) ($/h)) ($/h) ($/h) ($/h) ($/h) 93,260.47 58,618.43 46,889.04 44,512.63 53,211.54 2,590,678.09 94,411.50 64,388.25 53,815.13 46,898.31 50,948.74 2,440,295.09 94,746.37 55,382.47 49,335.36 43,641.49 52,107.22 2,310,974.17 95,401.77 64,933.64 49,384.52 44,048.74 51,000.09 2,222,948.96 94,522.74 56,196.46 47,463.68 52,042.48 52,621.89 2,152,377.17 95,553.72 57,754.19 46,710.36 45,592.38 51,436.46 2,119,145.61 93,891.86 55,431.55 46,764.04 45,607.75 51,155.64 2,280,520.72 94,591.37 58,364.48 46,796.78 42,542.72 51,122.40 2,624,228.55 94,169.19 58,667.04 53,057.70 44,232.12 50,829.88 2,816,892.44 10 93,713.66 62,399.33 46,000.22 46,483.02 51,970.20 3,198,083.07 11 95,732.09 62,748.09 73,255.38 45,675.19 51,366.40 3,439,941.91 12 95,149.84 56,511.57 51,079.58 47,332.42 52,465.97 3,112,541.26 13 94,240.83 64,244.63 46,036.16 44,029.84 50,855.70 3,278,765.56 14 94,545.90 66,734.48 48,235.52 46,150.13 50,815.66 3,535,669.62 CBHD: TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm HVTH: Hồ Trường Giang Trang 57 15 95,298.57 64,673.78 52,714.71 52,614.73 51,158.53 3,472,029.38 16 95,310.65 74,578.57 46,295.89 44,885.07 50,946.02 3,533,762.57 17 95,064.61 57,528.64 49,760.00 45,825.92 51,490.09 3,414,686.44 18 95,804.08 59,513.78 55,871.03 40,824.26 50,812.97 3,574,144.24 19 95,547.19 64,184.53 57,035.67 41,289.38 52,010.81 3,788,042.47 20 94,861.17 59,747.66 61,379.83 45,717.15 52,003.99 3,705,584.12 21 94,649.05 76,460.04 55,386.78 51,846.95 51,360.18 3,588,534.00 22 93,145.27 77,273.89 49,576.81 52,253.54 50,993.98 3,337,270.77 23 94,524.79 59,001.81 56,246.45 56,581.48 51,094.51 3,121,069.61 24 94,278.54 64,621.09 52,112.65 43,896.97 52,502.02 2,978,715.38 Total DG cost = 72,636,901.20 ($) Bảng 5.14 So sánh kết thuật toán Total DG cost ($) SFS FO [5] 72,636,901.20 74,230,000 Chi phí nhiên liệu hệ thống máy phát theo thuật toán SFS thấp tính tốn theo thuật tốn FO, với toán thuật toán SFS cho kết tốt CBHD: TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm HVTH: Hồ Trường Giang Trang 58 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận Bài toán tối ưu dung lượng tốn quan trọng có tính áp dụng thực tiễn cao Có nhiều phương pháp để giải toán tối ưu dung lượng, luận văn trình bày cách chi tiết ngắn gọn microgrid việc áp dụng thuật toán SFS để giải toán tối ưu dung lượng Microgird Thơng qua tốn đưa trên, thuật toán SFS cho thấy hiệu việc đưa kết tối ưu dung lượng Thuật toán SFS sử dụng hai phương pháp thống kê Levy flight Gaussian để gia tăng hiệu cho lời giải toán Việc sử dụng kết hợp phân phối Levy Gaussian giúp SFS phương pháp hữu hiệu việc giải toán tối ưu dung lượng Sử dụng Levy flight giúp toán hội tụ nhanh Gaussian lại cho phép tìm kiếm kết tối ưu tốt Để đánh giá hiệu phương pháp SFS, luận văn áp dụng thuật toán việc khảo sát trường hợp khác microgrid bao gồm hệ thống DG, PV, WT với số lượng máy phát từ đến 52 thiết bị Luận văn tiến hành khảo sát hai trường hợp cung cấp công suất tức thời cung cấp công suất theo ngày Kết cho toán so sánh với kết báo với thông số đầu vào tương tự So sánh kết cho thấy giá trị tối ưu mà thuật toán SFS tìm thấy tốt so với thuật tốn DE-HS, FO, chưa tối ưu so với thuật toán DSM Ưu điểm SFS hội tụ ổn định khả tìm kiếm lời giải tối ưu cho toán tối ưu dung lượng Tuy nhiên nhược điểm thuật toán thời gian hội tụ trình tạo bước nhảy ngẫu nhiên phân phối Gaussian 6.2 Hướng phát triển tương lai Với độ đa dạng toán tối ưu dung lượng khả cho kết tối ưu thuật tốn SFS, đề tài luận văn phát triển theo hướng sau đây: CBHD: TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm HVTH: Hồ Trường Giang Trang 59  Tối ưu dung lượng hệ thống microgrid với nhiểu loại nguồn phát  Cải thiện thuật toán để đạt tốc độ hội tụ cao hơn, đạt kết tốt  Khảo sát toán hệ thống microgrid nối lưới  Khảo sát toán đa mục tiêu với trường hợp thỏa mãn nhiều mục tiêu sát với thực tế 6.3 Lời kết Các kết thu việc áp dụng thuật toán SFS vào toán tối ưu dung lượng hệ Microgird tốt Tuy nhiên điều kiện thực luận văn với khả người viết có hạn nên khơng tránh khỏi sai sót hạn chế Người viết mong q thầy cơ, độc giả có đóng góp để hoàn thiện nội dung luận văn tốt tương lai CBHD: TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm HVTH: Hồ Trường Giang Trang 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] S Surender Reddy, Jae Young Park, Chan Mook Jung (2016) Optimal operation of microgrid using hybrid differential evolution and harmony search algorithm.Higher Education Press and Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 10(3), 355-362 [2] Liu X, Xu W (2010) Economic load dispatch constrained by wind power availability: a here-and-now approach IEEE Transactions on Sustainable Energy, 1(1), 2–9 [3] Liu X, Xu W (2010) Minimum emission dispatch constrained by stochastic wind power availability and cost IEEE Transactions on Power Systems, 25(3), 1705–1713 [4] Chun-Lung Chen, Tsung-Ying Lee, Rong-Mow Jan (2006) Optimal windthermal coordination dispatch in isolated power systems with large integration of wind capacity.Energy Conversion and Management, 47(18-19), 3456-3472 [5] Ruey-Hsun Liang, Jian-Hao Liao (2007) A Fuzzy-Optimization Approach for Generation Scheduling With Wind and Solar Energy Systems IEEE Transactions on Power Systems, 22(4), 1665-1674 [6] J Kennedy, R.C Eberhart (1995),Particle swarm optimization.Proc IEEE Conf on Neural Networks, IV, Piscataway, NJ, 1942–1948 [7]Karaboga D, Akay B (2009) A comparative study of artificial bee colony algorithm Applied Mathematis Computation ,214(1):108–132 [8] Seyedali Mirjalili (2015),The Ant Lion Optimizer, Advances in Engineering Software 83, 80-98 [9] Scharf I, Subach A, Ovadia O(2008) Foraging behaviour and habitat selection in pitbuilding antlion larvae in constant light or dark conditions Anim Behaviour, 76(6),2049–2057 [10] Griffiths D (1986) Pit construction by ant-lion larvae: a cost-benefit analysis Journal of Animal Ecology, 55(1),39–57 CBHD: TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm HVTH: Hồ Trường Giang Trang 61 [11] Scharf I, Ovadia O (2006) Factors influencing site abandonment and site selection in a sit-and-wait predator: a review of pit-building antlion larvae Journal of Insect Behavior, 19(2), 197-218 [12] Hamid Salimi (2015) Stochastic Fractal Search: A powerful metaheuristic algorithm.Knowledge-Based Systems, 75,1-18 [13] B.B Mandelbrot (1983), The Fractal Geometry of Nature, Times Books [14]T Vicˇzek (1992), Fractal Growth Phenomena, World Scientific Publishing Company Incorporated [15] K.J Falconer (1986), Random fractals, Math Proc Cambridge Philos Soc ,100 (3), 559–582 [16] M.F Barnsley, S Demko (1985) Iterated function systems and the global construction of fractals, Proc Roy Soc Lond A Math Phys Sci, 399 (1817) 243–275 [17] P Grassberger, I Procaccia (1983), Characterization of strange attractors, Phys Rev.Lett 50 (5), 346–349 [18] P Prusinkiewicz (1986), Graphical applications of L-systems, Proceedings of Graphics Interface [19] J Cannon, W Floyd, W Parry (2001) Finite subdivision rules, Conformal Geom Dynam Am Math Soc (8),153–196 [20] K.J Falconer (1986), Random fractals, Math Proc Cambridge Philos Soc ,100 (3),559–582 [21] T.t Witten, L Sander (1983), Diffusion-limited aggregation, Phys Rev B ,27 (9),5686 [22] L Niemeyer, L Pietronero, H Wiesmann (1984), Fractal dimension of dielectric breakdown, Phys Rev Lett 52 (12) ,1033–1036 [23] Rainer Storn, Kenneth Price (1997).Differential Evolution – A Simple and Efficient Heuristic for global Optimization over Continuous Spaces Journal of Global Optimization, 11(4), 341-359 CBHD: TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm HVTH: Hồ Trường Giang Trang 62 [24] Zong Woo Geem, Joong Hoon Kim, G V Loganathan (2001) A New Heuristic Optimization Algorithm: Harmony Search Simulation councils inc 76(2), 60-68 [25] Ela A A A E, Abido M A, Spea S R (2010) Optimal powerflow using differential evolution algorithm Electric Power Systems Research, 80(7),878–885 [26] Sivasubramani S, Swarup K S (2011) Multi-objective harmony search algorithm for optimal powerflow problem International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 33(3),745–752 [27] Gao X Z, Wang X, Ovaska S J, Zenger K (2014) A hybrid optimizationmethod based on differential evolution and harmony search Journal of Computational Intelligence & Applications, 13(1), 1–23 [28] Chen CL, Chen N (2001) Direct search method for solving economic dispatch problem considering transmission capacity constraints IEEE Trans ;PWRS16(4),764–769 [29] J J Buckley and Y Hayashi (1993) Fuzzy genetic algorithms for optimization Proc Int Joint Conf Neural Networks, 1, 725-728 [30] D E Goldberg (1989) Genetic Algorithms in Search.Optimization and Machine Learning Reading, MA: Addison-Wesley CBHD: TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm HVTH: Hồ Trường Giang Trang 63 PHỤ LỤC Bảng 1: Thông số ai, bi, ci – máy phát i bi ci 1992 25.16 0.129 1600 25.4 0.121 Bảng 2: Thông số cho 52 máy phát Generator bi ci Pimin Pimax 293.25 8.308 0.02755 900 388.25 4.847 0.01233 900 102.28 5.286 0.04914 1040 348.03 3.221 0.00917 1040 137.56 1.874 0.01344 175 125.67 2.536 0.01978 225 53.27 5.017 0.08606 285 105.96 2.427 0.02239 410 44.44 4.495 0.09185 480 10 545.8 4.31 0.00751 480 11 248.8 1.711 0.00683 480 12 79.4 4.07 0.04876 480 13 2489.84 3.113 0.000151 555 14 276.16 1.926 0.006925 840 15 855.3 1.254 0.001464 22.5 16 855.3 1.254 0.001464 63 17 855.3 1.254 0.001464 28 18 855.3 1.254 0.001464 56.6 19 855.3 1.254 0.001464 31 20 117.23 4.765 0.039055 71.2 CBHD: TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm HVTH: Hồ Trường Giang Trang 64 21 117.23 4.765 0.039055 516 22 943.88 2.422 0.002559 22 23 163.59 0.316 0.00193 21.8 24 1825.88 0.448 0.000245 20.7 25 1826.29 0.448 0.000245 15.3 26 2496.6 0.303 0.000121 45 27 908.24 2.321 0.002549 22.5 28 211.41 0.363 0.001711 326 29 794.45 1.195 0.001502 48.6 30 246.33 0.848 0.003431 90 31 3051.31 1.04 0.000343 78 32 138.45 2.657 0.018829 250 33 117.23 4.765 0.039055 314.2 34 117.23 4.765 0.039055 315 35 309.13 24.38 0.0731 920 36 128.88 14.96 0.104 920 37 83.9 1.386 0.01625 140 38 128.39 1.499 0.01154 125 39 73.77 6.365 0.07942 280 40 111.82 5.842 0.04965 280 41 63.64 4.991 0.07272 280 42 261.95 11.45 0.04188 480 43 110.29 9.098 0.0762 480 44 271.09 11.59 0.04188 480 45 191.31 10.713 0.053026 630 46 82.93 1.734 0.02048 450 47 863.98 1.584 0.00183 650 48 170.19 3.562 0.0205 480 49 0 0 175 CBHD: TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm HVTH: Hồ Trường Giang Trang 65 50 117.23 4.765 0.039055 81.6 51 189.23 5.345 0.034523 86 52 567.34 1.346 0.003456 89 Bảng 3: Thông số ai, bi, ci – 10 máy phát i bi ci 31780 567.1 0.05401 31940 587.2 0.05382 31890 560.5 0.05373 31910 590.1 0.05317 31660 574.2 0.05318 31730 577.2 0.05391 51070 998.1 0.8358 43850 1033 0.00245 35450 1052 0.00342 10 47910 2758 3.318 CBHD: TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm HVTH: Hồ Trường Giang Trang 66 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: HỒ TRƯỜNG GIANG Ngày sinh: 06/12/1984 Nơi sinh: Bà Rịa – Vũng Tàu Địa liên lạc: 27 CC Tân Quy, Đường số 15, P.Tân Quy, Q.7, TPHCM Quá trình học tập :  Từ năm 2009 đến tháng 04/2012, học đại học trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh, Khoa Điện – Điện tử ( Điện )  Từ tháng 07/2014 đến nay, học cao học trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh, Khoa Điện-Điện tử, ngành Kỹ thuật điện Quá trình học tập :  Từ năm 2009 đến tháng 12/2015 công tác công ty TNHH Cơ điện Nam Tuấn  Từ tháng 01/2016 đến tháng 12/2016 công tác Công Ty TNHH Tư Vấn Thiết Kế & Quản Lý Dự án Atelier (Việt Nam)  Từ tháng 01/2017 đến công tác tự CBHD: TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm HVTH: Hồ Trường Giang ... thuật toán Stochastic Fractal Search - Nghiên cứu toán tối ưu dung lượng thành phần hệ thống Microgrid - Áp dụng thuật tốn Stochastic Fractal Search tính tốn tối ưu dung lượng thành phần hệ thống. .. TÀI: Áp dụng thuật toán Stochastic Fractal Search tính tốn tối ưu dung lượng thành phần hệ thống Microgrid vận hành độc lập I NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tìm hiểu hệ thống Microgrid vận hành độc lập. .. hiểu thuật toán SFS hệ thống microgird, đề tài áp dụng thuật tốn SFS tính tốn tối ưu dung lượng thành phần hệ thống microgrid vận hành độc lập cho trường hợp: hệ microgrid gồm máy phát diesel, lượng