1. Trang chủ
  2. » Tất cả

Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661

58 3 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 58
Dung lượng 2,35 MB

Nội dung

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP TỐI ƯU HĨA CHI PHÍ MÁY PHÁT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN SỬ DỤNG THUẬT TOÁN TỐI ƯU Giảng viên hướng dẫn: Th.s NGUYỄN NGỌC ANH Nhóm sinh viên thực hiện: MSSV: HỒ VĂN NGỌC 17052771 ĐẶNG TRUNG HẬU 17015661 TP Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 05 năm 2021 i Khóa luận tốt nghiệp Nhóm sinh viên TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên giao đề tài (1): Đặng Trung Hậu, 17015661: (2): Hồ Văn Ngọc, 17052771: Tên đề tài: Tối ưu hóa chi phí máy phát hệ thống điện sử dụng thuật toán tối ưu Nhiệm vụ (Nội dung số liệu ban đầu) Chương 1: Tổng quan hệ thống điện Chương 2: Các phương pháp phân bố trào lưu cơng suất Bài tốn phân bố trào lưu công suất Các phương pháp lặp Chương 3: Dịng cơng suất tối ưu (OPF) Hàm mục tiêu toán OPF Tối ưu tổng chi phí máy phát với chi phí nhiên liệu hàm bậc Chương 4: Thuật toán tối ưu áp dụng cho toán OPF Giới thiệu thuật toán tối ưu Áp dụng thuật toán tối ưu cho toán OPF Chương 5: Kết luận - Kết thu từ giải thuật so sánh đánh giá với số phần mềm khác - Rút ưu nhược điểm thuật toán áp dụng tính tốn với hàm mục tiêu cụ thể Kết dự kiến (tóm tắt kết dự kiến đạt được) Loại kết Loại I Mô tả Thực - Thiết bị, máy móc i Khóa luận tốt nghiệp Nhóm sinh viên Loại kết Loại I Mơ tả Thực (mô hình vật lý) - Vật liệu Loại II - Nguyên lý ứng dụng x - Phương pháp x - Tiêu chuẩn - Chương trình máy x tính - Phần mềm máy tính x - Bản vẽ thiết kế - Quy trình cơng nghệ - Phân tích dự báo x Loại III - Sơ đồ - Số liệu - Báo cáo phân tích x - Đề án, quy họach Loại IV - Bài báo - Sách chuyên khảo - Giáo trình - Tài liệu phục vụ x giảng dạy (bài giảng) - Sản phẩm đăng ký sở hữu trí tuệ Khác - ii Khóa luận tốt nghiệp Nhóm sinh viên (Sinh viên đánh dấu X vào ô thực hiện, ghi tóm tắt mơ tả cho kết dự kiến mà thực hiện) Tp HCM, ngày Giảng viên hướng dẫn tháng Sinh viên Trưởng môn iii năm 20… Khóa luận tốt nghiệp Nhóm sinh viên NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN iv Khóa luận tốt nghiệp Nhóm sinh viên MỤC LỤC PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP i NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN iv MỤC LỤC v DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ viii DANH SÁCH CÁC BẢNG ix MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu .2 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 1.6 Cấu trúc đồ án CHƯƠNG TỔNG QUAN HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 Tổng quan lượng giới khu vực 1.1.1 Tổng quan lượng giới 1.1.2 Tổng quan lượng ASEAN 1.2 Tổng quan hệ thống điện Việt Nam 1.2.1 Vai trò quan trọng thiết yếu lượng phát triển kinh tế, xã hội phục vụ dân sinh 1.2.2 Nhận định hội thách thức, vấn đề tồn vấn đề cung ứng sử dụng điện, đảm bảo an ninh lượng quốc gia v Khóa luận tốt nghiệp Nhóm sinh viên 1.2.3 Đề xuất giải pháp giúp cải thiện nguồn, cung cấp đủ điện cho phát triển kinh tế xã hội, nâng tính cạnh tranh hội nhập kinh tế quốc tế .9 1.3 Kết luận 10 CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN BỐ TRÀO LƯU CƠNG SUẤT 11 2.1 Bài tốn phân bố cơng suất .11 2.1.1 Giới thiệu 11 2.1.2 Những vấn đề chung 13 2.2 Các phương pháp lặp 13 2.2.1 Các phương trình 14 2.2.1.1 Phương trình dịng cơng suất 14 2.2.1.2 Phương trình công suất đường dây tổn thất 15 2.2.2 Phương pháp Gauss – Seidel 15 2.2.3 Phương pháp Newton – Raphson 17 2.3 Kết 21 CHƯƠNG DỊNG CƠNG SUẤT TỐI ƯU (OPF) 26 3.1 Tóm tắt 26 3.2 Giới thiệu 26 3.3 Hàm mục tiêu toán OPF 27 3.4 Điều kiện ràng buộc 27 3.4.1 Ràng buộc đẳng thức 28 3.4.2 Ràng buộc bất đẳng thức 28 CHƯƠNG THUẬT TOÁN TỐI ƯU 29 4.1 Đặt vấn đề 29 4.2 Giới thiệu 29 4.3 Giới thiệu thuật toán tối ưu EO CSA 30 vi Khóa luận tốt nghiệp Nhóm sinh viên 4.3.1 Giới thiệu thuật toán EO 30 4.3.2 Giới thiệu thuật toán CSA 32 4.4 Hàm mục tiêu .33 4.5 Áp dụng thuật toán tối ưu cho toán OPF 34 4.5.1 Thuật toán EO 34 4.5.2 Thuật toán CSA 37 CHƯƠNG KẾT QUẢ 40 5.1 Hệ thống điện chuẩn IEEE 30 nút 40 5.2 Cực tiểu chi phí máy phát với hệ số chi phí hàm bậc hai giải thuật EO CSA .42 5.3 Kết luận 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 LỜI CẢM ƠN .49 vii Khóa luận tốt nghiệp Nhóm sinh viên DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ Hình 1: Điện sản xuất 2019 khu vực nhóm, TWh .5 Hình 2: Sản lượng điện nước 2019, TWh .5 Hình 3: Điện sản xuất bình quân đầu người 2019, Kwh .6 Hình 4: Sản lượng điện than đầu người, Kwh.người Hình 1: Nút phụ tải 12 Hình 2: Nút nguồn .12 Hình 3: Nút cân 12 Hình 4: Mơ hình khảo xát nút hệ thống 14 Hình 5: Mơ hình tính tốn nút 15 Hình 6: Lưu đồ giải thuật phương pháp Gauss - Seidel 17 Hình 7: Lưu đồ giải thuật phương pháp Newton - Graphson 20 Hình 8: Kết chương trình phân bố công suất phương pháp Newton - Graphson .21 Hình 9: Kết Runpf phân bố công suất phương pháp Newton – Graphson 22 Hình 10: Kết chương trình phân bố công suất phương pháp Gauss – Seidel .23 Hình 11: Kết Runpf phân bố cơng suất phương pháp Gauss - Sidel 24 Hình 12: So sánh điện áp U(v) phương pháp Gauss – Sidel, Newton - Graphson case_ieee30 .24 Hình 1: Lưu đồ giải thuật thuật toán EO 36 Hình 2: Lưu đồ giải thuật thuật toán CSA 39 Hình 1: Sơ đồ hệ thống điện IEEE 30 nút 42 Hình 2: Tốc độ hội tụ giải thuật EO với 50 lần chạy 43 Hình 3: Tốc độ hội tụ giải thuật CSA với 50 lần chạy .44 Hình 4: Độ lệch chuẩn giải thuật EO CSA với 50 lần chạy 44 Hình 5: Biên độ điện áp giải thuật EO CSA 45 Hình 6: Dịng cơng suất nhánh giải thuật EO CSA .45 Hình 7: Kết phân bố cơng suất ứng với biến điều khiển tốt 46 viii Khóa luận tốt nghiệp Nhóm sinh viên DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1: Sản lượng điện 2019 khu vực nhóm nước Bảng 1: Phân loại nút 13 Bảng 1: Phân loại nút 13 Bảng 1: Hệ số chi phí máy phát chi phí phát thải 27 Bảng 1: Thông số tải hệ thống IEEE 30 nút 40 Bảng 2: Thông số đường dây hệ thống IEEE 30 nút 40 Bảng 3: Thông số biến điều khiển tốt tìm thấy từ giải thuật EO CSA .42 Bảng 4: So sánh kết cho mạng IEEE 30 nút với hàm mục tiêu cực tiểu chi phí máy phát 43 ix

Ngày đăng: 02/09/2021, 20:55

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Tình hình sản xuất điện năm 2019 toàn thế giới, các khu vực, nhóm nước và các nước đại diện được trình bày sau đây: - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
nh hình sản xuất điện năm 2019 toàn thế giới, các khu vực, nhóm nước và các nước đại diện được trình bày sau đây: (Trang 13)
Hình 1. 2: Sản lượng điện các nước 2019, TWh - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Hình 1. 2: Sản lượng điện các nước 2019, TWh (Trang 14)
Hình 1. 1: Điện sản xuất 2019 của các khu vực và các nhóm, TWh - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Hình 1. 1: Điện sản xuất 2019 của các khu vực và các nhóm, TWh (Trang 14)
Hình 1. 4: Sản lượng điện than trên đầu người, Kwh.người - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Hình 1. 4: Sản lượng điện than trên đầu người, Kwh.người (Trang 15)
Hình 1. 3: Điện sản xuất bình quân đầu người 2019, Kwh - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Hình 1. 3: Điện sản xuất bình quân đầu người 2019, Kwh (Trang 15)
Hình 2. 1: Nút phụ tải - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Hình 2. 1: Nút phụ tải (Trang 21)
Hình 2. 2: Nút nguồn - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Hình 2. 2: Nút nguồn (Trang 21)
Bảng 2. 1: Phân loại các nút - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Bảng 2. 1: Phân loại các nút (Trang 22)
Ta hãy xét một bus điển hình (bus i) trong hệ thống như hình. Đường dây truyền tải được thay thế bằng mô hình hình Π trong đó trở kháng được biểu diễn trong hệ đơn vị tương đối - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
a hãy xét một bus điển hình (bus i) trong hệ thống như hình. Đường dây truyền tải được thay thế bằng mô hình hình Π trong đó trở kháng được biểu diễn trong hệ đơn vị tương đối (Trang 23)
Hình 2. 5: Mô hình tính toán 2 nút - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Hình 2. 5: Mô hình tính toán 2 nút (Trang 24)
Hình 2. 6: Lưu đồ giải thuật phương pháp Gauss - Seidel - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Hình 2. 6: Lưu đồ giải thuật phương pháp Gauss - Seidel (Trang 26)
Hình 2. 7: Lưu đồ giải thuật phương pháp Newto n- Graphson - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Hình 2. 7: Lưu đồ giải thuật phương pháp Newto n- Graphson (Trang 29)
Hình 2. 8: Kết quả chương trình phân bố công suất phương pháp Newto n- Graphson - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Hình 2. 8: Kết quả chương trình phân bố công suất phương pháp Newto n- Graphson (Trang 30)
Hình 2. 9: Kết quả Runpf phân bố công suất phương pháp Newton – Graphson - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Hình 2. 9: Kết quả Runpf phân bố công suất phương pháp Newton – Graphson (Trang 31)
Hình 2. 10: Kết quả chương trình phân bố công suất phương pháp Gauss – Seidel - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Hình 2. 10: Kết quả chương trình phân bố công suất phương pháp Gauss – Seidel (Trang 32)
Hình 2. 12: So sánh điện áp U(v) giữa phương pháp Gauss – Sidel, Newto n- Graphson và case_ieee30 - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Hình 2. 12: So sánh điện áp U(v) giữa phương pháp Gauss – Sidel, Newto n- Graphson và case_ieee30 (Trang 33)
Hình 2. 11: Kết quả Runpf phân bố công suất phương pháp Gauss - Sidel - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Hình 2. 11: Kết quả Runpf phân bố công suất phương pháp Gauss - Sidel (Trang 33)
Với các hệ số chi phí máy phát - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
i các hệ số chi phí máy phát (Trang 36)
Hình 4. 2: Lưu đồ giải thuật thuật toán CSA - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Hình 4. 2: Lưu đồ giải thuật thuật toán CSA (Trang 48)
Bảng 5. 1: Thông số tải hệ thống IEEE30 nút - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Bảng 5. 1: Thông số tải hệ thống IEEE30 nút (Trang 49)
Bảng 5. 3: Thông số các biến điều khiển tốt nhất được tìm thấy từ giải thuật EO và CSA - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Bảng 5. 3: Thông số các biến điều khiển tốt nhất được tìm thấy từ giải thuật EO và CSA (Trang 51)
Hình 5. 1: Sơ đồ hệ thống điện IEEE30 nút - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Hình 5. 1: Sơ đồ hệ thống điện IEEE30 nút (Trang 51)
Bảng 5. 4: So sánh kết quả cho mạng IEEE30 nút với hàm mục tiêu cực tiểu chi phí máy phát - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Bảng 5. 4: So sánh kết quả cho mạng IEEE30 nút với hàm mục tiêu cực tiểu chi phí máy phát (Trang 52)
Hình 5. 3: Tốc độ hội tụ của giải thuật CSA với 50 lần chạy - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Hình 5. 3: Tốc độ hội tụ của giải thuật CSA với 50 lần chạy (Trang 53)
Bảng 5.3 cho thấy kết quả tổng chi phí nhiên liệu tối thiểu thu được từ giải thuật CSA là 800.7079 ($/h) với giá trị trung bình 800.7163 ($/h) và giá trị tối đa 800.7450 ($/h) - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Bảng 5.3 cho thấy kết quả tổng chi phí nhiên liệu tối thiểu thu được từ giải thuật CSA là 800.7079 ($/h) với giá trị trung bình 800.7163 ($/h) và giá trị tối đa 800.7450 ($/h) (Trang 53)
Hình 5. 6: Dòng công suất trên các nhánh giải thuật EO và CSA - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Hình 5. 6: Dòng công suất trên các nhánh giải thuật EO và CSA (Trang 54)
Hình 5. 5: Biên độ điện áp giải thuật EO và CSA - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Hình 5. 5: Biên độ điện áp giải thuật EO và CSA (Trang 54)
Hình 5. 7: Kết quả phân bố công suất ứng với các biến điều khiển tốt nhất - Khoaluantotnghiep_Dangtrunghau_17015661
Hình 5. 7: Kết quả phân bố công suất ứng với các biến điều khiển tốt nhất (Trang 55)

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

  • Đang cập nhật ...

TÀI LIỆU LIÊN QUAN