Áp dụng giải thuật differential evolution (DE) giải các bài toán phân bố tối ưu công suất trong hệ thống điện

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HUỲNH TIẾN SỸ ÁP DỤNG GIẢI THUẬT DIFFERENTIAL EVOLUTION (DE) GIẢI CÁC BÀI TỐN PHÂN BỐ TỐI ƢU CƠNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN Chuyên ngành : THIẾT BỊ, MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN Mã số : 605250 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 06 năm 2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: HUỲNH TIẾN SỸ MSHV : 09180082 Ngày, tháng, năm sinh: 02/02/1981 Nơi sinh : Ninh Thuận Chuyên ngành: Thiết bị, mạng nhà máy điện Mã số : 605250 I TÊN ĐỀ TÀI:Áp dụng giải thuật Differential Evolution (DE) giải tốn phân bố tối ƣu cơng suất hệ thống điện NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - - Tìm hiểu tổng quan phƣơng pháp tính tốn hệ thống điện Khảo sát mơ hình tốn học, ngun lý điều khiển thiết bị FACTS vào tính tốn phân bố cơng suất lƣới điện Tìm hiểu ngun lý, phƣơng pháp thuật toán Differential Evolution (DE) phƣơng án cải tiến Differential Evolution – Harmony Search (DEHS) Xây dựng tốn tính tốn phân bố cơng suất tối ƣu cho lƣới điện khơng có có FACTS áp dụng thuật tốn DE DEHS để tính tốn so sánh Sử dụng ngơn ngữ lập trình MATLAB viết chƣơng trình để giải tốn nêu II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 21/01/2013 III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 21/06/2013 IV CÁN BỘ HƢỚNG DẪN : TS Võ Ngọc Điều Tp HCM, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) Võ Ngọc Điều TRƢỞNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ (Họ tên chữ ký) Công trình đƣợc hồn thành tại: Trƣờng Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM Cán hƣớng dẫn khoa học : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ Trƣờng Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày tháng năm Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trƣởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn đƣợc sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƢỞNG KHOA ĐIỆN –ĐIỆN TỬ LỜI CẢM ƠN Lời tơi muốn nói tơi xin chân thành cảm ơn hƣớng dẫn tận tìnhcủa thầy TS Võ Ngọc Điều, ngƣời thầy hƣớng dẫn thực luận văn Thầy cung cấp cho tài liệu cần thiết cho đề tài Trong suốt thời gian thực luận văn, bận rộn công việc nhƣng thầy dành nhiều thời gian tâm huyết việc hƣớng dẫn tơi Trong q trình thực luận văn với dẫn, nhắc nhở gợi ý thầy cho thêm ý tƣởng mới, giúp không bị lạc lối biển kiến thức mênh mông Cho đến hôm nay, luận văn tơi đƣợc hồn thành, nhờ nhắc nhở, đơn đốc, giúp đỡ nhiệt tình thầy Xin cảm ơn quý thầy cô giáo trƣờng Đại học Bách khoa TP.HCM tận tình dạy cho kiến thức quý báu năm tháng học tập trƣờng Với vốn kiến thức đƣợc tiếp thu q trình học khơng tảng cho q trình nghiên cứu mà cịn hành trang q báu để tơi bƣớc vào đời cách vững tự tin Xin cảm ơn gia đình, ngƣời thân yêu bạn bè đồng nghiệp nguồn cỗ vũ động viên, tạo điều kiện chăm lo cho vật chất lẫn tinh thần để tơi n tâm thực tốt việc học tập Cảm ơn ngƣời bạn bên tơi khó khăn, chia sẽ, trao đổi kiến thức, kinh nghiệm suốt trình học tập, nhƣ trình làm luận văn Cuối em kính chúc q Thầy, Cơ dồi sức khỏe thành công nghiệp cao quý Tp Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2013 Ngƣời thực Huỳnh Tiến Sỹ TÓM TẮT Trong luận văn này, giải thuật DE đƣợc đề xuất để giải toán tối ƣu hóa hệ thống điện Trên sở thuật toán DE, nghiên cứu cải tiến thuật toán DE cách kết hợp với thuật tốn tối ƣu phù hợp để tạo thuật toán DEHS Kiểm tra thuật toán DE DEHS ứng dụng vào toán OPF hệ thống điện với hàm mục tiêu khác Tiến hành so sánh thuật toán DE vàthuật toán cải tiến DEHS lời giải toán OPF giải thuật DE DEHS cho giá trị tổng chi phí nhiện liệu máy phát nhỏ số giải thuật khác nhƣ EP, IEP, TS/SA, PSO giải thuật DEHS có lời giải tốt giải thuật DE Từ nhận thấy ƣu giải thuật DEHS áp dụng DEHS giải tốn OPF có kể đến thiết bị FACTS Ba thiết bị FACTS đƣợc xem xét : TCSC, SVC TCPS Ngồi ra, luận văn có áp dụng kết lời giải tập hợp nhánh thuật toán min-cut [52] hệ thống IEEE30 hiệu chỉnh vừa đƣợc công bố thời gian gần để xác định nguyên tắc lựa chọn vị trí thích hợp TCSC để từ áp dụng DEHS để tìm kiếm thông số điều khiển TCSC với lời giải thơng số điều khiển khác tốn OPF Kết cho thấy ƣu triển vọng việc kết hợp giải thuật min-cut [52] đề xuất giải thuật DEHS để lựa chọn vị trí lắp đặt, tìm kiếm thơng số điều khiển thiết bị FACTS hệ thống điện thỏa mãn mục tiêu đề Cuối phần vạch hƣớng phát triển nghiên cứu, hƣớng tiếp cận để tiếp tục cải thiện thuật toán DE đƣa đến kết tốt hơn, nhƣ ứng dụng vào toán khác hệ thống điện LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan luận văn hồn tồn tơi thực đƣợc thực dƣới hƣớng dẫn khoa học Tiến sĩ Võ Ngọc Điều Các đoạn trích dẫn luận văn đƣợc dẫn nguồn có độ xác cao phạm vi hiểu biết Kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Học viên Huỳnh Tiến Sỹ MỤC LỤC TRANG BÌA LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC MỤC DANH MỤC HÌNH TRONG LUẬN VĂN i DANH MỤC BẢNG TRONG LUẬN VĂN iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi CHƢƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tóm tắt số báo cơng trình nghiên cứu có liên quan .3 1.3 Tầm quan trọng vấn đề nghiên cứu 1.4 Nhận xét chung hƣớng tiếp cận 1.5 Đối tƣợng 10 1.6 Mục tiêu đề tài .11 1.7 Phạm vi giới hạn: 11 1.8 Cấu trúc luận văn 12 CHƢƠNG TỔNG QUAN CÁC BÀI TOÁN PHÂN BỐ TỐI ƢU CÔNG SUẤT VÀ PHƢƠNG PHÁP ÁP DỤNG 13 2.1 Tổng quan toán OPF 13 2.1.1 Vấn đề OPF với kỹ thuật tối ƣu cổ điển : 14 2.1.2 Vấn đề OPF với kỹ thuật tối ƣu dựa trí tuệ nhân tạo: 15 CHƢƠNG GIỚI THIỆU THIẾT BỊ FACTS, NGUYÊN LÝĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT VÀ PHƢƠNG PHÁP LỰA CHỌN VỊ TRÍ THÍCH HỢP ĐẶT THIẾT BỊ FACTS - TCSC 22 3.1 Giới thiệu : 22 3.2 Vấn đề điều khiển dịng cơng suất .22 3.2.1 Vấn đề bù ngang 24 3.2.2 Vấn đề bù dọc 25 3.2.3 Vấn đề điều khiển góc pha 26 3.3 Thiết bị FACTS mơ hình 27 3.3.1 Mơ hình SVC 28 3.3.2 Mơ hình TCSC 29 3.3.3 Mơ hình TCPST 32 3.4 Phƣơng pháp lựa chọn vị trí đặt thích hợp thiết bị FACTS - TCSC 33 CHƢƠNG THÀNH LẬP BÀI TOÁN OPF TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 37 4.1 Giới thiệu .37 4.2 Hàm mục tiêu .37 4.2.1 Cực tiểu hóa chi phí phát điện .38 4.2.2 Cải thiện độ lệch điện áp .39 4.2.3 Giảm tổn hao truyền dẫn .40 4.2.4 Cải thiện độ ổn định điện áp 40 4.2.5 Các ràng buộc toán OPF 41 4.2.6 Các ràng buộc đẳng thức .41 4.2.7 Các ràng buộc bất đẳng thức 43 4.2.8 Xử lý ràng buộc toán OPF 44 CHƢƠNG GIỚI THIỆU GIẢI THUẬT DIFFERENTIAL EVOLUTION, DIFFERENTIAL EVOLUTION - HARMONY SEARCH .46 5.1 Giới thiệu .46 5.2 Thuật toán DE 46 5.2.1 Khái niệm : 46 5.2.2 Các bƣớc giải thuật DE : .47 5.2.3 Lựa chọn thông số điều khiển: 51 5.3 Giải thuật DE cải tiến Differential Evolution – Harmony Search .51 5.3.1 Harmony Search 51 5.3.2 Thuật toán DEHS 55 5.4 Áp dụng thuật toán DE, DEHS để giải tốn phân bố cơng suất tối ƣu hệ thống điện 58 5.4.1 Trình tự bƣớc thực giải thuật DE 58 5.4.2 Trình tự bƣớc thực giải thuật DEHS 62 CHƢƠNG KẾT QUẢ TÍNH TỐN .64 6.1 Giới thiệu .64 6.2 Xét hệ thống IEEE 30 nút 65 6.2.1 Cấu trúc hệ thống IEEE 30 nút 65 6.2.2 Trƣờng hợp : .66 6.2.3 Trƣờng hợp 69 6.3 Xét hệ thống IEEE 57 nút 74 6.3.1 Cấu trúc hệ thống IEEE57 nút .74 6.3.2 Trƣờng hợp 76 6.4 Xét hệ thống IEEE 30 nút có FACTS 79 6.4.1 Trƣờng hợp 79 6.4.1.1 OPF với TCSC 79 6.4.1.2 OPF với SVC .82 6.4.1.3 OPF với TCPS 84 6.4.1.4 OPF với nhiều loại thiết bị FACTS 86 6.5 Trƣờng hợp : Bài toán OPF lƣới điện IEEE30 nút hiệu chỉnh với vị trí lắp đặt TCSC thích hợp 88 6.5.1 Giới thiệu 88 6.5.2 Xét chế độ vận hành bình thƣờng, hàm mục tiêu cực tiểu chi phí nhiên liệu máy phát 89 6.5.3 Xét chế độ tình trạng khẩn cấp, hàm mục tiêu cực tiểu chi phí nhiên liệu máy phát 94 6.5.4 Xét chế độ vận hành bình thƣờng, hàm mục tiêu cực tiểu tổng tổn hao công suất tác dụng 98 6.5.5 Xét chế độ vận hành bình thƣờng, hàm mục tiêu cực tiểu tổng độ lệch điện áp 100 6.5.6 Xét chế độ vận hành bình thƣờng, hàm mục tiêu cải thiện độ ổn định điện áp 102 CHƢƠNG TỔNG KẾT VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 105 7.1 Tổng kết đề tài 105 7.2 Hƣớng phát triển 106 7.3 Lời kết 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO .108 PHỤ LỤC 113 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG .123 109 15 T.S Chung, Y.Z Li ―A Hybrid GA Approach for OPF with Consideration of FACTS Devices‖ 16 K.chandrasekaran, K.arul Jeyaraj, Sahayasenthamil, Dr M.saravanan ―A new method to incorporate facts devicesin optimal power flow using particle swarmoptimization‖ 17 Ongsakul, W., and Bhasaputra, P., 2002 ―Optimal Power Flow with FACTSDevices by Hybrid TS/SA Approach‖ International Journal of Electrical Powerand Energy Systems, 24: 851-857 18 Hingorani, N.G., and Gyugyi, L., 2000 ―Understanding FACTS: Concepts andTechnology of Flexible AC Transmission Systems‖ The Institution of ElectronicEngineers 19 H Sadat, Power system analysis (New York: McGraw Hill,1999) 20 K.chandrasekaran, K.arul Jeyaraj, Sahayasenthamil, Dr M.saravanan ―A new method to incorporate facts devicesin optimal power flow using particle swarmoptimization‖ Journal of Theoretical and Applied Information Technology 21 Naresh Acharya, N Mithulananthan ―Locating series FACTS devices for congestion management in deregulated electricity markets‖Electric Power Systems Research 77 (2007) 352–360 22 T.S Chung, Y.Z Li ―A Hybrid GA Approach for OPF with Consideration of FACTS Devices‖ International Conference on Developments in Power System Protection, 9-12 April, 2001, Amsterdam, The Netherlands 23 G Shaoyun and TS Chung ―Optimal active power flow incorporating FACTS devices with power flow control constraints‖ Electrical Power & Energy System, Vol.20, No.5, pp 321-326, 1998 24 M Basu ―Optimal power flow with FACTS devices using differential evolution‖ Electrical Power and Energy Systems 30 (2008) 150–156 25 B Mahdad, K Srairi, T Bouktir ―Optimal power flow for large-scale power system with shunt FACTS using efficient parallel GA‖ Electrical Power and Energy Systems journal homepage: www.elsevier.com/locate/ijepes 26 Hugo Ambriz-Pe´rez, Enrique Acha, Claudio R Fuerte-Esquivel ―TCSCfiring angle model for optimal power flow solutions using Newton’s method‖ Electrical Power and Energy Systems 28 (2006) 77–85 27 Enrique Acha, Claudio R Fuerte-Esquivel, Hugo Ambriz-Pe´rez, Ce´sar Angeles-Camacho ―FACTS: Modelling and Simulation in Power Networks‖ Copyright # 2004 John Wiley & Sons Ltd, The Atrium, Southern Gate, Chichester, West Sussex PO19 8SQ, England 28 1K.S.Pandya, 2S.K.Joshi ―A Survey Of Optimal Power Flow Methods‖ Journal of Theoretical and Applied Information Technology 110 29 M M Al-Hulail, M A Abido ―Optimal Power Flow Incorporating Facts Devicesusing Particle Swarm Optimization‖ 30 K Y Lee and M.A El-Sharkawi ―Modern Heuristic Optimization Techniques with Applications to Power Systems‖ New Intelligent Systems Technologies Working GroupIntelligent System Applications SubcommitteePower System Analysis, Computing, and Economics CommitteeIEEE Power Engineering Society 31 S Sutha, and N Kamaraj ―Optimal Location of Multi Type Facts Devices for Multiple Contingencies Using Particle Swarm Optimization‖ International Journal of Electrical and Electronics Engineering 1:1 2008 32 Dr Ibrahim Oumarou, Prof Daozhuo Jiang, Prof Cao Yijia ―Optimal Placement of Shunt Connected Facts Device in a Series Compensated Long Transmission Line‖ Proceedings of the World Congress on Engineering 2009 Vol IWCE 2009, July - 3, 2009, London, U.K 33 Yamille del Valle, Ganesh Kumar Venayagamoorthy, Salman Mohagheghi, Jean-Carlos Hernandez and Ronald G Harley ―Particle Swarm Optimization: Basic Concepts, Variants and Applications in Power Systems‖ IEEE Transactions On Evolutionary Computation, Vol 12, No 2, April 2008 34 Lijun Cai and István Erlich Georgios Stamtsis Yicheng Luo, ―Optimal Choice and Allocation of FACTS Devices in Deregulated Electricity Market using Genetic Algorithms‖ 35 G Glanzmann, G Andersson, ―Coordinated Control of FACTS Devices based on Optimal Power Flow‖ 36 Ken Price, Rainer Storn, and Jouni Lampinen, ―Differential Evolution - A Practical Approach to Global Optimization‖ Springer, ISBN: 3-54020950-6 37 Sk Minhazul Islam, Swagatam Das ―An Adaptive Differential Evolution Algorithm With Novel Mutation and Crossover Strategies for Global Numerical Optimization‖ IEEE TRANSACTIONS ON SYSTEMS, MAN, AND CYBERNETICS—PART B: CYBERNETICS, VOL 42, NO 2, APRIL 2012 38 Enrique Acha, Claudio R Fuerte-Esquivel, Hugo Ambriz-Pe´rez, Ce´sar Angeles-Camacho, ―FACTS - Modelling and Simulation in Power Networks‖, John Wiley & Sons Ltd, England, 2004 39 MATPOWER, a MATLAB Power System Simulation Package, Version 1, Available at: http://www.pserc.cornell.edu/matpower 40 Xiaobo Liu, Zhihua Cai, Chao Yu ―A Hybrid Harmony Search Approach Based on Differential Evolution‖, School of Computer Science, China University of Geosciences, 388 Lumo Road, Wuhan 430074, China 111 41 Nor Rul Hasma Abdullah, Ismail Musirin, Muhammad Murthada Othman, ―Static VAR Compensator for Minimising Transmission Loss and Installation CostCalculation‖ Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 4(4): 646657, 2010 42 A Hybrid Method for Nonconvex Economic Dispatch Problems 43 Belkacem Mahdad†, K Srairi *, T Bouktir* and M EL Benbouzid ―Optimal Power Flow with Discontinous Fuel Cost FunctionsUsing Decomposed GA Coordinated with Shunt FACTS‖ Journal of Electrical Engineering & Technology Vol 4, No 4, pp 457~466, 2009 457 44 J, Yuryevich, K P, Wong, ―Evolutionary programmingbased optimal power flow algorithm,‖IEEE Trans.Power Systems, vol.14, no.4, pp.1245-1250, 1999 45 Djillani BEN ATTOUS, Yacine LABBI, ―Particle Swarm Optimization Based Optimal Power Flow for Units with Nonsmooth Fuel Cost Function,‖ Faculty of Electrical Engineering El-Oued University Center, Algeria 46 The IEEE 57-Bus Test System 47 Brahim GASBOUI and Boumediène ALLAOUA, ―Ant Colony Optimization Applied on Combinatorial Problem for Optimal Power Flow Solution,‖ Leonardo Journal of Sciences, Issue 14, pp.1-17, January-June 2009 48 Pandian Vasant ‖Meta-HeuristicsOptimization Algorithmsin Engineering, Business,Economics, and Finance PETRONAS University of Technology, Malaysia 49 Nuttachai Puttanon ―Optimal Power Flow With Facts Devices ByParticle Swarm Optimization‖ M.Eng Thesis Unpublished , AIT, Thailand, May 2007 50 Ezgi Deniz ÜLKER, Ali HAYDAR ―Comparison of the performances of differential evolution, particle swarm optimization and harmony search algorithms on benchmark functions‖ Vol.3, No.2, September 2012 51 K Shanmukha Sundar, H.M Ravikumar ―Selection of TCSC location for secured optimal power flow under normal and network contingencies Electrical Power and Energy Systems 34 (2012) 29–37 52 ThanhLong Duong, Yao JianGang, Viet Anh Truong ―Anew method for secured optimal power flowunder normal and network contingencies via optimal location ofTCSC‖ Electrical Power and Energy Systems 52 (2013) 68– 80 53 A Samimi and M.A Golkar, 2012 ―A Novel Method for Optimal Placement of FACTS Based on Sensitivity Analysis for Enhancing Power System Static Security‖ Asian Journal of Applied Sciences, 5: 119 http://scialert.net/abstract/?doi=ajaps.2012.1.19 54 Ngơ Hồng Tuấn ―Ứng dụng quy hoạch Genetic cho phân bố tối ƣu cơng suất lƣới điện có FACTS‖ Luận văn thạc sĩ, tháng 6/2008, Thƣ viện đại học quốc gia 55 Lê Đình Lƣơng ―Ứng dụng thuật tốn PSO cho phân bố tối ƣu công suất hệ thống điện‖ Luận văn thạc sĩ, 7/2009, Thƣ viện đại học quốc gia 112 56 Nguyễn Ngọc Tiếp ―Ứng dụng thuật toán PSO cải tiến SOHPSO - TVAC cho phân bố tối ƣu công suất hệ thống điện‖ Luận văn thạc sĩ, 2011, Thƣ viện đại học quốc gia 57 Nguyễn Thanh Hợp, Ứng dụng thuật toán harmony search phƣơng án cải tiến cho toán điều độ kinh tế hệ thống điện Luận văn tốt nghiệp 12/2012 113 PHỤ LỤC PHỤ LỤC A : DỮ LIỆU MẠNG ĐIỆN IEEE 30 NÚT Bảng A1 Dữ liệu hệ thống IEEE30 [46] Stt Vị trí nút 11 13 Pgi,min (MW) 50 20 15 35 30 40 Pgi,max (MW) 200 80 50 35 30 40 Qgi,min (MVAr) -20 -20 -15 -15 -10 -15 Qgi,max (MVAr) 200 100 80 60 50 60 Bảng A.2 Giới hạn giàn tụ bù hệ thống IEEE30 [46] Stt Vị trí nút 10 24 Qci,min (MVAr) 0 Qci,max (MVAr) 19 4,3 Bảng A.3 Hệ số hàm chi phí nhiên liệu hệ thống IEEE30 [46] Stt ($/h) 0 0 0 ci ($/MW2h) 0.00375 0.01750 0.06250 0.00834 0.02500 0.02500 bi ($/MWh) 2.00 1.75 1.00 3.25 3.00 3.00 Bảng A.4 Hệ số hàm chi phí nhiên liệu có hiệu ứng điểm van hệ thống IEEE30 [46] Stt ($/h) 150 25 0 0 bi($/MWh) 2.00 2.50 1.00 3.25 3.00 3.00 ci($/MW2h) 0.00160 0.01000 0.06250 0.00834 0.02500 0.02500 ei($/h) 50 40 0 0 fi($/MWh) 0.063 0.098 0 0 114 Bảng A.5 Giới hạn truyền tải công suất đƣờng dây hệ thống IEEE30 nút [46] Đƣờng dây Sl,max(MVA) 130 130 Đƣờng dây 15 16 Sl,max(MVA) 65 65 Đƣờng dây 29 30 Sl,max(MVA) 32 16 65 17 32 31 16 130 130 18 19 32 32 32 33 16 16 65 20 16 34 16 90 21 16 35 16 130 130 22 23 16 16 36 37 65 16 10 32 24 32 38 16 11 65 25 32 38 16 12 32 26 32 40 32 13 65 27 32 41 32 14 65 28 32 115 Số đƣờng dây 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 Bảng A.6 Thông số đường dây[39] Tổng dẫn đƣờng dây Nút đầu Nút cuối R(p.u) X(p.u) 0.0192 0.0575 0.0452 0.1852 0.0570 0.1737 0.0132 0.0379 0.0472 0.1983 0.0581 0.1763 0.0119 0.0414 0.0460 0.1160 0.0267 0.0820 0.0120 0.0420 0.2080 10 0.5560 11 0.2080 10 0.1100 12 0.2560 12 13 0.1400 12 14 0.1231 0.2559 12 15 0.0662 0.1304 12 16 0.0945 0.1987 14 15 0.2210 0.1997 16 17 0.0524 0.1923 15 18 0.1073 0.2185 18 19 0.0639 0.1292 19 20 0.0340 0.0680 10 20 0.0936 0.2090 10 17 0.0324 0.0845 10 21 0.0348 0.0749 10 22 0.0727 0.1499 21 22 0.0116 0.0236 15 23 0.1000 0.2020 22 24 0.1150 0.1790 23 24 0.1320 0.2700 24 25 0.1885 0.3292 25 26 0.2544 0.3800 25 27 0.1093 0.2087 28 27 0.3960 27 29 0.2198 0.4153 27 30 0.3202 0.6027 29 30 0.2399 0.4533 28 0.0636 0.2000 28 0.0169 0.0599 Tap (p.u) 1 1 1 1 1 0.978 0.969 1 0.932 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0.968 1 1 116 Nút tải 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Bảng A.7 Thông số tải[39] Công suất tải P(p.u) Q(p.u) 0.000 0.000 0.217 0.127 0.024 0.012 0.076 0.016 0.942 0.190 0.000 0.000 0.228 0.109 0.300 0.300 0.000 0.000 0.058 0.020 0.000 0.000 0.112 0.075 0.000 0.000 0.062 0.016 0.082 0.025 0.035 0.018 0.090 0.058 0.032 0.009 0.095 0.034 0.022 0.007 0.175 0.112 0.000 0.000 0.032 0.016 0.087 0.067 0.000 0.000 0.035 0.023 0.000 0.000 0.000 0.000 0.024 0.009 0.106 0.019 117 PHỤ LỤC B : DỮ LIỆU MẠNG ĐIỆN IEEE 57 NÚT Bảng B.1 Dữ liệu hệ số chi phí hệ thống IEEE57 [46] Stt Vị trí bi ci Pgi,min Pgi,max Qgi,min Qgi,max nút ($/h) ($/MWh) ($/MW2h) (MW) (MW) (MVAr) (MVAr) 1 20 0.0775795 20 -200 300 2 40 0.0100 40 -17 50 3 20 0.2500 20 -10 60 40 0.0100 40 -8 25 20 0.0222222 20 -140 200 40 0.0100 40 -3 12 20 0.0322581 20 -150 155 Bảng B.2 Giới hạn giàn tụ bù hệ thống IEEE57 [46] Stt Vị trí nút Qci,min Qci,max (MVAr) (MVAr) 18 10 25 5.9 53 6.3 Bảng B.3 Giới hạn truyền tải công suất đƣờng dây hệ thống IEEE57 nút [46] Đƣờng dây 9-13 14 15 16-80 Sl,max(MVA) 150 85 100 100 50 40 100 200 50 100 200 100 118 Bảng B.4 Thông số đường dây[39] Số đƣờng dây Nút đầu Nút cuối 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 4 6 9 9 13 13 1 4 10 11 12 12 12 14 18 19 21 21 22 23 24 24 24 26 27 28 25 30 10 11 12 13 14 15 15 16 17 15 18 18 12 13 13 16 17 15 19 20 20 22 23 24 25 25 26 27 28 29 29 30 31 Tổng dẫn đƣờng dây R(p.u) X(p.u) 0.0083 0.028 0.0298 0.085 0.0112 0.0366 0.0625 0.132 0.043 0.148 0.02 0.102 0.0339 0.173 0.0099 0.0505 0.0369 0.1679 0.0258 0.0848 0.0648 0.295 0.0481 0.158 0.0132 0.0434 0.0269 0.0869 0.0178 0.091 0.0454 0.206 0.0238 0.108 0.0162 0.053 0.555 0.43 0.0302 0.0641 0.0139 0.0712 0.0277 0.1262 0.0223 0.0732 0.0178 0.058 0.018 0.0813 0.0397 0.179 0.0171 0.0547 0.461 0.685 0.283 0.434 0.7767 0.0736 0.117 0.0099 0.0152 0.166 0.256 1.182 1.23 0.0473 0.165 0.254 0.0618 0.0954 0.0418 0.0587 0.0648 0.135 0.202 0.326 0.497 Tap (p.u) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.97 0.978 0 0 0 0 0 1.043 0 0 1.043 0 0.967 0 119 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 31 32 34 34 35 36 37 37 36 22 11 41 41 38 15 14 46 47 48 49 50 10 13 29 52 53 54 11 44 40 56 56 39 57 38 38 32 33 32 35 36 37 38 39 40 38 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 51 49 52 53 54 55 43 45 56 41 42 57 56 49 49 55 0.507 0.0392 0.052 0.043 0.029 0.0651 0.0239 0.03 0.0192 0.207 0.0289 0 0.023 0.0182 0.0834 0.0801 0.1386 0 0.1442 0.0762 0.1878 0.1732 0.0625 0.553 0.2125 0.174 0.115 0.0312 0.755 0.036 0.953 0.078 0.0537 0.0366 0.1009 0.0379 0.0466 0.0295 0.749 0.352 0.412 0.0585 0.1042 0.0735 0.068 0.0233 0.129 0.128 0.22 0.0712 0.191 0.187 0.0984 0.232 0.2265 0.153 0.1242 1.195 0.549 0.354 1.355 0.26 0.177 0.0482 0.1205 0 0.975 0 0 0 0.955 0 0.955 0.9 0 0 0.953 0.895 0 0 0.958 0.958 0 0.98 0 0.94 120 Bảng B.5 Thông số tải[39] Nút 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 P 55 41 13 75 150 121 377 18 10.5 22 43 42 27.2 3.3 2.3 0 6.3 6.3 9.3 4.6 17 3.6 5.8 1.6 3.8 0 14 0 6.3 7.1 12 Q 17 88 21 22 26 24 2.3 5.3 9.8 0.6 0 2.1 3.2 0.5 2.3 2.6 1.8 2.9 0.8 1.9 0 0 4.4 1.8 121 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 0 29.7 18 21 18 4.9 20 4.1 6.8 7.6 6.7 0 11.6 8.5 10.5 5.3 2.2 10 1.4 3.4 2.2 122 PHỤ LỤC C : DỮ LIỆU MẠNG ĐIỆN IEEE 30 NÚT HIỆU CHỈNH Bảng C1 Thơng số hệ số chi phí máy phát hệ thống IEEE30 hiệu chỉnh Stt Vị trí bi ci Pgi,min Pgi,max Qgi,min Qgi,max nút ($/h) ($/MWh) ($/MW h) (MW) (MW) (MVAr) (MVAr) 1 10 0.02 80 -20 150 2 0.0175 80 -20 60.0 22 0.0625 50 -15 62.5 27 12 0.00834 55 -15 48.7 23 15 0.025 30 -10 40.0 13 15 0.025 40 -15 44.7 Bảng C.2 Giới hạn công suất truyền tải đƣờng dây hệ thống IEEE30 hiệu chỉnh [39] Đƣờng dây 10 11 12 13 14 Sl,max(MVA) 130 130 65 130 130 65 90 70 130 32 65 32 65 65 Đƣờng dây 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 Sl,max(MVA) 65 65 32 32 32 16 16 16 16 32 32 32 32 32 Đƣờng dây 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 38 40 41 Sl,max(MVA) 32 16 16 16 16 16 16 65 16 16 16 32 32 123 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG I THÔNG TIN CÁ NHÂN Họ Tên: Ngày/tháng/năm sinh: HUỲNH TIẾN SỸ Phái: Nam 02/02/1981 Tại: Ninh Thuận II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO : - Từ 09/1999 - 02/2004 : Sinh viên ngành Điện – Điện tử, trƣờng Đại học Bách Khoa Tp.HCM - Từ 09/2009 - Nay : Học viên cao học ngành Thiết bị Mạng Nhà máy điện, trƣờng Đại học Bách Khoa TP.Hồ Chí Minh III Q TRÌNH CƠNG TÁC : - Từ 04/2004 – Nay : Phó Trƣởng phịng Thẩm định Ban QLDA Điện lực miền Nam – Tổng công ty Điện lực miền Nam - Nhiệm vụ cơng tác : thẩm tra dự toán, toán, khối lƣợng phát sinh cơng trình triển khai thực hiện, thẩm định giải pháp thiết kế Dự án đầu tƣ xây dựng cơng trình, Báo cáo kinh tế kỹ thuật, Thiết kế kỹ thuật, Thiết kế BVTC – DT công trình lƣới điện đến cấp điện áp 220kV Tổng công ty Điện lực miền Nam làm chủ đầu tƣ ... máy điện Mã số : 605250 I TÊN ĐỀ TÀI :Áp dụng giải thuật Differential Evolution (DE) giải toán phân bố tối ƣu công suất hệ thống điện NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - - Tìm hiểu tổng quan phƣơng pháp tính... điện cách tùy ý thay cải tạo hệ thống cũ cách dễ dàng Hình 1.1 Ứng dụng thiết bị FACTS lƣới điện Qua cần xem xét lại hệ thống điện truyền thống thực biện pháp phân bố công suất để điều khiển hệ thống. .. thuật toán DEHS Kiểm tra thuật toán DE DEHS ứng dụng vào toán OPF hệ thống điện với hàm mục tiêu khác Tiến hành so sánh thuật toán DE v? ?thuật toán cải tiến DEHS lời giải toán OPF giải thuật DE