Sử dụng mặt cắt tối thiểu để mở rộng lưới điện truyền tải

Sử dụng mặt cắt tối thiểu để mở rộng lưới điện truyền tải Sử dụng mặt cắt tối thiểu để mở rộng lưới điện truyền tải Sử dụng mặt cắt tối thiểu để mở rộng lưới điện truyền tải Sử dụng mặt cắt tối thiểu để mở rộng lưới điện truyền tải Sử dụng mặt cắt tối thiểu để mở rộng lưới điện truyền tải

Luận văn Thạc sĩ CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh TÓM TẮT Tên đề tài: ‘‘Sử dụng mặt cắt tối thiểu để mở rộng lưới điện truyền tải” Thời gian thực hiện: Từ tháng năm 2016 Nội dung luận văn gồm có: Chương Mở đầu Giới thiệu chung vai trị, u cầu, mục tiêu cơng tác quy hoạch mở rộng lưới điện phương pháp dùng cho quy hoạch lưới điện Đề xuất phương pháp để thực quy hoạch mở rộng lưới điện nêu mục tiêu, nhiệm vụ, giới hạn nội dung luận văn Chương Tổng quan quy hoạch mở rộng lưới điện Giới thiệu, phân loại tốn quy hoạch trình bày Sơ lược quy hoạch lưới điện truyền tải, nâng cao khả truyền tải hệ thống điện, mở rộng đường dây truyền tải Chương Cơ sở lý thuyết mặt cắt tối thiểu Trình bày sở lý thuyết thuật toán mặt cắt tối thiểu, bước đầu xác định tập nguồn tập tải, tạo lát cắt tập nguồn tập tải, so sánh thông lượng lát cắt nguồn tải.Tại lát cắt có thơng lượng lớn đưa vào đỉnh nguồn đỉnh tải, tính lại thơng lượng mới, xác định thông lượng nhỏ mặt cắt tối thiểu Tiến hành phục hồi lại đồ thị cũ giữ nguyên vị trí nhánh qua lát cắt cực tiểu Tiếp theo thu gọn phía tập không chứa nhánh tải, xác định thông lượng lớn mặt cắt tối thiểu chuyển nút chứa nhánh có thơng lượng lớn chứa nhánh q tải sang tập không chứa nhánh tải cách băng ngang qua mặt cắt tối thiểu Thực khơng cịn nút thuộc hai tập nguồn tải Sau tến hành hồi phục lại đồ thị cũ giữ nguyên vị trí nhánh qua lát cắt cực tiểu chứa nhánh tải Điều cho thấy, có nhánh có mặt cắt tối thiểu có xét điều kiện tải có khả hỗ trợ nhánh tải Chương Áp dụng ví dụ mẫu sơ đồ thực tế Áp dụng thuật toán min-cut max-flow sơ đồ lưới điện bus IEEE lưới điện truyền tải 220/500 kV Miền Nam Việt Nam để xác định dịng cơng suất HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang v Luận văn Thạc sĩ CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh nhánh bị tải từ vạch phương án kéo dây, thay dây, lắp đặt thiết bị bù để chống tải Chương Kết luận Nhận xét, kết luận kết nghiên cứu đạt hướng nghiên cứu đề tài HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang vi Luận văn Thạc sĩ CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh ABSTRACT Topic name: “Use the minimum cross-section to extend the transmission grid” Duration: from May 2016 This thesis consists of the following parts: Chapter Introduction General introduction about the role, requirements and goals of transmission expansion planning and methods used for transmission expansion planning Proposing new method to solve the transmission expansion planning problem as well as specified the objectives, tasks and the main content of this thesis Chapter Overview transmission expansion planning Introduce, classify planning problems and presentations Summary of transmission network power grid planning, improve transmission capacity of power system, extension of transmission line Chapter Theoretical basis min-cut algorithm Presentation of theoretical basis of the minimum cross-sectional algorithm, initial determination of source and load assignments, slice of source and load, comparison of throughput and load flux Put on the source peak or load peaks, recalculate the new throughput, determine the minimum throughput as the minimum cross-section Perform the restoration of the old graph and keep the positions of the slices through the minimum slices Next, collapse the side without the overloaded branch, determine the maximum throughput on the minimum cross section and move the containing node The branch with the largest throughput contains the overloaded branch to the no overloaded branch by crossing the minimum cross section Execute until no nodes fall into two sources and load Then restore the old graph and keep the position of the branches through the slice of minium contains overloaded branches This shows that only the branches with the minimum cross- HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang vii Luận văn Thạc sĩ CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh sections considering the overload conditions are capable of supporting the overloaded branches Chapter Application on the standard system and the actual system Application of the min-cut max-flow algorithm on the IEEE 7-bus power grid diagram and the 220/500 kV transmission grid in South Vietnam to determine the power flow on the overloaded branches from which the draw plan is drawn Wire, wire replacement, installation of compensation equipment to prevent overload Chapter Conclusion Comments and conclusions of the research results achieved and the next research HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang viii Luận văn Thạc sĩ CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT v ABSTRACT vii MỤC LỤC ix DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT xi DANH SÁCH CÁC HÌNH xii DANH SÁCH CÁC BẢNG xv CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU LUẬN VĂN 1.1 Đặt vấn đề .1 1.2 Mục tiêu nhiệm vụ 1.3 Phương pháp nghiên cứu 1.4 Giới hạn đề tài 1.5 Điểm luận văn 1.6 Phạm vi ứng dụng 1.7 Bố cục luận văn CHƯƠNG 2: TỔNG QUANQUY HOẠCH LƯỚI ĐIỆN .6 2.1 Sơ lược quy hoạch lưới điện 2.2 Nâng cao khả truyền tải hệ thống điện 2.3 Mở rộng đường dây truyền tải .8 2.4 Đề xuất sử dụng mặt cắt tối thiểu .9 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT MẶT CẮT TỐI THIỂU 11 3.1 Giới thiệu chung 11 3.2 Thuật toán "min cut" Mechtild Stoer Frank Wagner 11 3.2.1 Thuật toán 11 3.2.2 Ví dụ xác định mặt cắt tối thiểu 13 3.3 Trường hợp mặt cắt tối thiểu qua nhánh bị tải 16 HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang ix Luận văn Thạc sĩ CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh 3.4 Xác định mặt cắt tối thiểu cho hệ thống điện .22 3.5 Trình tự bước quy hoạch mở rộng lưới điện 24 3.5.1 Xác định vị trí tắc nghẽn thuật toán Min-Cut .24 3.5.2 Định hướng quy hoạch mở rộng .25 CHƯƠNG 4: ÁP DỤNG TRÊN VÍ DỤ MẨU & SƠ ĐỒ THỰC TẾ 27 4.1 Áp dụng sơ đồ điển hình 27 4.1.1 Sơ đồ lưới điện .27 4.1.2 Phân tích nâng cao độ tin cậy cung cấp điện lưới điện nút 29 4.1.3 Khảo sát biện pháp có cố lâu dài nhánh 1-2 30 4.1.4 Khảo sát biện pháp có cố lâu dài nhánh 1-3 33 4.2 Khảo sát tăng tải 150% 36 4.2.1 Xét cố đường dây 1-2 (Khi tăng tải 150%) 37 4.2.2 Xét cố nhánh 1-3 (Khi tăng tải lên 150%) 40 4.3 Khi tăng tải lên 200% 42 4.3.1 Xét cố nhánh 2-5, tải tăng 200% 44 4.3.2 Phân tích cố nhánh dây trường hợp chọn kéo thêm mạch 2-5: .45 4.3.3 Phân tích cố nhánh dây trường hợp chọn kéo thêm mạch 5-7: .48 4.4 Lưới điện 220-500kV Miền Nam .49 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 58 5.1 Những kết đạt .58 5.2 Hướng phát triển đề tài 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang x Luận văn Thạc sĩ CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT - AC-OPF (AC optimal power flow): Phân bố tối ưu luồng công suất AC - AUGMECON (The augmented -constraint method): Phương pháp ràng buộc mở rộng - BPSO (Binary Particle Swarm Optimization): Tối ưu hóa bầy đàn nhị phân - CHA (Constructive Heuristic Algorithm): Thuật toán heuristic xây dựng - DPSO (Dicrete Particle Swarm Optimization): Tối ưu hóa bầy đàn rời rạc - DSM (Demand-Side Management): Quản lý nhu cầu sử dụng điện - DTEP (Dynamic transmission expansion planning): Quy hoạch động mở rộng lưới điện - GA (Genetic Algorithm): Giải thuật di truyền - GEP (Generation expansion planning): Quy hoạch mở rộng nguồn phát - HS EA (Harmony search algorithm Evolutionary Algorithm): Giải thuật tiến hóa - IC (Investment Cost): Chi phí đầu tư - IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers): Viện kỹ nghệ điện – điện tử - LP (Linear Programming): Bài tốn tuyến tính - NLIMP (Non-linear Integer Mixed Problem): Bài toán hỗn hợp số nguyên phi tuyến - NLP (Non-linear Programming): Bài toán phi tuyến - OC (Operation Cost): Chi phí vận hành - PL (Power Losses): Tổn thất cơng suất - PSO (Particle Swarm Optimization): Tối ưu hóa bầy đàn - STEP (Static transmission expansion planning): Quy hoạch tĩnh mở rộng lưới điện - TEP (Transmission expansion planning): Quy hoạch mở rộng lưới điện - TS (Tabu Search): Tìm kiếm Tabu HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang xi Luận văn Thạc sĩ CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình Mối quan hệ nguồn tải Hình Lưu đồ xác định mặt cắt tối thiểu .13 Hình a Hình 3.1 b đỉnh (1) và(5) lát cắt qua t(1)-(2), (1)-(5) 14 Hình 3 a Hình 3.2b Lát cắt thứ qua (1,5)-(2), (1,5)-(6) 14 Hình a Hình 3.3b Lát cắt thứ qua (1,5,2)-(3), (1,5,2)-(6) .14 Hình a Hình 3.5b Lát cắt thứ qua (8,7)-(1,5,2,6), (8,7)-(3), (8,7)-(4) 15 Hình a Hình 3.6b Lát cắt thứ qua (8,7,4)-(1,5,2,6), (8,7,4)-(3) 15 Hình Lát cắt có trọng số nhỏ E={nhánh 2-3, nhánh 6-7} 15 Hình Lưu đồ xác định mặt cắt tối thiểu qua nhánh bị tải 17 Hình Nhánh 1-2 bị tải 17 Hình 10 Mặt cắt tối thiểu qua nhánh qua nhánh 2-3 6-7 18 Hình 11 Mặt cắt qua nhánh 1-2 bị tải sau đưa nút vào tập tải 18 Hình 12 Mặt cắt qua nhánh 1-2 bị tải sau đưa nút vào tập tải 18 Hình 13 Mặt cắt qua nhánh 1-2 bị tải sau đưa nút vào tập tải 18 Hình 14 Mặt cắt qua nhánh 1-2 bị tải có thơng lượng .19 Hình 15 Mặt cắt tối thiểu không qua nhánh 2-6 bị tải 19 Hình 16 Trình tự xác định mặt cắt tối thiểu qua nhánh 2-6 bị tải 20 Hình 17 Thông lượng w=7 mặt cắt tối thiểu qua nhánh 2-6 bị tải 20 Hình 18 Mặt cắt tối thiểu không qua nhánh 3-4 bị tải .20 Hình 19 Trình tự xác định mặt cắt tối thiểu qua nhánh 3-4 bị q tải 21 Hình 20 Thơng lượng w=7 mặt cắt tối thiểu qua nhánh 3-4 bị q tải 21 Hình 21 Phân bố cơng suất nhánh 4-7 21 Hình 22 Kết mặt cắt tối thiểu qua nhánh 4-7 bị qua tải .22 Hình 23 Thơng lượng w=7 mặt cắt tối thiểu qua nhánh 4-7 bị tải 22 Hình 24 Sơ đồ lưới điện hai mơ hình đại diện theo đồ thị .23 Hình 25 Các lát cắt sơ đồ lưới điện hai 23 Hình 26 Lát cắt cực tiểu sơ đồ mơ hình 24 HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang xii Luận văn Thạc sĩ CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh Hình Sơ đồ lưới điện nút 28 Hình Đồ thị Topo lưới điện nút 29 Hình Trạng thái bình thường trì MFĐ nút 4, C=16011$/h 30 Hình 4 Trạng thái bình thường khơng trì MFĐ nút 4, C=15472$/h 30 Hình Mặt cắt tối thiểu qua nhánh 1-3 loại bỏ nhánh 1-2 31 Hình Kéo thêm dây nhánh 1-3 32 Hình Thay dây siêu nhiệt nhánh 1-3 33 Hình Sự cố nhánh 1-3 sau điều động công suất máy phát nút .33 Hình 9Kéo thêm đường dây song song với nhánh 1-3 35 Hình 10 Kéo thêm dây song song với nhánh 1-2 kết hợp thay dây siêu nhiệt 36 Hình 11 Khảo sát tăng tải 150% .36 Hình 12 Sự cố mạch đường dây 1-2 .37 Hình 13 Điều động công suất máy phát 38 Hình 14 Thay dây siêu nhiệt nhánh 1-2 39 Hình 15Lắp đặt TCSC nhánh 1-3 39 Hình 16 Sự cố nhánh 1-3 40 Hình 17 Điều động công suất máy phát chống tải đường dây 1-2 41 Hình 18 Lắp đặt TCSC nhánh 4-5 (70%) điều động cơng suất máy phát 41 Hình 19 Khi tăng tải lên 200%, đưa máy phát vào hoạt động 42 Hình 20 Cắt máy phát nút .43 Hình 21 Mơ tả trào lưu công suất 43 Hình 22 Sự cố nhánh 2-5 .44 Hình 23 Kéo thêm dây nhánh 2-5 45 Hình 24 Sự cố nhánh 3-4 45 Hình 25 Sự cố nhánh 2-4 46 Hình 26 Sự cố mạch nhánh 2-5 mạch kép 46 Hình 27 Sự cố nhánh 4-5 .47 Hình 28 Sự cố nhánh 5-7 .47 Hình 29 Điều động công suất máy phát cố nhánh 3-4 .48 HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang xiii Luận văn Thạc sĩ CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh Hình 30 Điều động TCSC 58% nhánh 4-5 cố nhánh 2-4 48 Hình 31 Sơ đồ lưới điện nút .50 Hình 32 Phân bố cơng suất Powerworld (tải 100% cơng suất) 51 Hình 33 Phân bố công suất Powerworld (tải 160% công suất ) 52 Hình 34 Phân bố cơng suất Powerworld lắp 53 Hình 35 Nhánh 2-6 bị cố 54 Hình 36 Kéo thêm đường dây 6-8 (Phú Lâm- Đức Hịa) 55 Hình 37 Kéo thêm đường dây 3-6 (Sông Hậu- Phú Lâm) 55 Hình 38 Kéo thêm đường dây 2-8 ( Đức hòa –Mỹ Tho) 56 Hình 39 Các đường dây kéo nhánh 2-8, 3-6, 6-8 56 HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang xiv Luận văn Thạc sĩ CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh Nhận xét: Phương án thêm mạch cho nhánh 2-5 đắt phương án kéo thêm mạch nhánh 5-7 có chi phí vận hành rẻ đến (30285$/h -29933$/h) =352 $/h nên Tmax = 5000h thời gian thu hồi vốn so phương án so sánh khoảng 1,8 năm Trong phương án so sánh cịn số trường hợp bị tải khoảng 102% Như chọn theo thêm mạch nhánh 2-5 phụ tải tăng lên 200%, dùng giải pháp điều động công suất máy phát điều chỉnh TCSC để chống tải lâu dài lưới điện bị cố nhánh lâu dài 4.4 Lưới điện 220-500kV Miền Nam Lưới điện sơ đồ hình 4.31 gồm: - Năm máy phát (G) phát trực tiếp vào bốn nút 1, 3,4,5,9 hệ thống - Phụ tải tiêu thụ nút 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, - Ngồi cịn có đường dây liên lạc nút sơ đồ - Tên nút nơi:  Nút 1: Trà Vinh  Nút 2: Mỹ Tho  Nút 3: Sông Hậu  Nút 4: Sóc Trăng  Nút 5: Ơ Môn  Nút 6: Phú Lâm  Nút 7: Thốt Nốt  Nút 8: Đức Hòa  Nút 9: Kiên Lương HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang 49 Luận văn Thạc sĩ CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh Hình 31 Sơ đồ lưới điện nút * Xác định nhánh mà mặt cắt tối thiểu qua Các thông số điện sơ đồ mạng thành lập ma trận khả mang tải hệ thống lưới nút bảng 4.10 sau: Bảng 10 Thành lập ma trận lưới nút 0 10 0 2924 3230 1220 1350 0 3045 2924 4788 0 0 0 200 4780 6547 4780 2390 4780 750 3230 6547 0 0 0 300 1220 0 0 4780 0 0 200 1350 4780 4780 0 4780 0 2515 0 2390 0 0 4780 6350 0 0 4780 0 4780 800 0 4780 0 4780 0 4780 200 3045 0 0 0 4780 4780 200 10 200 750 300 200 2515 6350 800 200 200 Sau nhập thơng số chạy chương trình Powerworld mạng điện nút trình bày trường hợp HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang 50 Luận văn Thạc sĩ CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh Bảng 11 Hoạt động phụ tải nút Tr/hợp %Tải 100% 160% PΣD 6609 11515 P1 120 200 P2 450 750 P3 180 300 P4 120 200 P5 1509 2515 P6 3810 6350 P7 480 800 P8 120 200 P9 120 200 *Phân bố máy phát theo hoạt động phụ tải Hàm chi phí máy phát điện nút 1: C1  0,0107P12  30P1  100 Hàm chi phí máy phát điện nút 3: C3  0,0108P32  66,003P3  100 Hàm chi phí máy phát điện nút 4: C4  0,0205P42  45,143P4  100 Hàm chi phí máy phát điện nút 5: C5  0,0095P52  33,793P5  100 Hàm chi phí máy phát điện nút 9: C9  0,0112P92  29,6654P9  100 Sử dụng phần mềm Powerworld giải toán phân bố máy phát tải thay đổi 100%, 160%  Trường hợp 1: Giai đoạn chưa có khu cơng nghiệp khu dân cư cịn thưa thớt Tải hoạt động 100% cơng suất Kết chạy mô phần mềm Powerworld phân bố công suất máy phát cho thấy khơng nhánh bị q tải hình 4.32 Hình 32 Phân bố công suất Powerworld (tải 100% công suất) HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang 51 Luận văn Thạc sĩ CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh Trong trường hợp tải hoạt động 100% cơng suất hoạt đơng bình thường khơng có nhánh bị q tải, khơng bị nghẽn mạch Lưới điện vận hành bình thường  Trường hợp 2: Giai đoạn có khu công nghiệp khu dân cư, đô thị xuất Tải hoạt động 160% công suất hữu Kết chạy mô phần mềm Powerworld phân bố lại công suất máy phát cho thấy hình 4.33 Hình 33 Phân bố cơng suất Powerworld (tải 160% công suất ) Sau chạy chương trình mơ cho thấy: lát cắt cực tiểu qua nhánh 2-6 6-8, nhánh 2-6 bị q tải 107% cịn nhánh 6-8 khơng bị q tải Đây tập hợp nhánh xung yếu lưới điện có khả gây nghẽn mạch hệ thống tính tốn chương trình Min-cut HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang 52 Luận văn Thạc sĩ CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh Bảng 12 Mặt cắt nhánh 2-6 Stt Tên mặt cắt CUT CUT CUT CUT CUT CUT Tổng thông lượng 26.319 18.815 24.760 18.960 19.760 16.915 Đi qua nhánh 1-2, 2-5, 2-8, 2-6 2-5, 2-8, 2-6 4-5, 5-7, 2-8, 2-6 5-7, 2-8, 2-6 2-8, 7-9, 2-6 2-8, 8-9, 2-6 Hình 34 Phân bố cơng suất Powerworld lắp TCSC nhánh 6-8 ( tải 160% công suất) Khi cài đặt giá trị bù XTCSC = − 0,0014 đưa đường dây truyền tải nhánh 2-6 trở hoạt động với 99% công suất Như trường hợp vận hành bình thường giá trị tải 160%, đặt TCSC nhánh 6-8 Phú Lâm-Đức Hòa để chống tải Vấn đề xem xét vận hành lâu dài lưới điện bị cố nhánh thời gian dài trường hợp sau: HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang 53 Luận văn Thạc sĩ CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh  Xét trường hợp nhánh 2-6 bị cố Trạng thái vận hành lưới mức tải 160% có cố mạch đường dây 2-6 trình bày hình 4.35 Mạch 2-8 bị tải 134% nhánh 6-8 bị tải 137% Vấn đề đặt điều động máy phát, kéo thêm mạch song song, thay dây siêu nhiệt, lắp đặt thiết bị bù nhánh khơng bị q tải, nghẽn mạch Hình 35 Nhánh 2-6 bị cố Bảng 13 Phương án giải cố nhánh 2-6 Stt Phương án giải Kéo thêm đường dây 2-8 ( Đức hòa –Mỹ Tho) Kéo thêm đường dây 3-6 (Sông Mức tải nhánh 2-6 Không tải Không tải Hậu- Phú Lâm) Kéo thêm đường dây 6-8 (Phú Khơng q tải Lâm- Đức Hịa) HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Chi phí đầu tư 19.655.883$ 44.006.907$ 9.133.509$ Trang 54 Luận văn Thạc sĩ CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh  Kéo thêm đường dây 6-8 (Phú Lâm- Đức Hịa) Hình 36 Kéo thêm đường dây 6-8 (Phú Lâm- Đức Hòa)  Kéo thêm đường dây 3-6 (Sơng Hậu- Phú Lâm) Hình 37 Kéo thêm đường dây 3-6 (Sông Hậu- Phú Lâm) HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang 55 Luận văn Thạc sĩ CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh  Kéo thêm đường dây 2-8 (Đức hịa –Mỹ Tho) Hình 38 Kéo thêm đường dây 2-8 ( Đức hòa –Mỹ Tho)  Các đường dây kéo nhánh 2-8, 3-6, 6-8 Hình 39 Các đường dây kéo nhánh 2-8, 3-6, 6-8 HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang 56 Luận văn Thạc sĩ CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh Nhận xét: Khi tăng tải 160%, cố xảy nhánh 2-6 (Mỹ Tho – Phú Lâm) Khi lắp đặt TCSC nhánh 6-8 (Phú Lâm-Đức Hòa) để chống tải Vấn đề xem xét vận hành lâu dài việc lắp đặt TCSC khơng khả thi Vì vấn đề xem xét vận hành lâu dài lưới điện bị cố cách khắc phục cố Việc kéo dây song song với nhánh 2-8 (Mỹ Tho-Đức Hịa), nhánh 3-6 (Sơng Hậu-Phú Lâm), nhánh 6-8 (Phú Lâm-Đức Hịa) lưới điện khơng bị q tải, xảy cố nhánh lưới điện đảm bảo tải tăng 160% Như việc kéo dây nhánh 2-8 (Mỹ Tho-Đức Hịa), nhánh 3-6 (Sơng Hậu-Phú Lâm), nhánh 6-8 (Phú Lâm-Đức Hòa) lưới điện Miền Nam phương án hiệu nhất, đảm bảo lưới điện vận hành an toàn lâu dài HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang 57 Luận văn Thạc sĩ CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh CHƯƠNG KẾT LUẬN Việc phối hợp nhiều biện pháp quy hoạch để giải vấn đề mở rộng lưới truyền tải môi trường thị trường điện, nơi mà yếu tố kinh tế, an ninh thay đổi phụ tải theo thị trường xem xét ràng buộc hàm mục tiêu, vấn đề cần thiết cho nhà làm quy hoạch hệ thống điện Dựa ưu điểm giải thuật Min-cut, đưa ví dụ để định hướng phối hợp giải pháp quy hoạch cách hiệu 5.1 Những kết đạt Luận văn trình bày khái quát số phương pháp giải toán quy hoạch tĩnh lưới điện truyền tải STEP nêu ưu, nhược điểm phương pháp từ đề xuất phương pháp để giải toán Sử dụng kỹ thuật toán Min-cut Max-flow để giải vấn đề “Sử dụng mặt cắt tối thiểu để mở rộng lưới điện truyền tải” giới hạn không gian tìm kiếm, rút ngắn thời gian mơ khắc phục khó khăn phương pháp trước Luận văn sử dụng phần mềm PowerWorld để chứng minh lại kết tính tốn Việc phối hợp thuật tốn Min-cut với chương trình mơ PowerWorld đưa hướng tiếp cận việc giải toán quy hoạch lưới điện theo trình tự: Tính tốn Min-cut → Mơ kiểm chứng PowerWorld → Kế hoạch khắc phục → Tính tốn Min-cut qua nhánh q tải → Mơ kiểm chứng lại PowerWorld.→ Kết cuối Việc phối hợp áp dụng thuật toán Min-cut PowerWorld sơ đồ bus (IEEE) lưới điện thực tế 500 kV Miền Nam Việt Nam cho kết khả quan giảm tổn hao, tăng khả truyền tải giảm giá biên công suất Đây sở để tiếp tục phát triển thuật toán HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang 58 Luận văn Thạc sĩ CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh Phương pháp xác định điểm nghẽn mạch định hướng quy hoạch hệ thống điện, cần kết hợp nhiều phương pháp khác để xác định phương án quy hoạch hiệu nêu luận văn Chỉ xét ổn định tĩnh không xét ổn định động hệ thống điện Sử dụng mặt cắt tối thiểu có điều kiện qua nhánh q tải, tính tốn giá trị cần thiết để xác định điểm yếu sơ đồ lưới điện Từ làm sở định hướng Quy hoạch lại hệ thống điện Có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo ứng dụng cho Cơng ty thuộc Tập đồn điện lực, Công ty tư vấn thiết kế xây dựng 5.2 Hướng phát triển đề tài Bên cạnh kết đạt được, thuật tốn Min-cut cịn hạn chế như: Chưa có hàm chi phí, chưa tính đến ràng buộc điện áp, phân bố tối ưu công suất… Để tiếp tục phát triển đề tài, cần nghiên cứu bổ sung thêm vào thuật toán hàm chi phí, ràng buộc điện áp, phân bố công suất; kết hợp với phương pháp quy hoạch khác (như TS, PSO…) thuật tốn Mincut qua nhánh tải phép tính ban đầu để hạn chế khơng gian tìm kiếm HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang 59 Luận văn Thạc sĩ CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Võ Văn Tuấn Dũng (2007) Giáo trình quy hoạch tuyến tính NXB Thống kê, tr 3-6 [2] Nguyễn Lân Tráng (2007) Giáo trình quy hoạch phát triển hệ thống điện NXB Khoa học Kỹ thuật, tr 179-183 [3] C W Lee, Simon K K Ng, J Zhong, and Felix F Wu (2006) Transmission Expansion Planning From Past to Future Proc Power Systems Conf Expo (PSCE 06), pp.257-265 [4] Reza Hemmati, Rahmat-Allah Hooshmand, Amin Khodabakhshian (2013) State-of-the-art of transmission expansion planning: Comprehensive review Renewable and Sustainable Energy Reviews 23 (2013), pp.312–319 [5] S H M Hashimoto, R Romero and J R S Mantovani (2003) Efficient linear programming algorithm for the transmission network expansion planning problem Proc IEE-Gen Transm Dist Vol.150, pp 536-542, Sept 2003 [6] Tohid Akbari, Mohammad Tavakoli Bina, Ali Abedini (2012) AC-OPF Based Static Transmission Expansion Planning: A Multiobjective Approach 20th Iranian Conference on Electrical Engineering, (ICEE2012), Tehran, Iran, May 2012 [7] Len L Garver (1970) Transmission Network Estimation Using Linear Programming IEEE Transactions on power apparatus and systems Vol.PAS-89, No.7, pp 1688-1697 September/October 1970 [8] S.Haffner, A.Monticelli, A.Garcia, J.Mantovani and R.Romero (2001) Branch and bound algorithm for transmission system expansion planning using a transportation model IEE Proceedings-Generation, Transmission and Distribution Vol.147, No.3, pp 149-156 May 2001 [9] F Wen and C S Chang (1997) Transmission network optimal planning using the Tabu Search method Electric Power Systems Research No 42, pp.153–163, Aug 1997 HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang 60 Luận văn Thạc sĩ [10] CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh Edson Luiz da Silva, Jorge Mauricio Areiza Ortiz, Gerson Couto de Oliveira, and Silvio Binato (2001) Transmission Network Expansion Planning Under a Tabu Search Approach IEEE Transactions on Power systems Vol 16, No 1, pp 62-68 Feb 2001 [11] I J De Silva, M J Rider, R Romero, and C A Murari (2006) Genetic algorithm of Chu and Beasley for static and multistage transmission expansion planning IEEE Power Engineering Society General Meeting (PES '06) Montreal, Canada, June 2006 [12] Jin YX, Cheng HZ, Yan JY M, Zhang L (2006) New discrete method for particle swarm optimization and its application in transmission network expansion planning Elect Power Syst Res 77(2007):227–233 April 2006 [13] Shayeghi H, Mahdavi M, Bagheri A (2010) Discrete PSO algorithm based optimization of transmission lines loading in TNEP problem Energy Convers Manage 51, pp 112–21, 2010 [14] I Miranda de Mendonỗa, I Chaves Silva Junior, A L M Marcato (2014) Static planning of the expansion of electrical energy transmission systems using particle swarm optimization International Journal of Electrical Power & Energy Systems, Vol 60, pp 234-44 Sept 2014 [15] Thanhlong Duong, Jiangang Yao, Vietanh Truong (2012) Optimal placement of TCSC based on min-cut algorithm for congestion management in deregulated electricity market Journal of Electrical Engineering and Technology (IJEET), ISSN 0976 – 6545(Print), ISSN 0976 – 6553(Online) Volume 3, Issue January-June 2012 [16] ThanhLong Duong, Yao JianGang, Tong Kang (2014) Optimal Location of Thyristor-controlled-series-capacitor using Min Cut Algorithm TELKOMNIKA Indonesian Journal of Electrical Engineering Vol.12, No.5, pp 3649-3661 May 2014 [17] Mechthild Stoer, Frank Wagner (1997) A Simple Min-Cut Algorithm Journal of the ACM, Vol 44, No 4, pp 585–591 July 1997 HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang 61 Luận văn Thạc sĩ [18] CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh Reliability Test System Task Force of the Application of Probability Methods Subcommittee The IEEE reliability test system – 1996 IEEE Trans Power Syst 1999, Vol 14, No 3, pp.1010–20 August 1999 [19] I.d.J Silva, M J Rider, R Romero, A V Garcia and C A Murari, (2005) "Transmission network expansion planning with security constraints," IEE Proceedings - Generation, Transmission and Distribution, vol 152, no 06, pp 828-836, 2005 [20] T.-H Chen and V.-T Tran, (2015) "Optimization of Transmission Expansion Planning by Minimal Cut Sets Based on Graph Theory," Electric Power C omponents and Systems, vol 43, no 16, pp 1822-1831, 2015 [21] R.-A Hooshmand, R Hemmati and M Parastegari, (2012) "Combination of AC Transmission Expansion Planning and Reactive Power Planning in the restructured power system," Energy Conversion and Management, vol 55, pp 26-35, 2012 [22] R.-C Leou, (2011) "A multi-year transmission planning under a deregulated market," Electrical Power and Energy Systems, vol 33, pp 708-714, 2011 [23] M J Rid, A V Garcia and R Romero, (2007) "Power system transmission network expansion planning using AC model," IET Generation, Transmission and Distribution, vol 01, no 05, pp 731-742, 2007 [24] N Alguacil, A L Motto and A J Conejo, (2003) "Transmission Expansion Planning: A Mixed-Integer LP Approach," IEEE Transactions on Power Systems, vol 18, no 03, pp 1070-1077, 2003 [25] Z Xu, Z Y Dong and K P Wong, (2006.) "Transmissionplanning in a deregulated environment," IEEE Proceedings - Generation, Transmission and Distribution, vol 153, no 03, pp 326-334, 2006 [26] Z Xu, Z Y Dong and K P Wong, (2006.) "A Hybrid Planning Method for Transmission Networks in a Deregulated Environment," IEEE Transactions on Power Systems, vol 21, no 02, pp 925-932, 2006 HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang 62 Luận văn Thạc sĩ [27] CBHD: PGS.TS Trương Việt Anh D O Dike, (2014.) "Genetic Algorithm Based Transmission Expansion Planning System," American Journal of Engineering Research, vol 03, no 11, pp 77-84, 2014 [28] G A Blanco, F G Olsina, O A Ojeda and F F Garces, (2009) "Transmission Expansion Planning Under Uncertainty – The Role Of FACTS In Providing Strategic Flexibility," IEEE Bucharest Power Tech Conference, pp 1-8, 2009 [29] Lê Hữu Hùng, Công ty Truyền tải Điện – EVN, Đinh Thành Việt, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng, “Nghiên cứu ảnh hưởng tụ bù dọc 500KV đến ổn định điện áp hệ thống điện Việt Nam giải pháp ứng dụng TCSC để nâng cao hiệu vận hành” [30] Seyed Abbas Taher, Hadi Bsharat, “Transmission Congestion Management by Determining Optimal Location of FACTS Devices in Deregulated Power Systems”; Department of Electrical Engineering, University of Kashan, Kashan, Iran; American Journal of Applied Sciences (3): 242-247,2008 [31] R A Gallego, R Romero, and A J Monticelli, “Tabu search algorithm for networksynthesis,” IEEE Trans Power Syst., vol 15, pp 490–495, May 2000 [32] Nguyễn Minh Tuấn, Luận văn Thạc sĩ: Sử dụng mặt cắt tối thiểu quy hoạch lưới điện truyền tải, Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, 2016 HVTH: Nguyễn Văn Được, MSHV: 1520610 Trang 63 ... hình lưới điện cải thiện Trên sở kết cơng trình nghiên cứu trước đạt được, đề tài ? ?Sử dụng mặt cắt tối thiểu để mở rộng lưới điện truyền tải? ?? với mục đích nghiên cứu, áp dụng thuật tốn mặt cắt tối. .. mặt cắt tối thiểu qua nhánh 4-7 bị qua tải Mặt cắt tối thiểu qua nhánh tải 2 3 4 Thông lượng tổng w = Hình 23 Thơng lượng w=7 mặt cắt tối thiểu qua nhánh 4-7 bị tải 3.4 Xác định mặt cắt tối thiểu. .. ứng dụng - Ứng dụng thuật toán mặt cắt tối thiểu vào quy hoạch mở rộng lưới điện truyền tải cho lưới điện IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) mẫu - Ứng dụng thuật toán mặt cắt