XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG
3.4.3. Giải bài toán bù công suất phản kháng bằng phương pháp QHđ.
3.4.3.1. Thuật toán giải bài toán bù công suất phản kháng bằng phương pháp quy hoạch ựộng.
Giải bài toán xác ựịnh công suất và chỗ ựặt TđT trên cơ sở thuật toán quy hoạch ựộng bao gồm 2 quá trình thuận và ngược.
Trong quá trình thuận thực hiện các bước hợp nhất các nhánh bắt ựầu từ phụ tải về tới nguồn cung cấp ựể tìm giá trị nhỏ nhất của hàm mục tiêu.
Giả sử lượng công suất TđT cần ựặt là QBΣ . Chia QBΣ ra làm m mức: 0- ∆QBΣ; ∆QBΣ - 2∆QBΣẦ..m∆QBΣ - QBΣ . Bước chia này càng nhỏ ựộ chắnh xác càng cao. Nhưng do thang công suất TđT ựược sản xuất theo tiêu chuẩn nên ta chọn sao cho mức trên của mỗi bước là bội số của thang công suất TđT.
* đối với mạng ựiện ựường dây chắnh (hình 3-5a) trình tự bắt ựầu từ phụ tải cuối mạng ựiện (nhánh 1).
Hình 3.5. Các loại sơ ựồ mạng ựiện phân phối Bước 1: Tắnh giá trị hàm f1 (QBi) với tất cả các giá trị của QBi
(nhánh 1 hình 3-5a). Quan hệ này ựược kắ hiệu là ZΣ1 (QBZΣ1); nghĩa là:
ZΣ1 (QBZΣ1) = f1 (QBi) (3.26)
Bước 2: Thực hiện hợp nhất nhánh 1 với nhánh 2 (hình 3-5a). đối với mỗi
mức k của QBΣ cần tìm tổ hợp tối ưu của QB1 và QB2 thỏa mãn ựiều kiện: ZΣ2 = min{ f1 (QB1) + f2(QB2 ; QBΣ )} (3.27) Thay f1 (QB1) ta có:
ZΣ2(QBΣ2) = min {ZΣ1 (QBZΣ1) + f2(QB2 ; QBΣ2)}
Bước i: Ở bước thứ i, ựối với mức k của QBΣ , tìm tổ hợp tối ưu của QBi và tổng QBΣi-1 = QB1 + QB2 + ...+ QB i-1 Phương trình trung có dạng : ZΣi(QBΣi) = 0≤QBi≤QBΣi min {ZΣi-1(QBΣi - QBi) + fi(QBi ; QBΣi )}; (3.28)
Bước n: Sau khi thực hiện (n - 1) bước hợp nhất, tiến hành hợp nhất nhánh
thứ n. ở bước này tìm ựược hàm quan hệ giữa tổng chi phắ tắnh toán của toàn lưới ựiện với tổng công suất TđT ựặt tại các nút trong lưới. Phương trình truy
toán ở bước n có dạng:
ZΣn(QBΣn) =
0≤QBn≤QBΣn
min {ZΣn-1( QBΣn - QBn) + fn (QBn ; QBΣn)} ( 3.29) * đối với lưới ựiện hình tia (hình 3-5b) với các nhánh chỉ có một ựầu nhánh chung với ựầu các nhánh khác trong lưới, trước khi thực hiện các bước hợp nhất phải tiến hành tắnh giá trị của hàm chi phắ tắnh toán với tất cả các giá trị có thể có của công suất TđT ựặt ở ựầu cuối mỗi nhánh. Sau ựó thực hiện quá trình hợp nhất nhánh.
Trường hợp này phương trình trung toán cho bước hợp nhất thứ i có dạng:
ZΣi(QBΣi) =
0≤QBi≤QBΣi
min {ZΣi-1(QBΣi - QBi) + fi ( QBi )} (3.30)
* đối với lưới phân phối hở (hình 3-5c) bao gồm m ựường dây chắnh, dọc mỗi ựường dây chắnh có n nút, n nhánh nối tiếp nhau. Như vậy ựường dây chắnh có thể coi như một lưới ựiện ựường dây chắnh. Thuật toán giải ựối với lưới ựiện phân phối (hình 3-5c) là quá trình hợp nhất nhánh bắt ựầu từ cuối mỗi ựường dây chắnh thực hiện theo thuật toán ựối với lưới ựiện, ựường dây chắnh . Sau khi các nhánh của mỗi ựường dây chắnh ựược hợp nhất thành một nhánh tương ựương, lưới ựiện mới có dạng hình tia.
Có thể thấy rằng ựối với lưới ựiện phân phối hở thuật toán giải là tập hợp của hai thuật toán giải ựối với lưới ựiện ựường dây chắnh và lưới ựiện hình tia như ựã trình bày.
Trong quá trình ngược sẽ xác ựịnh chắnh xác công suất TđT cần ựặt tại các nút ựể hàm chi phắ tại các lưới là nhỏ nhất. Sau khi thực hiện bước hợp nhất cuối cùng ta tìm ựược hàm quan hệ giữa tổng chi phắ tắnh toán của toàn lưới ựiện ựối với tổng công suất TđT ựặt tại các nút trong lưới ựiện, sẽ xác ựịnh ựược tổng công suất TđT ựặt ZΣi(QBΣi) ựã xây dựng trong quá trình thuận ựể xác ựịnh giá trị công suất TđT cần ựặt tại các nút trong lưới.
3.4.3.2. Hình thức hoá thuật toán và sơ ựồ khối.
Khi thực hiện giải bài toán bù công suất phản kháng bằng phương pháp quy hoạch ựộng thực hiện trên máy tắnh ựiện tử có một số vấn ựề ựặt ra là làm thế nào hình thức hoá ựược quá trình hợp nhất, cần phải làm thế nào ựể máy hợp nhất các nhánh ựúng thứ tự.
* Như ựã trình bày, quá trình thuận ựược thực hiện bằng cách hợp nhất các nhánh theo trình tự nhất ựịnh (từ các nhánh cụt ựến các nhánh ựầu).
để mô hình hóa thành sơ ựồ khối thuật toán, trước hết ta ựịnh nghĩa một số nhãn sau:
* Nutcon[A]: là nút nối với nút A nhưng ựứng sau A tắnh theo chiều dòng công suất tác dụng chạy trên ựường dây.
* Nutcha[A]: là nút nối với nút A nhưng ựứng trước A tắnh theo chiều dòng công suất tác dụng chạy trên ựường dây.
* Anhem[A]: là nút có cùng Nutcha với nút A. Vắ dụ: B = Anhem[A] thì Nutcha[B] = Nutcha[A]. Nói cách khác, B và A có cùng Nutcha.