- Cáp 2 sợi xoắn hoặc cáp quang
b. Giải bài toán tối −u hóa vị trí, loại TBĐC bằng ph−ơng pháp tìm kiếm trực tiếp
kiếm trực tiếp
Thực chất của bài toán tối −u hóa vị trí, loại TBĐC là tìm cực trị của hàm chi phí. Trong tr−ờng hợp chung hàm chi phí phụ thuộc tất cả vào vị trí, loại TBĐC dự kiến lắp đặt. Vị trí, loại TBĐC nhận giá trị tối −u khi Zcp đạt giá trị nhỏ nhất hoặc Z đạt giá trị lớn nhất. Hiện có những thuật toán khác nhau để xác định giá trị nhỏ nhất của hàm Z.
Có thể đặt bài toán nh− sau: hãy xét tất cả các khả năng lắp đặt thêm TBĐC vào một HTCCĐ sao cho vốn đầu t− vào TBĐC đ−ợc thu hồi sớm hơn thời gian yêu cầu (Tyc) định tr−ớc. Lời giải của bài toán sẽ là ph−ơng án đặt TBĐC vào mọi vị trí có hiệu quả với thiết bị có thời gian thu hồi vốn đều không v−ợt quá thời gian hạn định, sau đó xem xét hàm Z, ph−ơng án nào có Z max là ph−ơng án tối −u.
Z = Z∆E - ZTB → max ⇔ 0 ) ( n n n f → → max
Kỳ vọng thiếu hụt điện năng lớn nhất ∆Emax khi không có thiết bị phân đoạn nào trên l−ới, bất kỳ hỏng hóc nào trên l−ới cũng dẫn đến mất điện toàn bộ l−ới.
Giả thiết kỳ vọng thiếu hụt điện năng của l−ới điện khi không đặt các thiết bị phân đoạn mỗi năm trong thời gian dự kiến thu hồi vốn (m năm) của các thiết bị phân đoạn là bằng nhau.
Ta sẽ tính toán kỳ vọng thiếu hụt điện năng ∆E trong thời gian dự kiến thu hồi vốn các thiết bị phân đoạn, giá trị đầu t− có lợi cho các thiết bị phân đoạn lớn nhất chính bằng giá trị kinh tế của tổng kỳ vọng thiếu hụt điện năng trong ∆E trong "m" năm.
Quy đổi dòng tiền t−ơng lai từng năm của thiệt hại kinh tế do không đặt các thiết bị phân đoạn về thời điểm hiện tại
Tính tổng giá trị thiệt hại do ngừng cung cấp điện
∑= ∆ = ∆ ∆ = m i Ei E Z Z 1 (4.5) Trong đó:
Z∆E là tổng các giá trị thiệt hại kinh tế trong m năm của l−ới điện khi không đặt thiết bị phân đoạn đã quy về thời điểm hiện tại.
Z∆Ei là tổng giá trị thiệt hại kinh tế khi không đặt thiết bị phân đoạn của năm thứ i đã quy đổi về thời điểm hiện tại.
Giá trị dòng tiền t−ơng lai quy về hiện tại theo công thức:
t F F ) 1 ( ' α + = (4.6) Trong đó
F : giá trị tiền trong thời điểm t−ơng lai F’ : giá trị tiền trong thời điểm hiện tại
α : hệ số chiết khấu. t : năm thứ t.
Nếu số tiền thiệt hại do ngừng cung cấp điện hàng năm trong cả thời gian xem xét là đều thì tổng số tiền thiệt hại quy về thời điểm hiện tại là:
F’ = ∑ = + m t t F 0(1 ) 1 α (3.7)
4.3. BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH LOẠI, SỐ LƯỢNG TBĐC
4.3.1. Đặt vấn đề
Bài toán thiết kế-vận hành l−ới điện phân phối là bài toán tìm kiếm điểm mở mạch vòng tối −u để vận hành hở l−ới điện. Sau khi vận hành hở l−ới điện cần phân đoạn để tăng c−ờng độ tin cậy cung cung cấp điện.
Để tính toán số l−ợng thiết bị đóng cắt tối −u ta sẽ mô tả toán học lợi ích kinh tế giữa việc giảm thiệt hại do ngừng cung cấp điện và chi phí lắp đặt các thiết bị phân đoạn, xây dựng hàm mục tiêu tổng chi phí sao cho kinh tế nhất.
Các b−ớc giải bài toán nh− sau:
+ Mô tả cấu trúc l−ới điện, nhu cầu công suất phụ tải, loại phụ tải + Tính toán chế độ xác lập l−ới phân phối
+ áp dụng giải thuật tái cấu trúc l−ới theo tiêu chí ∆P, ∆U để tìm ra điểm th−ờng mở tối −u trong l−ới phân phối.
+ áp dụng bài toán hàm mục tiêu tìm số l−ợng thiết bị phân đoạn tối −u sẽ lắp đặt trên l−ới.
4.3.2. Bài toán tìm kiếm điểm mở mạch vòng tái cấu hình l−ới giảm tổn thất ∆P tổn thất ∆P
Ph−ơng pháp này cũng dựa trên cơ sở ph−ơng pháp cắt vòng kín - loop cutting methods với giả thiết là tất cả các khoá điện đều đóng, l−ới điện phân phối trong tr−ờng hợp này là một l−ới bao gồm các mạch vòng kín. Sau mỗi lần lặp một khoá điện sẽ đ−ợc chọn để mở, một vòng kín sẽ đ−ợc hở ra. Thuật toán này sẽ dừng lại khi trong l−ới không còn mạch vòng kín nào nữa.
Tổn thất trong l−ới phân phối mạch vòng kín là nhỏ nhất, nên l−ới phân phối vận hành hở có phân bố trào l−u công suất gần giống với l−ới vòng kín sẽ có tổn thất công suất nhỏ nhất.
Bài toán chọn điểm hợp lý mở mạch vòng có thể chia ra làm 2 bài toán là: Bài toán thiết kế: chọn điểm hợp lý mở mạch vòng của l−ới điện phân phối trung áp khi thiết kế l−ới điện.
Bài toán vận hành: chọn các điểm hợp lý (đã đ−ợc thiết kế) để mở mạch vòng trong quá trình vận hành l−ới điện phân phối trung áp.
Trong bài toán thiết kế, việc chọn điểm đặt thiết bị phân đoạn đ−ợc lựa chọn dựa trên đồ thị phụ tải có sẵn của các phụ tải các ngày điển hình mùa khô, ngày điển hình mùa m−a. Từ các ngày điển hình đó chọn ra các giờ điển hình mà nhu cầu sử dụng công suất của các loại phụ tải (sinh hoạt, sản xuất, th−ơng mại dịch vụ ...) có phân bố trào l−u công suất chênh lệch nhau nhiều nhất để tính toán trào l−u công suất từ đó tính toán lựa chọn các điểm đặt các thiết bị phân đoạn để mở mạch vòng. Bài toán vận hành hở l−ới phân phối kín khác với bài toán thiết kế ở chỗ là các khoá điện đã cho tr−ớc, do đó trong bài toán vận hành điểm mở mạch vòng hợp lý là chọn trong các khoá điện cho tr−ớc để thực hiện thao tác đóng/cắt sao cho tổn thất công suất ∆P bé nhất.
Các b−ớc giải bài toán tái cấu hình l−ới giảm ∆P
B−ớc 1: Đọc các dữ liệu thông số l−ới, khoá điện. Đóng tất cả các khoá điện có trong l−ới điện, l−ới điện sau khi đóng tất cả các khoá điện sẽ có dạng mạch vòng kín.
B−ớc 2: Giải bài toán tính toán chế độ l−ới, tìm trào l−u công suất trên l−ới, chọn khoá điện có dòng công suất đi qua bé nhất, tiến hành mở khoá điện đó đ−a l−ới về vận hành dạng hình tia.
B−ớc 3: Giải bài toán tính toán chế độ của l−ới sau khi đã mở khoá điện, kiểm tra các điều kiện vận hành ∆UCP , ∆PMAX , SMAX.
Nếu một trong các điều kiện không thoả mãn thì ta sẽ mở khoá điện có dòng công suất đi qua bé tiếp theo và lặp lại b−ớc 3.
Nếu các điều kiện đều đ−ợc thoả mãn thì tiếp tục chuyển sang b−ớc 4.
B−ớc 4: Kiểm tra điều kiện hình tia của l−ới điện phân phối, nếu vẫn còn mạch vòng kín trong l−ới thì quay lại b−ớc 2.
Nếu l−ới điện phân phối ở dạng hình tia hoàn toàn thì kết thúc bài toán, các khoá điện đ−ợc mở qua các b−ớc trên chính là lời giải của bài toán tìm điểm mở mạch vòng hợp lý giảm ∆P.