PSS/OPF là một phần của chương trình PSS/E nhằm mục đích tối ưu hoá hệ thống truyền tải. PSS/OPF hoàn toàn tương thích với phần tính chế độ xác lập.Trong quá trình tính toán chế độ xác lập thông thường người tính toán phải tính toán một loạt các trường hợp một cách có hệ thống để có thể đưa ra một lời giải có thể chấp nhận được. Chương trình PSS/OPF, ngược lại, sẽ trực tiếp thay đổi các thông số điều khiển để xác định giải pháp tốt nhất. Từ một điểm xuất phát nào đó người tính toán có thể có được một lời giải tối ưu đảm bảo các ràng buộc của hệ thống với chi phí nhiên liệu nhỏ nhất.
Chương trình PSS/OPF được thiết kế để có thể tính toán một số bài toán thường gặp như sau:
Luận văn Thạc sĩ Chƣơng 3 61
Nghiên cứu hiện tượng sụp đổ điện áp.
Nghiên cứu giới hạn truyền tải
Tính toán chi phí cận biên
Trong quá trình tính toán PSS OPF sẽ đảm bảo những mục tiêu như sau:
Cực tiểu hóa chi phí nhiên liệu cho các tổ máy (than, dầu, khí)
Cực tiểu hoá phát công suất tác dụng và phản kháng
Cực tiểu hoá tổn thất công suất tác dụng và phản kháng.
Cực tiểu hoá điện kháng nhánh có thể thay đổi được
Cực tiểu hoá lượng bù ở các nút có thể thay đổi được.
Giảm lượng trào lưu công suất trao đổi và tuân thủ những ràng buộc sau đây:
Ràng buộc điện áp nút trong một khoảng cố định
Ràng buộc trào lưu công suất nhánh.
Ràng buộc trào lưu công suất trao đổi.
Ràng buộc công suất phát.
Ràng buộc dự trữ công suất.
Ràng buộc của các tụ bù tại các nút điều chỉnh được
Ràng buộc điện kháng các nhánh có điện kháng điều chỉnh được
Tối ưu hoá trào lưu công suất khác biệt với bài toán tính toán phân bổ trào lưu công suất thông thường là nó giải bài toán tối ưu với một hàm mục tiêu và các ràng buộc dạng đẳng thức và bất đẳng thức. Các thuật giải cho bài toán tối ưu phi tuyến có thể ở dạng như sau:
Hàm mục tiêu: Tìm cực tiểu của hàm f(x,y) -> Min
Với các ràng buộc:
a. Ràng buộc dạng đẳng thức. b. Ràng buộc bất đẳng thức. Trong đó:
Luận văn Thạc sĩ Chƣơng 3 62
Hàm mục tiêu có thể chứa một hoặc một số hàm như chi phí nhiên liệu, tổn thất truyền tải v.v...
Ràng buộc đẳng thức bao gồm các đại lượng như các phương trình cân bằng công suất, đảm bảo công suất nguồn bơm vào một nút phải bằng tổng trào lưu công suất từ nút đó đi các nhánh.
Ràng buộc bất đẳng thức bao gồm nhiều biến khác nhau như biên độ, góc pha điện áp nút, công suất phát của máy phát chỉ có thể thay đổi trong dải giá trị cực tiểu đến cực đại.
Lời giải của bài toán tối ưu hoá trào lưu công suất là tìm lời giải thoả mãn tất cả các ràng buộc hệ thống đồng thời lại đạt được hàm mục tiêu toàn cục.