7. Kế hoạch thực hiện
5.3. Thơng số cài đặt tối ưu
Trong trường hợp này, thuật tốn PSO được sử dụng để định thơng số cài đặt tối ưu của các thiết bị điều chỉnh điện áp. Thơng qua thử nghiệm và phân tích, các tham số của PSO được lựa chọn như sau:
- Số cá thể: N = 20 cá thể.
- Số vịng lặp tối đa: imax = 50 vịng. - Khoảng rời rạc của điện áp đặt: 0.05 pu. - Độ hội tụ: ε = 10 –3.
- Hệ số quán tính: w = 0.5.
- Hệ số ảnh hưởng cá thể: c1 = 0.2. - Hệ số ảnh hưởng quần thể: c2 = 0.2.
Kết quả thu được thơng số cài đặt tối ưu như sau: - OLTC: VLB = 1.0, VUB = 1.05.
- Tụ bù trạm SSC: cosϕmin = 0.85. Giá trị của QLB và QUB ảnh hưởng vì cơng suất phản kháng khơng đạt đến ngưỡng này.
- Tụ bù đường dây FSC 1: VFSC1,LB = 0.95, VFSC1,UB = 1.05. - Tụ bù đường dây FSC 2: VFSC2,LB = 0.95, VFSC2,UB = 1.05.
Giá trị hàm mục tiêu với thơng số cài đặt tối ưu này là 2.6818 pu. Phân bố điện áp trong lưới điện nhận được như trong hình 5.10.
Hình 5.10. Điện áp lưới điện khi điều chỉnh tối ưu.
Ta thấy rằng, với cùng điện áp nguồn (nút 0 hay nút truyền tải), điện áp lưới điện được duy trì hồn tồn trong phạm vị cho phép ở tất cả các nút (0.9 – 1.05 pu). Ngồi ra, điện áp được giữ gần với giá trị định mức cả khi tải và điện áp nguồn thay đổi nhiều (0.95 – 1.05 pu). Hoạt động của các thiết bị điều chỉnh điện áp trình bày trong hình 5.11 và 5.12.
Hình 5.12. Hoạt động của OLTC khi điều chỉnh tối ưu.
Ban đầu (00:00 - 05:00), vì tải thấp, chỉ tụ bù trạm SSC được sử dụng (ở Cấp 2) để giữ hệ số cơng suất lớn hơn cosϕmin = 0.85. Khi tải tăng, điện áp giảm lớn hơn, cả OLTC và tụ bù đường dây FSC đều được kích hoạt để nâng điện áp tại trạm (Bus 1) và điện áp điều chỉnh (nút 12 và 26) trong phạm vi đã đặt (VLB = 1.0 pu và VFSC1,LB = VFSC2,LB = 0.95 pu). Do sự thay đổi của tải, OLTC và FSC được điều chỉnh tương ứng, đặc biệt là từ 18:00 - 22:00 PM, khi tải rất cao, các tụ bù được sử dụng triệt để (Cấp 4) và đầu phân áp của OLTC ở cấp 21. Hiệu suất và hệ số cơng suất lưới điện biểu diễn trên hình 5.13.
Hình 5.13. Hiệu suất và hệ số cơng suất khi điều chỉnh tối ưu.
Ta thầy, khi tối ưu thơng số cài đặt các thiết bị điều chỉnh, chất lượng vận hành lưới điện được tăng lên đáng kể. Cụ thể như sau: tổng tổn thất điện năng là 4.1426 pu, độ lệch điện áp được giảm xuống nhỏ cịn 1.9391%, hiệu suất tổng thể là 97.33% và hệ số cơng suất là 0.9743.
5.4. KẾT LUẬN
Trong chương 5, luận văn đã nghiên cứu trình bày các nội dung sau:
- Ứng dụng bài tốn đề xuất cho một lưới điện 22 kV trạm Thịnh Đán, thành phố Thái Nguyên.
- So sánh, đánh giá chế độ vận hành lưới điện trong 3 trường hợp: khơng sử dụng thiết bị điều chỉnh điện áp, cài đặt thiết bị điều chỉnh điện áp thơng số định mức và cài đặt tối ưu.
- Kết quả mơ phỏng chỉ ra chất lượng lưới điện được nâng lên đáng kể khi sử dụng thơng số cài đặt tối ưu.
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
1. KẾT LUẬN
Trong nghiên cứu, luận văn để đưa ra phương pháp tính tốn cài đặt thơng số tối ưu cho các thiết bị điều chỉnh điện áp trong lưới phân phối gồm các thiết bị sau:
- Bộ điều áp dưới tải OLTC: VUB và VLB. - Tụ bù trạm SSC: cosϕmin, QLB và QUB. - Tụ bù đường dây FSC: VLB và VUB.
Bài tốn nhằm tối ưu hĩa vận hành lưới điện với các mục tiêu như sau: - Giảm tổn thất cơng suất, tổn thất điện năng.
- Nâng cao chất lượng điện áp, giảm độ lệch điện áp. - Giảm sự làm việc của các thiết bị điều chỉnh điện áp.
Bài tốn được mơ hình và giải bằng phương pháp tối ưu bày đàn PSO. Bài tốn được mơ phỏng trong một lưới điện thực tế: 20MVA, 22kV, 48 nút tại thành phố Thái Nguyên, Việt Nam. Kết quả mơ phỏng cho thấy chất lượng điện áp cĩ thể được cải thiện đáng kể:
- Điện áp lưới điện nằm trong phạm vi cho phép (0.9 – 1.05 pu). - Độ lệch điện áp nhỏ (1.9391% so với 4.4633%, giảm 56.5%). - Tổn thất điện năng giảm (4.1426 pu so với 4.1937, giảm 1.21%). - Hiệu suất, hệ số cơng suất được cải thiện.