IV. CÁN BH NG D N: PGS.TS Võ Ng c iu
3.3.3.1. Mô hình hóa các đc tính ca NDOCR, recloser
Trong nghiên c u này, các ch c n ng b o v quá dòng theo th i gian xác đ nh (ví d : 50P cho b o v s c theo pha; 50G cho b o v s c ch m đ t) đ c tri n khai nh b o v chính, trong khi các ch c n ng b o v theo th i gian (ví d , 51P cho pha -b o v s c theo pha và 51G cho b o v s c ch m đ t) đ c s d ng cho c b o v chính và d phòng. Các đ c tính tiêu chu n IEEE C37.112TM-2018 đ c xem
HVTH: Tr n Nguyên Khang Trang 20 xét cho v n đ ph i h p r le [43,44]. Ph ng trình th i gian tác đ ng c a ch c n ng quá dòng có th i gian đ c th hi n trong ph ng trình (3.7):
TF51_ik = TDSi C (3.7)
Trong đó 51_ là th i gian tác đ ng c a NDOCR, recloser th i ( ) đ i v i v trí s c k trong đ ng dây/vùng đ c b o v c a m ng phân ph i; và _ l n l t là h s th i gian (TDSi) và dòng ng ng cài đ t (Ipu_i) c a NDOCR, recloser th i; _ là dòng s c đ c NDOCR, recloser th i nhìn th y đ i v i s c t i v trí th k; và , , và là h s c a đ ng cong b o v theo th i gian. Hình 3.4 minh h a đ ng đ c tính b o v c a ch c n ng b o v quá dòng có th i gian (51).
Hình 3.4: c tính quá dòng có th i gian (51P/51G) 3.3.3.2. Hàm m c tiêu c a đi u ph i h p b o v quá dòng
M c tiêu là tìm giá tr t i u c a và ba h s , và c a m i NDOCR, recloser trong khi _ và _ đ c ch n t k t qu phân tích s c c a m ng phân ph i có tích h p DG. V n đ ph i h p c a các NDOCR, recloser là gi m thi u t ng th i gian ho t đ ng c a t t c các NDOCR, recloser b o v chính nh ng v n th a mãn các ràng bu c nh t đ nh và duy trì đ tin c y c a h th ng b o v . Hàm m c tiêu đ c bi u th b ng công th c (3.8) nh sau:
HVTH: Tr n Nguyên Khang Trang 21
min Z = (3.8)
Trong đó là t ng s NDOCR, recloser; và TF51ik,pri là th i gian ho t đ ng c a NDOCR, recloser b o v chính th i t i v trí s c th k. Nghiên c u này đ xu t ch xem xét m t đi m/m t v trí b s c cu i tuy n dây.
M t khác, thông th ng nh t là s d ng các c p NDOCR, recloser, ví d , m t NDOCR, recloser và m t NDOCR, recloser d phòng cho m i c p NDOCR, recloser, đ phát hi n và x lý m t s c nh t đ nh trong đ ng dây/ vùng đ c b o v .
Nói chung, vi c t i u hóa hàm m c tiêu ph i tuân theo các đi u ki n ràng bu c sau, (i) các ràng bu c v đ c tính r le; và (ii) các ràng bu c v ph i h p b o v . 3.3.3.3. Ràng bu c ph i h p c a NDOCR, recloser
Theo tiêu chu n IEEE 242-2001, kho ng th i gian đi u ph i (CTI) gi a NDOCR, recloser chính và d phòng th ng đ c ch n trong kho ng t 0,2 giây đ n 0,5 giây [43,44]. N u r le b o v chính không gi i tr đ c s c x y ra t i v trí , thì NDOCR, recloser d phòng s đ c kích ho t đ g i tín hi u ng t (trip) đ n các NDOCR, recloser liên quan sau m t CTI nh t đ nh c ng v i th i gian ho t đ ng không thành công c a NDOCR, recloser b o v chính. Th i gian ho t đ ng 51_ c a r le d phòng th j ( ) cho v trí s c trong m ng phân ph i đ c bi u th b ng Công th c (3.9).
51_ - 51_i CTI (3.9)
Trong đó 51_ đ c tính b ng Công th c (3.9) nh sau.
TF51_ jk = TDSj C (3.10)
Trong đó và _ l n l t là h s th i gian và dòng cài đ t ng ng c a r le d phòng th j; và _ là dòng đi n s c đ c r le d phòng th j (Rj) nhìn th y liên quan đ n v trí s c th k trong m ng phân ph i.
HVTH: Tr n Nguyên Khang Trang 22 3.3.3.4. Ch n dòng kh i đ ng cho ch c n ng 51P và 51G
a) Ch n dòng đi n kh i đ ng c a ch c n ng 51P
Theo nguyên lý c a b o v , dòng đi n kh i đ ng c a b o v ph i l n h n dòng đi n ph t i c c đ i Ilv-max c a đ ng dây đ c b o v .
Dòng đi n kh i đ ng s c p
đ (3.11)
V i
Kat là h s an toàn có giá tr t 1,1 đ n 1,2.
Kmm là h s m máy ph thu c vào đ ng c , v trí t ng đ i c a r le và đ ng c và nhi u y u t khác, có th đ c ch n t 1,3 đ n 3.
Ktv là h s tr v có giá tr 0,85-0,9 n u là r le đi n c , còn đ i v i r le t nh hay r le k thu t s thì có giá tr b ng 1.
Ilv-max là dòng đi n làm vi c c c đ i cho phép c a đ i t ng b o v Dòng đi n kh i đ ng th c p đ đ đ đ (3.12) V i Ksđ là h s s đ c a bi n dòng đi n. KI là t s bi n dòng đi n b) Ch n dòng đi n kh i đ ng c a ch c n ng 51G
Dòng đi n kh i đ ng c a 51G đ c xác đ nh d a vào dòng đi n không cân b ng c c đ i
Dòng đi n kh i đ ng s c p
HVTH: Tr n Nguyên Khang Trang 23 Và dòng kh i đ ng ph i th a:
Ikđ-sc< 3IoNmin: dòng 3Io nh nh t khi s c ch m đ t trên ph n t đ c b o v .
Ikđ > Ikcb-max V i
Kat là h s an toàn có giá tr t 1,2 đ n 1,5.
Kđn là h s đ ng nh t c a các bi n dòng đi n có giá tr t 0,1 đ n 1.
Kss là sai s c a bi n dòng đi n có giá tr th ng là 10% (hay 0,1)
Inm-max là dòng đi n ng n m ch 3 pha c c đ i t i cu i đ i t ng b o v .
Ikcb-max là dòng không cân b ng l n nh t trong ch đ v n hành bình th òng ng
v i ch đ t i l n nh t.
3.3.3.5. Ch n dòng kh i đ ng cho ch c n ng 50P và 50G a) Ch n dòng đi n kh i đ ng c a ch c n ng 50P a) Ch n dòng đi n kh i đ ng c a ch c n ng 50P
Dòng đi n kh i đ ng c a b o v 50P đ c xác đ nh d a vào dòng đi n ng n m ch c c đ i.
Dòng đi n kh i đ ng s c p
đ (3.14)
V i
Kat là h s an toàn có giá tr t 1,2 đ n 1,3.
Inm-max là dòng đi n ng n m ch c c đ i t i đ i t ng b o v , nh đ i v i
đ ng dây thì v trí ng n m ch là cu i đ ng dây, còn đ i v i MBA thì v trí ng n m ch là t i thanh cái th c p.
Dòng đi n kh i đ ng th c p
đ đ đ đ (3.15)
HVTH: Tr n Nguyên Khang Trang 24
Ksđ là h s s đ c a bi n dòng đi n.
KI là t s bi n dòng đi n
b) Ch n dòng đi n kh i đ ng c a ch c n ng 50G
Dòng đi n kh i đ ng c a b o v 50G đ c xác đ nh d a vào dòng đi n ng n m ch th t không c c đ i
Dòng đi n kh i đ ng s c p
đ (3.16)
V i
Kat là h s an toàn có giá tr t 1,2 đ n 1,3.
3Io-max là dòng đi n ng n m ch th t không c c đ i khi ng n m ch ch m đ t x y ra cu i đ i t ng b o v . Dòng đi n kh i đ ng th c p đ đ đ đ (3.17) V i Ksđ là h s s đ c a bi n dòng đi n. KI là t s bi n dòng đi n
3.3.3.6. Gi i thu t đi u ph i b o v s d ng thu t toán tìm ki m t i u tr ng tr ng tr ng
a) C s lý thuy t c a thu t toán thu t toán tìm ki m t i u tr ng tr ng Thu t toán tìm ki m t i u tr ng tr ng v i tên ti ng anh đ y đ Gravitational Search Algorithm (GSA) là m t thu t toán d a trên l c h p d n và đ nh lu t chuy n đ ng c a Newton [45]. B ng cách xem xét m t h có N tác nhân (ho c N kh i l ng) v i th nguyên th d trong m t không gian tìm ki m nh t đ nh, l c h p d n t tác
HVTH: Tr n Nguyên Khang Trang 25 nhân th j đ n tác nhân th i t i th i đi m th t, ( ), có th là đ c th hi n b ng công th c (3.18):
( ) = G(t) (3.18)
Trong đó, ( ) là kh i l ng h p d n ch đ ng liên quan đ n tác nhân th j trong th i gian t; ( ) là kh i l ng h p d n th đ ng liên quan đ n tác nhân th i; là m t h ng s nh ; ( ) đ i di n cho kho ng cách Euclid gi a các tác nhân i và j; và l n l t là v trí c a tác nhân th i và tác nhân th j t i chi u th d; và G(t) là h ng s h p d n t i th i đi m t đ c quy v ph ng trình (3.19).
G(t) = G0 exp (3.19)
Trong đó 0 và l n l t là giá tr ban đ u c a h ng s h p d n và h s gi m d n, th ng đ c ch n là 20 và 100; ‘iter’ là s l n l p hi n t i; và ‘max_iter’ là s l n l p t i đa. Nói cách khác, ( ) là m t hàm c a giá tr ban đ u 0 và đ c gi m d n theo th i gian đ ki m soát đ chính xác tìm ki m c a thu t toán.
Kho ng cách Euclid, ( ), gi a hai tác nhân i và j đ c tính nh sau.
Rij(t) = (3.20)
Trong đó v trí c a tác nhân th i và tác nhân th j v i th nguyên n, và , có th đ c xác đ nh nh sau:
Xi = ( ,…, ,…, ), i= 1, 2,…, N Xj = ( ,…, ,…, ), j= 1, 2,…, N
X = {X1,…, Xi,…, Xj,…, XN}
(3.21) i v i thu t toán tìm ki m ng u nhiên, t ng l c h p d n tác đ ng lên tác nhân th i chi u th d, ( ), là t ng các thành ph n th d c a các l c đ c t o ra t các tác nhân khác trong t p h p N tác nhân. v i h s tr ng s ng u nhiên trong m t kho ng có s n [0, 1].
HVTH: Tr n Nguyên Khang Trang 26 Gia t c c a tác nhân th i t i th i đi m t v i th nguyên th d, ( ), có th đ c tính b ng:
( ) = (3.23)
Trong đó ( ) là kh i l ng quán tính c a tác nhân th i t i th i đi m t. i v i m i b c l p, v n t c và v trí c a tác nhân th i đ c c p nh t b ng các ph ng trình sau.
( + 1) = randi ( ) + ( ) (3.24)
( + 1) = ( ) + ( + 1) (3.25)
Trong đó v n t c ti p theo c a tác nhân th i, ( + 1), là t ng c a m t ph n nh v n t c hi n t i c a nó × ( ) và gia t c c a nó ( ); ‘ ’ là bi n ng u nhiên trong kho ng [0, 1]; và v trí ti p theo c a tác nhân th ( + 1) là t ng c a v trí hi n t i c a nó, ( ), và v n t c ti p theo c a nó, ( + 1). C n l u ý r ng vi c s d ng m t bi n ng u nhiên là đ đ a ra m t đ c tính tìm ki m ng u nhiên c a thu t toán.
Kh i l ng h p d n và quán tính c a tác nhân th i có th đ c tính b ng cách đánh giá tính phù h p đ c đ c p đ n trong [46]. Kh i l ng càng l n thì tác nhân càng hi u qu . Các tác nhân t t h n s có l c h p d n cao h n và chuy n đ ng ch m h n. Kh i l ng h p d n và quán tính c a tác nhân đ c gi thi t là b ng nhau. Giá tr c a kh i l ng có th đ c c p nh t nh sau.
Mai = Mpi = Mii = Mi, (3.26)
mi(t) = (3.27)
Mi(t) = (3.28)
Trong đó ( ) là giá tr phù h p c a tác nhân th i t i th i đi m t; ( ) là nghi m t i u, trong khi ( ) là nghi m x u nh t c a thu t toán. Các tham s
( ) và ( ) có th đ c xác đ nh tùy thu c vào hai bài toán sau.
HVTH: Tr n Nguyên Khang Trang 27
best(t) = min (3.29)
worst(t) = max (3.30)
i v i bài toán giá tr t i đa hóa:
best(t) = max (3.31)
worst(t) = min (3.32)
T t c các quá trình liên quan đ n GSA đ tìm ra các tham s t i u c a vi c đi u ph i b o v NDOCR và recloser đ c đ c p trong Hình 3.5
Hình 3.5: L u đ áp d ng gi i thu t tìm ki m t i u tr ng tr ng GSA Không đáp ng Không đáp ng áp ng B t đ u T o qu n th ban đ u c a N tác nhân (v trí Xi = [TDSi, Ai, Bi, Ci]) Ki m tra đi u ki n ràng bu c c a Xi
Tính giá tr thích h p cho m i tác nhân Fitness (i) = Z (Xi, Ipu_i, If_i)
Tiêu chí cu i cùng có th a mãn không?
a ra gi i pháp t t nh t K t thúc
áp ng
C p nh t G(t), best(t), worst(t) và M(t) cho i = 1,, N
Tính gia t c (A) và v n t c (Vel) c a t t c các tác nhân
C p nh t v trí và v n t c c a các tác nhân
S l n l p có t i đa không?
HVTH: Tr n Nguyên Khang Trang 28 b) Công c ch y gi i thu t GSA b ng matlab
Hình 3.6 th hi n giao di n ch ng trình t i u đi u ph i b o v d a trên gi i thu t GSA. Giao di n g m 4 ph n chính:
Files: g m nút ch n file ch a d li u đ u vào đ c th hi n trong Hình 3.6 và file ch a k t qu sau khi ch y gi i thu t.
Optimization Method: ch n gi i thu t ch y m c Method Type; IEC type đ ch y t i u h s A, B, C theo tiêu chu n IEC t c là C = 0; Fix A, B, C đ c đ nh h s A, B, C trong gi i thu t.
Data Input: th hi n các thông tin đã import t m c Files
Result: ch a k t qu c a thu t GSA v i C1 t ng ng v i h s A, C2 t ng ng v i h s B và C3 t ng ng v i h s C.
HVTH: Tr n Nguyên Khang Trang 29 Hình 3.7: File ch a d li u đ u vào (input)
3.3.4. Tóm t t gi i pháp đ xu t đi u ph i b o v các TBBV trên L PP có s tham gia c a ngu n phân tán tham gia c a ngu n phân tán
Hình 3.8 th hi n s đ ph ng pháp đi u ph i b o v đ xu t đ i v i NDOCR, recloser và chì trong L PP có DG. Có b y b c c b n nh sau: B c 1: Tính các giá tr dòng s c l n nh t đ c phát hi n b i m i TBBV t ng ng v i b n lo i s c khác nhau (ví d : ph-ph, 1ph-G, 2ph-G và 3ph-G) x y ra cu i vùng/đ ng dây đ c b o v . B c 2: Ph i h p b o v gi a chì v i chì. B c 3: Dùng th i gian tác đ ng c a chì b c 2 đ tính th i gian tác đ ng t i thi u c a NDOCR, recloser đ đ m b o ph i h p
B c 4: Ch n giá tr kh i đ ng và trip cho ch c n ng 50P và 50G c a các NDOCR và Recloser.
B c 5: Xác đ nh các h s A, B, C và h s nhân TDS c a ch c n ng 51P và 51G trong m i NDOCR, recloser b ng cách s d ng thu t toán t i u GSA.
B c 6: Ki m tra th i gian tác đ ng c a ch c n ng 51P/G, 50P/G và các đi u ki n ràng bu c c a CTI.
HVTH: Tr n Nguyên Khang Trang 30 B c 7: L a ch n k t qu ph i h p b o v thích h p cho các NDOCR, recloser và chì th a mãn các đi u ki n ràng bu c; và c p nh t các thông s cài đ t cho các NDOCR, recloser và lo i chì có liên quan trong L PP có ngu n DG. B t đ u Tính th i gian tác đ ng t i thi u c a NDOCR/recloser đ đ m b o ph i h p v i chì Xác đ nh các h s A, B và C và h s TDS c a 51P và 51G c a m i NDOCR/Recloser Ki m tra top c a NDOCR, recloser li n k và đi u ki n ràng bu c CTI? Ki m tra ph i h p gi a chì v i chì? Ch n k t qu ph i h p b o v thích h p cho các TBBV và c p nh t
thông s cho các TBBV liên quan K t thúc
áp ng Không đáp ng Ch n chì b o v áp ng Không đáp ng Ch n giá tr kh i đ ng và trip cho ch c n ng 50P và 50G c a các NDOCR và Recloser Tính các giá tr dòng s c l n nh t đ c phát hi n b i m i thi t b b o v t ng ng Hình 3.8: L u đ áp d ng ph ng pháp đi u ph i b o v đ xu t
HVTH: Tr n Nguyên Khang Trang 31 Ch ng 4: ÁP D NG PH NG PHÁP XU T VÀO CÁC XU T TUY N