5.2.2. L p trình Matlab
➢ Xác đnh các d li u đ u vào:
- D li u đ u vào cho bài toán BESS bao g m v trí nút có th đ t BESS (t 2- 33), công su t n p x t i đa c a BESS, chu k l y m u, hi u su t n p và x c a BESS
- D li u đ u vào cho l i đi n IEEE bao g m thông s nhánh, thông s t i, thông s đi n áp, đi n áp l n nh t, đi n áp nh nh t; các d li u v h s ph t i đi n hình, cơng su t phát đi n hình c a ngu n đi n m t tr i, đi n gió trong 24 gi
➢ Kh i t o các tham s cho thu t tốn om đóm:
- Các tham s cho thu t tốn om đóm bao g m s cá th n, vecto ch a thông tin c a m i cá th (1x24), s vòng l p Tmax, các h s c a qu n th .
➢ L p ma tr n đ l u các d li u tính tốn
- Ma tr n P_bess (32x24) l u tr giá tr công su t c a BESS g m 32 v trí BESS (32 hàng) và m i v trí l u giá tr cơng su t trong chu k 24 gi (24 c t).
-T ng t ma tr n E_bess (32x24) l u tr giá tr đi n n ng c a BESS.
- Ma tr n V_bus (24x33x32) l u tr giá tr đi n áp c a 33 nút t i t t c 32 v trí
đ t BESS trong 24 gi .
- Ma tr n P_bus1 (32x24) l u tr giá tr công su t c a nút cân b ng.
- Ma tr n InterationData (32x250) l u tr giá tr hàm m c tiêu sau m i vòng l p.
➢ Th c hi n vòng l p, đ t BESS t v trí nút 2-33 và tính tốn các giá tr ban đ u
➢ i u ch nh h s
- ây có th xem nh h s h c c a thu t toán. H s càng l n thì t c đ h i t càng nhanh. Tuy nhiên thu t tốn có th khơng h i t đ c do b c nh y quá l n, nó
s quanh qu n đích. H s càng nh thì t c đ h i t s càng ch m nh h ng r t nhi u đ n thu t toán. Trong m t s tr ng h p khơng th đ n đ c đích.
- bài toán này, ta s k t h p 2 đ c đi m t t c a h s đ bài toán nhanh h i t h n là đ t l n các vòng l p đ u, và gi m d n các vòng l p sau.
➢ S d ng thu t tốn đom đóm trong các vịng l p
➢ So sánh giá tr các hàm m c tiêu đ ch n k t qu t t nh t
➢ V đ th
-Các đ i l ng c n xem xét tr c quan bao g m giá tr hàm m c tiêu t i u khi
đ t BESS t i m i v trí. T i v trí đ t BESS t i u, ta xem xét các giá tr hàm m c tiêu sau m i l n l p, công su t phát t i nút cân b ng tr c và sau khi đ t BESS, đi n áp t i
nút 33 tr c và sau khi đ t BESS, đi n n ng và công su t n p x c a BESS trong m t chu k 24 gi .
➢ Hàm con tính tốn t n th t
- Hàm chi phí:
(5.3) - Hàm t i u: b sung thêm các hàm ph t v t ng đi n n ng n p x trong 1 chu k , đi n áp quá cao ho c quá th p, đ bi n đ ng công su t l n nh t và nh nh t c a nút cân b ng
(5.4) - i v i bài toán này, ta ch n các h s , , .
5.3. K T QU TÍNH TỐN 5.3.1. Bài toán 1 5.3.1. Bài toán 1
➢ Gi thi t: Tính tốn các giá tr ban đ u nh t n th t, đi n áp, hàm chi phí c a m ng
đi n IEEE đã có s tham gia c a ngu n đi n gió, đi n m t tr i
Hình 5.6. Cơng su t phát t i bus 1 chu k 24 gi
Hình 5.8. Giá tr hàm m c tiêu ban đ u
➢ Nh n xét:
- Khi ch a l p đ t BESS, xem xét ch bao g m ph t i, ngu n đi n gió, đi n m t tr i là các ngu n đi n ph thu c l n vào th i ti t, không đi u khi n đ c, công su t t i
bus 1 dao đ ng l n và liên t c. Trên hình 5.6, ph t i trên h th ng cao nh t kho ng 2.5
MW vào lúc 22h đêm và ngu n đi n phát ng c lên l i cao nh t kho ng 1.2 MW vào lúc 13h – 14h. i u này làm gia t ng chi phí c p đi n cho h th ng ph i có đ d tr cơng su t cao h n và thay đ i liên t c h n.
- Hình 5.7 th hi n đi n áp t i các bus 2 – bus 33. i n áp trên h th ng dao
đ ng l n, th p nh t kho ng 0.9 p.u và cao nh t kho ng 1.06 p.u đ u v t ngoài gi i h n v n hành cho phép c a h th ng là t 0.95 – 1.05 p.u.
5.3.2. Bài toán 2
➢ Gi thi t: ch n nút 6, 7, 26, 27 đ đ t BESS, tính tốn các giá tr t n th t, đi n áp,
hàm chi phí c a m ng đi n IEEE khi có s tham gia c a ngu n phân tán và BESS.
Ph ng pháp đ c áp d ng là Firefly Algorithm và Firefly Algorithm with Quantum Bit.
➢ K t qu :
- Hàm t i u chi phí gi a 2 thu t toán FA và QBFA
B ng 5.3. K t qu hàm t i u chi phí gi a FA và QBFA Bus FA ($) QBFA ($) Sai khác (%)
6 1073.9 1123.7 4.64 7 1080.7 1176.2 8.84 26 1081.4 1141.6 5.57 27 1089.3 1143.7 5.00
Hình 5.10. K t qu hàm t i u chi phí t i nút 6 gi a FA và QBFA qua các vịng l p
Hình 5.12. N ng l ng n p/x c a BESS trong 24 gi t i nút 6 gi a FA và QBFA
➢ Nh n xét
- Hình 5.9 cho th y các tr ng h p đang xét, khi so sánh 2 thu t toán t i các bus 6, 7, 26, 27, thu t toán FA sau khi h i t cho k t qu t t h n thu t toán QBFA. Tuy nhiên sai s khơng q l n (4 – 9%) là có th ch p nh n đ c.
- Hình 5.10 so sánh t c đ h i t c a 2 thu t tốn. Thu t tốn QBFA có v tính
đ c hàm m c tiêu 1000$ nh ng v i các đi u ki n ràng bu c v BESS và đi n áp mà giá tr sau khi h i t là 1123$. C 2 thu t toán đ u t ng đ i h i t vòng l p th 200 tr đi.
- Hình 5.11, 5.12, 5.13 l n l t th hi n công su t n p/x c a BESS, n ng l ng c a BESS và công su t t i bus 1 khi so sánh gi a 2 thu t toán. S khác bi t là không quá l n.
- M c dù trên lý thuy t, thu t toán QBFA là m t nhánh c i ti n c a thu t toán
FA nh ng m t s tr ng h p c th , FA v n cho k t qu t t h n QBFA. Do đó, bài
tốn 3 s s d ng ph ng phápFA đ tính cho 32 nút trên h th ng.
5.3.3. Bài toán 3
➢ Gi thi t: đ t BESS l n l t t các nút 2 đ n 33, tính tốn hàm chi phí t i u nh t,
ch n ra v trí t t nh t đ đ t BESS. Tính tốn các giá tr t n th t, đi n áp t ng t bài
toán 2. ➢ K t qu - Hàm t i u chi phí t nút t nút 2 đ n nút 33: B ng 5.4. K t qu hàm t i u chi phí t nút 2 đ n nút 33 Bus Hàm t i u ($) Bus Hàm t i u ($) 1 17 1693.7 2 1202.3 18 1749.5 3 1162.8 19 1216.1 4 1138.9 20 1341.6 5 1121.1 21 1375.6 6 1073.9 22 1453.7 7 1080.7 23 1202.5 8 1123.6 24 1282.1 9 1185.5 25 1391.7 10 1241.7 26 1081.4 11 1251.9 27 1089.3 12 1270.5 28 1123.0 13 1413.4 29 1180.0 14 1466.9 30 1214.4
Bus Hàm t i u ($) Bus Hàm t i u ($)
15 1519.3 31 1278.0
16 1582.2 32 1308.8
33 1341.0
Hình 5.14. K t qu hàm t i u chi phí t nút 2 đ n nút 33
- T k t qu mô ph ng cho th y hàm t i u chi phí t t nh t các nút 6, 7, 26 và 27 (Cost < 1100$).
Hình 5.15. K t qu hàm t i u chi phí t i nút 6 qua các vịng l p
Hình 5.17. N ng l ng n p/x c a BESS trong 24 gi t i nút 6
Hình 5.19. Cơng su t P t i nút 1 khi đ t BESS nút 6
➢ Nh n xét
- Hình 5.14 cho th y hàm t i u gi m d n trên tr c chính t bus 2 đ n bus 6, đ n các nhánh r , hàm t i u s t ng d n t đ u nhánh đ n cu i nhánh ví d hàm t i u t ng
d n t bus 7 đ n bus 18, bus 19 đ n bus 22, bus 23 đ n bus 25, bus 26 đ n bus 33. Giá tr hàm t i u nh nh t t i bus 6 và các bus lân c n nh bus 7, 26 và 27. T k t qu cho th y BESS ho t đ ng hi u qu nh t kho ng trung tâm c a m ng đi n, không ph i đi m
đ u ho c đi m cu i c a h th ng.
- Hình 5.15 th hi n giá tr c a hàm m c tiêu qua các vòng l p. Giá tr hàm m c
tiêu dao đ ng l n trong 100 vòng l p đ u tiên (t 2600$ gi m xu ng 1150$). V i vi c
thay đ i h s gamma t 0.04 – 0.02 – 0.01 (t i các kho ng vòng l p 0 – 100 – 200 –
300) giúp h th ng dao đ ng nh d n và d đi đ n giá tr c c ti u h n.
- Công su t c a BESS đ c th hi n hình 5.16, cho th y t c đ s c ho c t c
đ x c a BESS t i m i gi . Công su t x l n nh t c a BESS kho ng 1.6 MW vào lúc
22h đêm ph t i tiêu th l n và công su t phát c a các ngu n đi n gió, đi n m t tr i th p; và công su t n p l n nh t c a BESS kho ng 2 MWh vào lúc 13h – 14h khi mà ngu n đi n gió, đi n m t tr i g n nh đ t đnh.
- Hình 5.17 mơ t tr ng thái n ng l ng (SOE) c a BESS trong 24 gi . T 1h –
8h sáng n ng l ng c a BESS gi m d n vì BESS tr ng thái phóng đi n v i t c đ
th p. BESS đã thay đ i tr ng thái t tr ng thái x n ng l ng sang tr ng thái s c vào lúc 8h –9h sáng và đ i tr ng thái m t l n n a vào lúc 17h – 18h t i. N ng l ng c a BESS th p nh t kho ng 0.2 MWh vào lúc 8h – 9h sáng và cao nh t kho ng 12.25 MWh vào lúc 17h – 18h t i.
- Hình 5.18 th hi n đi n áp t i t t c 33 bus trên h th ng. i n áp đã đ c c i thi n r t nhi u so v i h th ng c b n. Tuy nhiên m t s bus khá xa đi m trung tâm (bus 30 –bus 33) đi n áp đã đ c c i thi n đáng k nh ng v n còn m c 0.94 p.u th p
h n yêu c u đ t ra là 0.95 p.u (sai l ch 1%) là có th ch p nh n đ c. m t s bus đ u ngu n đi n áp có đi u chnh t ng lên nh ng m c 1.02 p.u < 1.05 p.u th a mãn yêu c u
đ t ra.
- Công su t t i nút cân b ng c ng là m t v n đ quan tr ng c n xem xét. Hình 5.19 cho th y cơng su t t i bus 1 g n nh không thay đ i đáng k trong 24h, cung c p
n đ nh 1 MW cho ph t i. T k t qu trên cho th y u đi m c a BESS giúp gi n đnh ngu n đi n cho h th ng.
5.4. NH N XÉT, K T LU N
- Ngoài vi c t i u đ c v trí và cơng su t c a BESS, ta cịn tìm đ c cơng su t n p/x c a BESS t i m i th i đi m trong 24 gi .
- Hàm m c tiêu đ t ra là t i thi u hóa t ng chi phí phát sinh trong m ng l i
đi n phân ph i bao g m chi phí đ l ch đi n áp, t n th t đi n n ng và nhu c u cao đi m. Vi c cài đ t BESS v n hành trong m ng đi n IEEE 33 bus b ng cách s d ng thu t toán FA và QBFA đ t i u hóa hàm m c tiêu và so sánh k t qu nh n đ c t 2 thu t toán
đ xác minh đ chính xác.
- K t qu tính tốn cho th y vi c l p đ t BESS có th c i thi n hi u qu m ng
đi n phân ph i v m t gi m thi u chi phí đ l ch đi n áp, t n th t đi n n ng và nhu c u
cao đi m. BESS c ng có th h tr k t n i các ngu n đi n n ng l ng tái t o có nhi u
CH NG 6. ÁP D NG THU T TOÁN OM ịM
CHO H TH NG I N TH C T
6.1. XÂY D NG K CH B N 6.1.1. S đ nguyên lý
Hình 6.1. S đ nguyên lý l i đi n 110 kV khu v c tr m 220 kV Phan Thi t
- Quy mô c a TBA 220 kV Phan Thi t 2 g m:
+ Phía 220 kV: 06 m ch l ra
i m đ u i m cu i
271 Phan Thi t 2 276 Hàm Tân 2 272 Phan Thi t 2 273 T Hàm Thu n 273 Phan Thi t 2 275 Hàm Tân 2 274 Phan Thi t 2 273 B o L c
i m đ u i m cu i
275 Phan Thi t 2 272 Phan Rí 2
276 Phan Thi t 2 272 MT H ng Phong 1A, 1B + Phía 110 kV: 05 m ch l ra
i m đ u i m cu i
172 Phan Thi t 2 172 Phan Thi t 173 Phan Thi t 2 173 Phan Thi t 174 Phan Thi t 2 171 M i Né
175 Phan Thi t 2 171 Ma Lâm
176 Phan Thi t 2 172 T Hàm Thu n + 02 MBA 220/110/22 kV công su t 2x250 MVA
- Các đi m m vịng liên quan: 173 MT Sơng L y 1, 174 Hàm Ki m, 172 MT
H ng Phong 4, 171 T Hàm Thu n, 176 Phan Thi t 2. -Quy mô l i đi n 110 kV:
Tên g i Công su t n v
TBA 220 kV Phan Thi t 220 2x250 MVA
TBA 110 kV
Ma Lâm 2x63 MVA
M i Né 2x40 MVA
Phan Thi t 2x63 MVA
Hàm Ki m 2x63 MVA
V n M 2x63 MVA
NM gió
i Phong 40 MW
Thu n Nhiên Phong 32 MW
H ng Phong 1 40 MW Hàm C ng 2 20 MW NM m t tr i Thu n Minh 2 50 MWp Hàm Phú 2 49 MWp M i Né 40 MWp Hàm Ki m 49 MWp Hàm Ki m 1 46 MWp H ng Liêm 3 50 MWp H ng Phong 5.2 48 MWp
6.1.2. Công su t phát nhà máy, công su t tiêu th ph t i
- Công su t phát c a các NM G ngày 25/02/2022
Hình 6.2. Bi u đ công su t phát c a các Nhà máy đi n gió
- Cơng su t phát c a các NM MT ngày 25/02/2022
Hình 6.3. Bi u đ công su t phát c a các Nhà máy đi n m t tr i
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 B à à à à ĐGàĐ àP ĐGàT àN àP ĐGàH àP à G Hàm C ng 2 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 B à à à à MTàT àM à MT Hàm Phú 2 MTàM àN MTàH àK MTàH àK à H àL à H àP à
- Ph t i t i các TBA ngày 25/02/2022:
Hình 6.4. th ph t i t i các tr m bi n áp
Hình 6.5. th ph t i t i TBA 220 kV Phan Thi t 2
-10 0 10 20 30 40 50 60 70 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Đ à à à Ma Lâm M àN P àT H àK V àM -250 -200 -150 -100 -50 0 50