3.2. Tái cấu hình LĐPP giảm tổn thất cơng suất
3.2.1. Mơ hình bài tốn
Trên LĐPP được trang bị hai loại khĩa điện thường đĩng và thường mở. Khi
điều kiện vận hành được yêu cầu thay đổi, tái cấu hình lưới được thực hiện thơng qua
việc thay đổi trạng thái đĩng/mở của hai loại khĩa điện trên để đáp ứng các mục tiêu cụ thể. Thơng thường, các biến điều khiển của bài tốn tái cấu hình là trạng thái đĩng/mở của hai loại khĩa trên. Tuy nhiên, cĩ thể coi vị trí của các khĩa mở như là
các biến điều khiển bởi vì số lượng khĩa mở để giữ cho cấu hình lưới hình tia luơn luơn là hằng số. Hơn nữa, để tìm cấu hình lưới điện tốt nhất, bài tốn phân bố cơng suất cần được giải để tìm dịng điện trên các nhánh, điện áp tại các nút,…Vì vậy, các thơng số như điện trở và điện kháng của đường dây, khả năng mang tải của đường dây, cơng suất tác dụng và phản kháng tại mỗi nút tải được xem như là dữ liệu đầu vào của bài tốn tái cấu hình.
3.2.1.1. Hàm mục tiêu
Do vận hành ở cấp điện áp thấp, nên tổn thất cơng suất trên LĐPP lớn hơn so với lưới truyền tải. Tổn thất cơng suất trên lưới truyền tải và phân phối do ngân hàng thế giới cập nhật đến năm 2014 trên thế giới là 8.26% tổng cơng suất phát. Trong đĩ, tổn thất cơng suất trên LĐPP chiểm khoảng 70% [94] tương ứng với 5.78%. Vì vậy
giảm tổn thất cơng suất trên LĐPP là một vấn đề quan trọng trong quá trình vận hành LĐPP. Một trong những ưu điểm lớn nhất của biện pháp tái cấu hình LĐPP là giảm
tổn thất cơng suất. Tổn thất cơng suất (οܲ) của cấu hình lưới Xth được xác định bằng
tổng tổn thất cơng suất trên các nhánh:
οܲ ൌ ܴ ൈ ቆܲ ଶ ܳଶ ܸଶ ቇ ே ୀଵ (3.1)
Trong đĩ, Nbr là tổng số nhánh trên lưới phân phối. Ri là tổng trở của nhánh thứ
ith. Pi và Qi lần lượt là cơng suất tác dụng và phản kháng trên nhánh ith. Vi là điện áp
cuối nhánh ith.
3.2.1.2. Điều kiện ràng buộc
Phân bố cơng suất: Trong bài tốn tái cấu hình, phương trình phân bố cơng suất phi tuyến được xem như một ràng buộc đẳng thức của bài tốn:
ቊܲ ൌ σ ܸܸܻܿݏ൫ߜെ ߜെ ߠ൯
ே௨௦
ܳ ൌ σே௨௦ ܸܸܻݏ݅݊൫ߜെ ߜെ ߠ൯ (3.2)
Trong đĩ, ܲ và ܳ lần lượt là cơng suất tác dụng và phản kháng bơm vào nút j.
ܸ, ߜ và ܸ, ߜ lần lượt là biên độ áp trong đơn vị tương đối và gĩc pha trong đơn vị radian của điện áp tại nút j và k. ܻ và ߠ lần lượt là biên độ và gĩc pha tổng dẫn
giữa j và k. Nbus là tổng số nút trong hệ thống.
Giới hạn điện áp các nút và dịng điện trên các nhánh: Trong suốt quá trình thực hiện tái cấu hình, các ràng buộc về vận hành phải được đảm bảo:
ܸǡ ܸ ܸ௫ǡݒዔ݆݅ ൌ ͳǡ ʹǡ Ǥ Ǥ ܾܰݑݏ (3.3)
Ͳ ܫ ܫ௫ǡǡݒዔ݅݅ ൌ ͳǡ ʹǡ Ǥ Ǥ ܾܰݎ (3.4)
Cấu hình lưới hình tia của LĐPP: Do LĐPP luơn được vận hành hình tia, nên
đây được xem như một trong những ràng buộc đẳng thức của bài tốn. Trong ràng
buộc này, tất cả các nút tải phải được cấp điện và cấu hình vận hành hình tia phải
được duy trì.