CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
4.1.1. Kịch bản 1: tối thiểu tổn thất công suất tác dụng
Trong kịch bản này, QOCNNA được áp dụng để tối thiểu một hàm mục tiêu duy nhất là tổn thất công suất tác dụng. Ba trường hợp khác nhau được xem xét: điều kiện tải thấp (hệ số tải là 0,5), điều kiện tải danh định (hệ số tải là 1,0) và điều kiện tải cao (hệ số tải là 1,6). Bảng 4.1 trình bày chi tiết các kết quả thu được khi ứng dụng thuật toán QOCNNA cho LĐPP 33 nút. Hình 4.2 và 4.3 tương ứng mô tả tổn thất công suất tác dụng và cấu hình điện áp cho tất cả trường hợp.
Trong điều kiện tải thấp, tổn thất công suất tác dụng ban đầu là 47,07 kW, được giảm xuống lần lượt là 33,2690 kW, 18,1929 kW và 13,5084 kW cho các trường hợp 1, 2 và 3. Do đó, phần trăm giảm tổn thất công suất (PLR) của các trường hợp 1, 2 và 3 tương ứng là 29,331%, 61,3499% và 71,3018%. Tương tự, ở điều kiện tải danh định, tổn thất công suất tác dụng ban đầu giảm từ 202,68 kW xuống 139,5513 kW, 75,4237 kW và 54,6942 kW, do đó mức giảm tổn thất công suất là 31,1460%, 62,7863% và 73,0141% tương ứng với trường hợp 1, 2, và 3. Cuối cùng, so với trường hợp ban đầu, mức giảm tổn thất công suất cho các trường hợp 1, 2 và 3 ở điều kiện tải cao lần lượt là 33,7391%, 64,8581% và 74,8134%. Ngoài ra, cấu hình điện áp của LĐPP cho tất cả trường hợp cũng được cải thiện đáng kể, như được thể hiện trong Hình 4.3.
Từ Bảng 4.1, sự cải thiện về tổn thất công suất và cấu hình điện áp cho trường hợp 2 cao hơn khi so với trường hợp 1. Nó cho thấy rằng việc lắp đặt DG mang lại kết quả tốt hơn về tổn thất công suất so với việc thực hiện tái cấu trúc. Cuối cùng, sự kết hợp giữa tái cấu trúc LĐPP và tích hợp DG được nghiên cứu trong trường hợp
21 3. Như được trình bày trong Bảng 4.1, Hình 4.2 và 4.3, kết quả tối ưu trong trường hợp 3 tốt hơn trường hợp 1 và 2 ở tất cả các điều kiện tải về giảm tổn thất công suất và cải thiện cấu hình điện áp. Do đó, sự kết hợp tái cấu trúc LĐPP và tích hợp DG trong bài toán tối ưu sẽ mang lại kết quả tốt hơn so với việc xem xét từng vấn đề riêng lẻ.
Bảng 4.1. Kết quả mô phỏng của QOCNNA cho kịch bản 1 của LĐPP 33 nút.
Trường hợp nghiên cứu
Thông số Điều kiện tải
Thấp (0.5) Danh định (1) Cao (1.6) Trường hợp
cơ bản
Khóa mở 33-34-35-36-37 33-34-35-36-37 33-34-35-36-37
PL (kW) 47.07 202.68 575.36
Vmin (p.u) 0.9583 0.9131 0.8528 Trường hợp 1 Khóa mở 7-9-14-32-37 7-9-14-32-37 7-9-14-28-32
PL (kW) 33.2690 139.5513 381.2398
PLR (%) 29.3213 31.1460 33.7391
Vmin (p.u) 0.9698 0.9378 0.9027
Trường hợp 2 Khóa mở 33-34-35-36-37 33-34-35-36-37 33-34-35-36-37 PDG /(nút) 0.3509/ (14)
0.2875/ (25) 0.4761/ (30)
0.7050/ (14) 0.5702/ (25) 0.9538/ (30)
1.1180/ (14) 0.8873/ (25) 1.5611/ (30) PL (kW) 18.1929 75.4237 202.1933
PLR (%) 61.3499 62.7863 64.8581
Vmin (p.u) 0.9815 0.9622 0.9384 Trường hợp 3 Khóa mở 11-28-31-33-34 7-9-14-27-30 7-9-14-28-31
PDG /(nút) 0.2547/ (8) 0.2982/ (18) 0.5616/ (25)
0.4822/ (12) 1.0153/ (25) 0.7315/ (33)
0.7318/ (12) 1.8961/ (25) 0.9386/ (33) PL (kW) 13.5084 54.6942 144.9139
PLR (%) 71.3018 73.0141 74.8134
Vmin (p.u) 0.9835 0.9674 0.9559
22 Bảng 4.2 trình bày so sánh giữa QOCNNA và các phương pháp khác đối với trường hợp 3 của LĐPP 33 nút. Ở điều kiện tải thấp, QOCNNA tìm thấy các khóa điện mở là {11-28-31-33-34}, vị trí DG đặt tại các nút 8, 18 và 25 với dung lượng DG lần lượt là 0,2547MW, 0,2982MW và 0,5616 MW. Do đó, QOCNNA thu được tổn thất công suất tác dụng là 13,5084 kW, thấp hơn nhiều so với 15,1660 kW từ NNA, 14,9030 kW từ ALO, 15,17 kW từ EOA [39], 14,51 kW từ IEOA [39], 16,24 kW từ ISCA [28], 17,8 kW từ HSA [19], and 16,22 kW từ FWA [20] trong điều kiện tải này.
Ở điều kiện tải danh định, QOCNNA đã tối ưu hóa cấu trúc LĐPP với các khóa mở {7-9-14-27-30}. Các DG được kết nối tại các nút 12, 25 và 33 tương ứng với dung lượng DG là 0,4822MW, 1,0153MW và 0,7315 MW. QOCNNA thu được tổn thất công suất tác dụng tốt nhất cho điều kiện tải này trong số các thuật toán được so sánh. Ở điều kiện tải cao, QOCNNA thu được các khóa mở {7-9-14-28- 31} để tạo ra cấu trúc LĐPP tối ưu. Các DG được tích hợp vào các nút 12, 25 và 33 với dung lượng DG lần lượt là 0,7318 MW, 1,8961 MW và 0,9386MW. Đối với điều kiện tải cao, QOCNNA thu được tổn thất công suất tác dụng thấp nhất (144,9139 kW) so với NNA (158,8140 kW), ALO (158,8809 kW), EOA [39]
(152,26 kW), IEOA [39] (148,42 kW), ISCA [28] (167,96 kW), HSA [19] (194,22 kW), và FWA [20] (172,97 kW). Theo Bảng 4.2, QOCNNA thu được độ lệch chuẩn nhỏ hơn so với các giải pháp NNA và ALO, điều này chứng tỏ rằng QOCNNA mạnh mẽ hơn NNA và ALO trong LĐPP này.
Từ các so sánh trong Bảng 4.2, QOCNNA cho thấy chất lượng kết quả rất tốt cho LĐPP 33 nút ở tất cả các điều kiện tải. Điểm đáng chú ý là sự vượt trội của QOCNNA so với NNA về chất lượng giải pháp, chứng tỏ các chiến lược tích hợp cải tiến góp phần nâng cao khả năng tìm kiếm của QOCNNA. Hơn nữa, Hình 4.4 trình bày các đặc tính hội tụ của QOCNNA, NNA và ALO cho trường hợp 3, cho thấy rằng QOCNNA có các đặc tính hội tụ tốt hơn NNA và ALO. QOCNNA thể hiện sự cải thiện đáng kể về tốc độ hội tụ trong các lần lặp ban đầu nhờ tích hợp phương pháp CLS, giúp tăng cường khai thác QOCNNA. Hơn nữa, QOCNNA tìm ra giải pháp cuối cùng với độ chính xác cao hơn. Điều này chứng tỏ rằng việc áp dụng chiến lược QOBL giúp QOCNNA đạt được sự cân bằng tốt giữa thăm dò và khai thác trong các lần lặp sau. So với ALO, QOCNNA thực hiện tìm kiếm hiệu
23 quả hơn cho tất cả các trường hợp của kịch bản này dựa trên các giá trị mục tiêu thấp hơn thu được. Do đó, QOCNNA cải thiện hiệu suất của nó so với NNA và ALO ban đầu về chất lượng giải pháp và các đặc tính hội tụ.
Bảng 4.2. Kết quả so sánh của QOCNNA và các phương pháp khác cho trường hợp 3 của kịch bản 1 của LĐPP 33 nút.
Điều kiện tải Phương pháp PLR (kW) PLR (%) Độ lệch chuẩn Thấp (0.5) Trường hợp
cơ bản
47.07 -
QOCNNA 13.5084 71.3018 0.6772
NNA 15.1660 67.7804 0.7200
ALO 14.9030 68.3392 0.9015
EOA [39] 15.17 67.76 -
IEOA [39] 14.51 69.17 -
ISCA [28] 16.24 65.49 -
HSA [19] 17.78 62.22 -
FWA [20] 16.22 65.53 -
Danh định (1.0)
Trường hợp cơ bản
202.68 - -
QOCNNA 54.6942 73.0141 2.5251
NNA 60.2994 70.2485 3.9668
ALO 59.0788 70.8508 6.9868
EOA [39] 61.48 69.66 -
IEOA [39] 57.40 71.67 -
ISCA [28] 66.81 67.03 -
HSA [19] 73.05 63.95 -
GA [19] 75.13 62.92 -
RGA [19] 74.32 63.33 -
FWA [20] 67.11 66.89 -
FF [40] 73.95 63.51 -
Cao (1.6) Trường hợp cơ bản
575.36 - -
QOCNNA 144.9139 74.8134 7.0850
24
NNA 158.8140 72.3975 8.1438
ALO 158.8809 72.3859 10.7827
EOA [39] 152.26 73.54 -
IEOA [39] 148.42 74.19 -
ISCA [28] 167.96 70.81 -
HSA [19] 194.22 66.23 -
FWA [20] 172.97 69.93 -
Hình 4.2. Tổn thất công suất đối với kịch bản 1 của LĐPP 33 nút.
25 Hình 4.3. Cấu hình điện áp cho kịch bản 1 của LĐPP 33 nút.
Hình 4.4. Đặc tính hội tụ của các thuật toán QOCNNA, NNA và ALO cho trường hợp 3 của kịch bản 1 của LĐPP 33 nút.