- 42 tb max ma
1.2.5.2. Ứng dụng phần mềm Matlab trong ựánh giá tổn thất công suất và ựiện năng.
* đặt vấn ựề
đối với hệ thống ựiện nói chung và lưới phân phối nói riêng ta ựã biết và làm quen khá nhiều phương pháp và các phần mềm tắnh toán các thông số, chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật trong ựó có chỉ tiêu tổn thất công suất và ựiện năng như Excel, PSS/ADEPT, CONUS,Ầ Ứng dụng Matlab trong tắnh toán từ ựó ựánh giá tổn thất công suất và ựiện năng cũng là một phương pháp trong số các phương pháp ựang ựược sử dụng rộng rãi tắnh ựến thời ựiểm này.
Phần mềm Matlab là phần mềm ựa tác dụng áp dụng cho rất nhiều lĩnh vực khác nhau dựa trên cơ sở toán học ựặc biệt là các phép tắnh về ma trận, mảng cấp. chắnh vì vậy ựể áp dụng Matlab cho tắnh toán lưới ựiện nói chung và ựánh giá tổn thất ựiện năng trong lưới ựiện phân phối nói riêng trước nhất ta phải tìm hiểu cấu trúc và các phép toán cũng như các vấn ựề về ma trận, mảng cấp và các lệnh cơ bản
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 30
trong Matlab ngoài ra ựể áp dụng phần mềm thực sự hiệu quả trước tiên ta phải hiểu rất kỹ bài toán thực tế. Ứng dụng tối ựa các ưu ựiểm của Matlab so với các phần mềm khác, một trong những ưu ựiểm nổi bật có thể nói ựến việc ta có thể lưu trữ các số liệu của bài toán trong các tệp M-file, hơn nữa ta có thể tạo ra các hàm cụ thể cho bài toán ựể cấu trúc các câu lệnh ngắn gọn và dễ hiểu hơn.
*Các bước tiến hành giải bài toán tổn thất ựiện năng bằng phần mềm Matlab:
Sơ ựồ thuật toán:
Áp dụng phương pháp tắnh tổn thất ựiện năng theo dòng ựiện cực ựại và thời gian hao tổn công suất lớn nhất, tắnh toán tổn thất ựiện năng trên lưới ựiện phân phối trung áp. Từ các bước tắnh theo phương pháp ựó ta ựi xây dựng các quy trình tắnh toán trên phần mềm Matlab theo các bước như sau:
Bước 1: Khởi ựộng Phần mềm Matlab.
Bước 2: Lưu dữ liệu bài toán dưới dạng M-file trên cửa sổ Blank M- file
Từ các số liệu thu thập ựược ựã qua xử lý liên quan tới bài toán ựang khảo sát ta tiến hành lưu trữ trên cửa sổ Blank M- file với tên cụ thể (Hình 1.8).
Kđ phần mềm
Lưu trữ dữ liệu bài toán dưới dạng M-file
Tạo hàm cho bài toán lưu trữ dưới dạng M-file
Lập trình cho bài toán
đúng Sai
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 31
Hình 1.8: Cửa sổ Blank M-file lưu trữ dữ liệu của bài toán Bước 3: Tạo Hàm cho bài toán
Áp dụng các bước tắnh toán tổn thất ựiện năng trên các trạm biến áp và ựường dây theo phương pháp dòng ựiện cực ựại và thời gian hao tổn công suất cực ựại trên cửa sổ Function M-file của phần mềm Matlab ta tiến hành tạo hàm cho bài toán tắnh tổn thất ựiện năng lưu trữ với tên cụ thể (Hình 1.9)
Hình 1.9: Cửa sổ Function M-file tạo hàm cho bài toán . Bước 4: Lập trình cho bài toán
đối với các bài toán dài và phức tạp sau khi ựã lưu trữ các dữ liệu của bài toán và tạo hàm dưới dạng M- file, ta tiến hành lập trình cho bài toán trên cơ sở các tên M-file ựã lập trước ựó sẽ cho kết quả theo yêu cầu ựặt ra. đối với các bài toán nhỏ ta chỉ cần lập trình trực tiếp dựa trên các thuật toán của bài toán thực ựó.
để lập trình cho bài toán ta tiến hành như sau: trên cửa sổ Command Window ta nhập tên dữ liệu và hàm ựã lưu dưới dạng M-file trong phần mềm trên các thanh chỉ dòng lệnh sau ựó ấn Enter kết quả sẽ hiển thị trên màn hình (Hình 1.10)
Các thanh công cụ Các dữ liệu của bài toán
Các thanh công cụ
Hàm tắnh toán
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 32
Hình 1.10: Cửa sổ lập trình bài toán tổn thất ựiện năng trên phần mềm Matlab.
Trong trường hợp sau khi lập trình mà không có kết quả hoặc phần mềm báo lỗi, ta kiểm tra lại các bước ựã làm trước ựó ựiều chỉnh các lỗi theo chỉ dẫn và lưu lại, sau ựó lập trình lại khi nào có kết quả của bài toán (Hình 1.11).
Hình 1.11: Báo lỗi khi lập trình phần mềm Matlab.
Vắ dụ: Áp dụng phần mềm matlab, tắnh toán tổn thất cho một bài toán ựơn giản sau: Giả sử có ựường dây 22kV làm bằng dây dẫn loại AC95 với chiều dài 25km cung cấp cho một nhà máy sản xuất có công suất tắnh toán là 750 kVA, hệ số công suất cosφ= 0.8, thời gian sử dụng công suất cực ựại Tm= 5200h
Hình 1.12: Hình vẽ vắ dụ minh họa. l= 25km cos S∠ ϕ U=22kV Dòng xác nhận lỗi Hàm tắnh toán Các thanh công cụ Hàm tắnh toán Kết quả
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 33
Tắnh toán và ựánh giá tổn thất công suất và ựiện năng sử dụng chương trình MATLAB ựể giải, ta thực hiện chuỗi lệnh trên cửa sổ Command window. bài toán sẽ có nội dung như sau:
>>DdU22; tonthatDN(750,22,0.8,real(AC95),25,5200) dP = 9.59 t = 3633.09 P = 600.00 A = 3120000.00 dA = 34834.29 dAt = 1.12
Kết quả trên có nghĩa là tổn thất công suất dP= 9,5881kW, tổn thất ựiện năng dA= 34834kWh, hao tổn ựiện năng chiếm 1,1165% ựiện năng tiêu thụ trên ựường dây phân phối 22kV chúng ta vừa khảo sát. Ta nhận thấy cấu trúc lệnh trong MatLab tương ựối ựơn giản, thời gian xử lý nhanh và kết quả hiển thị chắnh xác và cụ thể.
*Tóm tắt nội dung chương 1:
- Tổn thất ựiện năng trên lưới phân phối là thành phần rất quan trọng trong lưới ựiện nó bao gồm hai dạng: tổn thất ựiện năng kỹ thuật và phi kỹ thuật. Ngoài ra các yếu tố ảnh hưởng tới tổn thất ựiện năng trên lưới ựiện phân phối rất ựa dạng trong ựó yếu tố chủ quan cần ựược ựặc biệt quan tâm và yếu tố này nếu tổ chức quản lý tốt có thể hạn chế tối ựa tổn thất ựiện năng trên lưới ựiện.
- Các phương pháp tắnh toán tổn thất nhìn chung ựều gặp nhiều khó khăn, phức tạp riêng, tùy vào từng trường hợp cụ thể ta có thể lựa chọn phương pháp tắnh hợp lý. - Tổn thất ựiện năng trên lưới phân phối bao gồm hai thành phần chắnh: Tổn thất trên các máy biến áp trung Ờ hạ áp và trên ựường dây.
- Các giải pháp giảm tổn thất ựiện năng trên lưới ựiện phân phối phải kể ựến ựó là các biện pháp về quản lý kỹ thuật cũng như vận hành, mặt khác cũng kể ựến các biện pháp về quản lý và kinh doanh trên lưới ựiện cũng như trong sản xuất.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 34
- Phần mềm Matlab ựược giới thiệu khái quát, ựi sâu tìm hiểu tác dụng cũng như các ưu ựiểm thông qua ựó ựưa ra thuật toán và các bước tắnh toán cho bài toán tắnh tổn thất ựiện năng trên lưới ựiện phân phối dựa trên phương pháp tắnh toán tổn thất ựiện năng theo dòng ựiện cực ựại và thừi gian hao tổn công suất cực ựại.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 35
Chương II
đÁNH GIÁ TỔN THẤT đIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI đIỆN THÀNH PHỐ HƯNG YÊN