(Luận văn thạc sĩ hcmute) xác định vị trí khóa điện trên lưới điện phân phối

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGUYỄN HỒNG HỘI

XÁC ÐỊNH VỊ TRÍ KHĨA ÐIỆN TRÊN LƯỚI ÐIỆN
PHÂN PHỐI

NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 60520202

S K C0 0 5 8 7 1

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04/2018

Luan van


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

********

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGUYỄN HỒNG HỘI

XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ KHĨA ĐIỆN TRÊN LƢỚI ĐIỆN
PHÂN PHỐI

NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2018

Luan van


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

********

LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGUYỄN HỒNG HỘI

XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ KHĨA ĐIỆN TRÊN LƢỚI ĐIỆN
PHÂN PHỐI

NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN – 60520202
Hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. TRƢƠNG VIỆT ANH

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2018

Luan van


Luan van

Luan van


Luan van


Luan van


Luan van


Luan van


Luận Văn Thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Trƣơng Việt Anh
CƠNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Cán bộ hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS TRƢƠNG VIỆT ANH
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Luận văn Thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ thuật TP. HCM
ngày 28 tháng 04 năm 2018.
Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ)
TT

Họ và tên

Chức danh Hội đồng

1

TS.Ngô Văn Thuyên

2

TS.Nguyễn Minh Tâm

Phản biện 1

3

PGS.TS.Lê Minh phƣơng

Phản biện 2

4

TS.Nguyễn Bách phúc

Ủy viên

5

TS.Nguyễn Văn Thái

Ủy viên, Thƣ ký

Chủ tịch

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã đƣợc sửa chữa
(nếu có).

Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV

HVTH: Nguyễn Hoàng Hội
MSHV: 1680604

Luan van


Luận Văn Thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Trƣơng Việt Anh

LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC:
Họ & tên: Nguyễn Hoàng Hội
Ngày, tháng, năm sinh: 23/11/1990
Quê quán: Hòa Thắng, Phú Hòa, Phú Yên

Giới tính: Nam
Nơi sinh: Phú Yên
Dân tộc: Kinh

Chức vụ, đơn vị công tác trƣớc khi học tập, nghiên cứu:

Nhân viên Công Ty Cổ Phần Tƣ Vấn Xây Dựng Nam Nguyễn
Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 391/19/7 Huỳnh Tấn Phát, Phƣờng Tân Thuận
Đông, Quận 7, TP.HCM.
Điện thoại cơ quan: 02862645974
Điện thoại di động:0979904807
Fax:
E-mail:
II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO:
1. Đại học:
Hệ đào tạo: Chính Quy
Thời gian đào tạo từ 10/2008 đến 5/ 2013
Nơi học (trƣờng, thành phố): Trƣờng đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM
Ngành học: Kỹ Thuật Điện-Điện Tử
2. Thạc sĩ:
Hệ đào tạo: Chính Quy
Thời gian đào tạo từ 2016 đến 2018
Nơi học (trƣờng, thành phố): Trƣờng đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
Ngành học: Kỹ Thuật Điện
Tên luận văn: Xác Định Vị Trí Khóa Điện Trên Lƣới Điện Phân Phối.
Ngày & nơi bảo vệ luận văn: 28/4/2018, Trƣờng đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật
TP.HCM
Ngƣời hƣớng dẫn: PGS.TS Trƣơng Việt Anh
3. Trình độ ngoại ngữ (biết ngoại ngữ gì, mức độ): B1 Anh Văn
6. Học vị, học hàm, chức vụ kỹ thuật đƣợc chính thức cấp; số bằng, ngày & nơi
cấp:
Kỹ sƣ kỹ thuật điện, số hiệu bằng 027772 cấp ngày 06/05/2013 tại Trƣờng đại
học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM.
III. Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI
HỌC:
HVTH: Nguyễn Hoàng Hội

MSHV: 1680604

Luan van


Luận Văn Thạc sĩ
Thời gian
2013-2015
2015-2016
2016-2018

GVHD: PGS.TS Trƣơng Việt Anh

Nơi công tác
Cơng Ty TNHH XD TM DV XNK
Bình Thăng
Cơng Ty TNHH SX Tủ Bảng Điện
Hải Nam
Học tập tại Trƣờng ĐH SPKT
TPHCM

XÁC NHẬN CỦA CƠ QUA hoặc ĐỊA PHƢƠNG
(Ký tên, đóng dấu)

HVTH: Nguyễn Hồng Hội
MSHV: 1680604

Luan van

Cơng việc đảm nhiệm

Giám Sát M&E
Bán hàng

Ngày

tháng năm 20……
Ngƣời khai ký tên


Luận Văn Thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Trƣơng Việt Anh

LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tơi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố
trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 04năm 2018
(Ký & ghi rõ họ tên)

Nguyễn Hoàng Hội

HVTH: Nguyễn Hoàng Hội
MSHV: 1680604

i

Luan van

Luận Văn Thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Trƣơng Việt Anh
LỜI CẢM ƠN

Trong thời học tập tại Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật TP HCM, đƣợc sự
giúp đỡ và hƣớng dẫn nhiệt tình của q Thầy Cơ, tơi đã hồn thành luận văn tốt
nghiệp này.
Tôi chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu nhà trƣờng, Phòng quản lý đào tạo sau
đại học đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu
cũng nhƣ thực hiện tốt đề tài trong thời gian qua. Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới
giảng viên hƣớng dẫn PGS. TS Trƣơng Việt Anh, Thầy đã tận tình giúp đỡ tơi trong
suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp. Chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô đã tận
tâm chỉ dẫn, truyền đạt kiến thức cho tơi trong q trình học tại trƣờng.
Xin gửi lời cảm ơn đến các thành viên Hội đồng phản biện đã góp ý để tơi
hồn thiện luận văn của mình.
Cảm ơn các bạn học viên trong lớp cao học Kỹ Thuật Điện 2016B đã cùng
nhau đoàn kết, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua.
Trân trọng.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 04 năm 2018
Học viên

Nguyễn Hồng Hội

HVTH: Nguyễn Hoàng Hội
MSHV: 1680604

ii

Luan van

Luận Văn Thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Trƣơng Việt Anh
TÓM TẮT

Hầu hết việc ngừng cung cấp điện do sự cố trên lƣới điện phân phối gây ra.
Trong thị trƣờng điện cạnh tranh, nâng cao chất lƣợng và độ tin cậy cung cấp điện là
một phần không thể thiếu trong kinh doanh. Để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện của
hệ thống, luận văn trình bày phƣơng pháp xác định vị trí lắp đặt các khóa điện trên
lƣới điện phân phối dựa trên giải thuật di truyền để giảm chi phí phát sinh do ngừng
cung cấp điện gây ra. Phƣơng pháp đề xuất đã đƣợc áp dụng trên lƣới điện phân phối
13 nút và 37 nút. Kết quả cho thấy, việc điều chỉnh hợp lý vị trí lắp đặt các khóa điện,
độ tin cậy cung cấp điện đƣợc cải thiện và giảm đƣợc chi phí phát sinh do ngừng cung
cấp điện.

HVTH: Nguyễn Hoàng Hội
MSHV: 1680604

iii

Luan van


Luận Văn Thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Trƣơng Việt Anh

ABSTRACT

Most electricity service interruptions are due to failures in the distribution
network. In a competitive market, servicequality and reliability have become an
essential part of the business. In order to enhance the reliability in the distribution
system, this thesis presents a distribution network reconfiguration methodology based
on genetic algorithm to reduce the customer interruption costs. The proposed method
have been applied on the power network 13 nodes and 37 nodes. Simulation results
have demonstrated that witha proper adjustment of the feeder sectionalizers, service
reliabilitycan be improved and the customer outage costs are reduced.

HVTH: Nguyễn Hoàng Hội
MSHV: 1680604

iv

Luan van


Luận Văn Thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Trƣơng Việt Anh

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN............................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................... ii
TÓM TẮT ........................................................................................................................ iii
ABSTRACT ..................................................................................................................... iv
MỤC LỤC ......................................................................................................................... v
DANH MỤC HÌNH ........................................................................................................ vii
DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................... viii
Chƣơng 1 TỔNG QUAN .................................................................................................. 1

1.1.

Tính cấp thiết của đề tài.................................................................................. 1

1.2.

Các nghiên cứu liên quan đã công bố ............................................................. 2

1.3.

Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài ..................................................................... 3

1.4.

Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................ 4

1.5.

Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................ 4

1.6.

Kết quả dự kiến ............................................................................................... 4

1.7.

Điểm mới của chuyên đề ................................................................................ 4

1.8.

Giá trị thực tiễn của đề tài .............................................................................. 4

Chƣơng 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ....................................................................................... 5
2.1.

Tổng quan về lƣới điện phân phối .................................................................. 5

2.1.1. Định nghĩa về lƣới điện phân phối ................................................................. 5
2.1.2. Đặc điểm của lƣới điện phân phối .................................................................. 5
2.1.3. Các thiết bị đóng cắt phân đoạn trên lƣới điện phân phối .............................. 6
2.2.

Bài toán xác định vị trí khóa điện trên lƣới điện phân phối ........................ 7

Chƣơng 3 XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ KHĨA ĐIỆN TRÊN LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐỂ
GIẢM CHI PHÍ PHÁT SINH DO NGỪNG CUNG CẤP ĐIỆN ĐẾN KHÁCH HÀNG9
3.1.

Hàm mục tiêu.................................................................................................. 9

3.2.

Giải thuật di truyền ....................................................................................... 12

3.2.1. Lịch sử phát triển .......................................................................................... 12
3.2.2. Các khái niệm cơ bản ................................................................................... 12
3.2.3. Phƣơng pháp đề nghị .................................................................................... 14
3.3.

Ví dụ kiểm tra ............................................................................................... 18

3.3.1. Lƣới điện phân phối 13 nút .......................................................................... 18
3.3.2. Lƣới điện phân phối 37 nút .......................................................................... 28
3.3.2.1Trƣờng hợp 1: Cƣờng độ sự cố trên các nhánh bằng nhau ........................... 28
3.3.2.2Trƣờng hợp 2: Cƣờng độ sự cố trên các nhánh khác nhau............................ 33
HVTH: Nguyễn Hoàng Hội
MSHV: 1680604

v

Luan van


Luận Văn Thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Trƣơng Việt Anh

Chƣơng 4 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA LUẬN VĂN ...................... 37
4.1. Kết luận ................................................................................................................. 37
4.2. Hƣớng phát triển của luận văn .............................................................................. 37
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................ 38

HVTH: Nguyễn Hoàng Hội
MSHV: 1680604

vi

Luan van

Luận Văn Thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Trƣơng Việt Anh

DANH MỤC HÌNH
Hình 3. 1. Cấu trúc lƣới điện phân phối đơn giản ......................................................... 10
Hình 3. 2. Cơ chế ghép chéo đơn điểm cải tiến............................................................. 15
Hình 3. 3. Cơ chế đột biến ............................................................................................. 16
Hình 3. 4. Phƣơng pháp áp dụng giải thuật di truyền xác định vị trí khóa điện trên lƣới
điện phân phối. .............................................................................................................. 17
Hình 3. 5. Lƣới điện phân phối 13 nút .......................................................................... 18
Hình 3. 6. Vị trí các khóa điện sau khi đƣợc sắp xếp .................................................... 21
Hình 3. 7. Đặc tuyến hội tụ của giải thuật di truyền trên lƣới điện phân phối 13 nút ... 22
Hình 3. 8. Lƣới điện phân phối 37 nhánh ...................................................................... 30
Hình 3. 9. Vị trí khóa điện sau khi tối ƣu trên lƣới điện phân phối 37 nút trong trƣờng
hợp 1 .............................................................................................................................. 32
Hình 3. 10. Đặc tuyến hội tụ trên lƣới điện phân phối 37 nút trong trƣờng hợp 1. ...... 33
Hình 3. 11. Vị trí khóa điện sau khi tối ƣu trên lƣới điện phân phối 37 nút trong trƣờng
hợp 2 .............................................................................................................................. 36
Hình 3. 12. Đặc tuyến hội tụ trên lƣới điện phân phối 37 nút trong trƣờng hợp 2. ...... 36

HVTH: Nguyễn Hoàng Hội
MSHV: 1680604

vii

Luan van


Luận Văn Thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Trƣơng Việt Anh

DANH MỤC BẢNG
Bảng 3. 1. Thông số phụ tải trên lƣới điện phân phối 13 nút ........................................ 18
Bảng 3. 2. Cƣờng độ sự cố (lần/năm) trên các nhánh ................................................... 19
Bảng 3. 3. Thông số các đoạn và chi phí ngừng cung cấp điện .................................... 20
Bảng 3. 4. Kết quả thực hiện trên lƣới điện phân phối 13 nút ...................................... 21
Bảng 3. 5. Thông số các đoạn và điện năng ngừng cung cấp điện................................ 30
Bảng 3. 6. Thông số các đoạn và điện năng ngừng cung cấp điện sau khi sắp xếp lại vị
trí khóa điện .................................................................................................................. 30
Bảng 3. 7. Thơng số phụ tải trên lƣới điện phân phối 37 nút ........................................ 32
Bảng 3. 8. Vị trí khóa điện và chi phí ngừng cung cấp điện ban đầu............................ 34
Bảng 3. 9. Vị trí khóa điện và chi phí ngừng cung cấp điện sau khi sắp xếp lại các khóa
điện trên lƣới điện phân phối 37 núttrong trƣờng hợp 1 ............................................... 35
Bảng 3. 10.Vị trí khóa điện và chi phí ngừng cung cấp điện ban đầu trong trƣờng hợp 2
....................................................................................................................................... 35
Bảng 3. 11.Vị trí khóa điện và chi phí ngừng cung cấp điện sau khi sắp xếp lại các khóa
điện trên lƣới điện phân phối 37 nút trong trƣờng hợp 2 .............................................. 35

HVTH: Nguyễn Hoàng Hội
MSHV: 1680604

viii

Luan van


Luận Văn Thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Trƣơng Việt Anh

Chƣơng 1
TỔNG QUAN
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài
Với tốc độ phát triển của xã hội nhƣ hiện nay, cùng với sự gia tăng khơng

ngừng về nhu cầu sử dụng điện, đã địi hỏi ngành điện cung ứng không chỉ về số lƣợng
khách hàng mà chất lƣợng điện năng cũng cần phải đƣợc cải thiện. Theo thống kế
đƣợc ghi nhận từ bài báo “Feeder-Switch Relocation for Customer Interruption Cost
Minimization” của hai tác giả Jen-Hao Teng, và Chan-Nan Lu, trên tạp chí IEEE thì
có đến 80% khách hàng bị gián đoạn cung cấp điện do sự cố trên lƣới phân phối. Và
theobài báo “Optimal Switch Placement in Distribution Systems Using Trinary
Particle Swarm Optimization Algorithm” của hai tác giả Adel Moradi và M. FotuhiFiruzabad trên tạp chí IEEE thì tỷ lệ phần trăm sự cố trên hệ thống lƣới điện phân phối
cao hơn so với các thành phần khác của lƣới điện.
Hai bài báo trên cũng đã cho thấy đƣợc tầm quan trọng của lƣới điện phân phối
trong việc cung cấp điện cho phụ tải. Sự đánh giá chi tiết mức độ tin cậy cũng nhƣ tính
thích hợp của hệ thống điện phân phối, sẽ ảnh hƣởng trực tiếp đến kế hoạch vận hành
hệ thống điện. Trong quá trình vận hành hệ thống điện, lƣới điện phân phối cần phải
đáp ứng đƣợc những nhu cầu nhƣ: cô lập các phần tử bị sự cố, tái cấu hình lƣới để đảm
bảo độ tin cậy cung cấp điện và tối ƣu hóa tổn hao cơng suất.
Để đáp ứng đƣợc các yêu cầu trên thì lƣới điện phân phối cần đƣợc trang bị
nhiều khóa điện từ số lƣợng cho đến chủng loại. Ngày nay, khi mà sự tự động hóa
trong hệ thống điện phân phối phát triển mạnh mẽ và rộng rãi nhằm nâng cao độ tin
cậy cung cấp điện, thì việc nghiên cứu tái cấu trúc lƣới điện phân phối để mang lại sự
tối ƣu là xu hƣớng không thể tránh khỏi.
Bằng việc xác định số lƣợng, vị trí lắp đặt, và chủng loại các khóa điện trên lƣới
điện phân phối, chúng ta có thể quản lý sự cố cũng nhƣ xử lý phục hồi cung cấp điện

trong khoảng thời gian bé nhất.

HVTH: Nguyễn Hoàng Hội
MSHV: 1680604

1

Luan van


Luận Văn Thạc sĩ
1.2.

GVHD: PGS.TS Trƣơng Việt Anh

Các nghiên cứu liên quan đã công bố
Đề tài “Tái cấu trúc lƣới điện phân phối để giảm tổn thất công suất” của tác giả

Nguyễn Minh Quân Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh đã
xây dựng giải thuật dựa vào thuyết tăng trƣởng của cây, để giải quyết vấn đề giảm tổn
thất công suất bằng việc thay đổi trạng thái đóng mở của khóa điện. Với kiểm chứng
của mình trên lƣới điện 3 nguồn 16 nút tải và 16 nhánh của Civanlartác giả đã đƣa ra
đƣợc cấu hình tối ƣu giảm gần 9% so với tổn thất công suất ở cấu hình ban đầu. Và
kiểm nghiệm trên lƣới điện phân phối 1 nguồn 33 nút 37 nhánh của Baran và Wu, tác
giả cũng đã tìm ra đƣợc cấu hình giảm tổn thất hơn 30% so với cấu hình ban đầu.
Đề tài “Nghiên cứu thuật toán giảm tổn thất công suất trên lƣới phân phối” của
tác giả Hà Huy Chiến Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh đã
trình bày một phƣơng pháp dựa trên tìm kiếm Hueristic kết hợp với thuật tốn di
truyền (GA), nhằm giải quyết vấn đề giảm tổn thất công suất bằng việc đóng mở các
khóa điện để tìm ra cấu trúc tối ƣu. Kiểm chứng trên lƣới 3 nguồn 13 nút tải và 16

nhánh tác giả đã đƣa ra đƣợc cấu hình tối ƣu giảm hơn 7% so với cấu hình ban đầu. Và
kiểm nghiệm trên lƣới tiêu chuẩn IEEE 33 bus, tác giả cũng đƣa ra đƣợc cấu hình tối
ƣu giảm tổn thất hơn 27% so với cấu hình ban đầu.
Đề tài “Tái cấu hình lƣới điện phân phối có xét đến độ tin cậy cung cấp điện”
của tác giả Trương Ngọc Thảo Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí
Minh đã sử dụng giải thuật tối ƣu trọng trƣờng (GSA) để xác định trạng thái đóng mở
của khóa điện nhằm tối ƣu lƣới điện phân phối có xét đến độ tin cậy cung cấp điện.
Kiểm chứng trên lƣới điện 3 nguồn 16 nút và chia ra làm 3 trƣờng hợp và tác giả đã
chứng minh đƣợc trong trƣờng hợp 1 và 2 tổn thất điện năng trên lƣới đều giảm đi
8,9% so với lƣợng tổn thất ban đầu. Và trong trƣờng hợp 3 tổn thất lại tăng lên 13,9%
vì chi phí bù ngừng cung cấp điện lớn nên phải chấp nhận tổn thất tăng lên để đảm bảo
cung cấp điện liên tục. Kiểm nghiệm trên lƣới tiêu chuẩn IEEE 33 bus ta cũng thấy
đƣợc trong hai trƣờng hợp 1 và 2 tổn thất công suất giảm đi tƣơng ứng là 33,4% và
32,49%. Và trong trƣờng hợp 3 chúng ta phải chấp nhận tổn thất lớn hơn ban đầu để
đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện.
Đề tài “Reconfiguration of power distribution systems considering reliability
and power loss” của nhóm tác giả B. Amanulla, Saikat Chakrabarti và S.N. Singh đã
HVTH: Nguyễn Hoàng Hội
MSHV: 1680604

2

Luan van


Luận Văn Thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Trƣơng Việt Anh

đề xuất giải thuật nhị phân tối ƣu hóa bầy đàn để giải quyết vấn đề độ tin cậy và giảm

tổn hao công suất bằng việc xác định số lƣợng khóa điện tối thiểu và vị trí khóa trên
lƣới. Với kiểm chứng trên lƣới mẫu 33 nút và 123 nút tác giả đã đƣa ra đƣợc cấu hình
khóa trên lƣới trong các trƣờng hợp độ tin cậy cao nhất, tổn thất công suất bé nhất và
trƣờng hợp đạt đƣợc cả hai điều trên.
1.3.

Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài
Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu bài tốn xác định vị trí tối ƣu lắp đặt các khóa

điện nhằm tối ƣu hóa hệ thống điện phân phối. Các nhiệm vụ cụ thể của chuyên đề là:
-

Xây dựng phƣơng pháp xác định chi phí ngừng cung cấp điện trên lƣới điện

phân phối bao gồm chi phí sửa chữa, chi phí chuyển tải và chi phí cách ly khi có sự cố
xảy ra trên lƣới điện phân phối.
-

Xác định vị trí tối ƣu lắp đặt các khóa điện trên lƣới điện phân phối nhằm nâng

cao độ tin cậy cung cấp điện cho khách hàng dùng điện thơng qua việc giảm chi phí do
ngừng cung cấp điện gây ra.

HVTH: Nguyễn Hoàng Hội
MSHV: 1680604

3

Luan van

Luận Văn Thạc sĩ

1.4.

GVHD: PGS.TS Trƣơng Việt Anh

Phạm vi nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu đƣợc giới hạn trong phạm vi là xác định vị trí lắp đặt tối ƣu các

khóa điện hiện hữu trên lƣới điện phân phối để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện
thông qua việc giảm chi phí ngừng cung cấp điện.
1.5.

Phƣơng pháp nghiên cứu
Các phƣơng pháp nghiên cứu đƣợc triển khai trong đề tài này là:
- Thu thập các thơng tin tài liệu có liên quan đến chun đề nghiên cứu.
- Sử dụng mơ hình lƣới điện phân phối 13 nút và 37 nút để phân tích, đƣa ra cơ

sở lý thuyết và giải pháp phù hợp.
- Sử dụng giải thuật di truyền để xác định vị trí lắp đặt khóa điện trên lƣới điện
phân phối, phân tích kết quả mơ phỏng và đƣa ra nhận xét.
1.6.

Kết quả d

iến

Xác định đƣợc vị trí lắp đặt các khóa điện trên các lƣới điện phân phối xem xét
để cực tiểu chi phí ngừng cung cấp điện.

1.7.

Điểm mới của chun đề
- Xây dựng đƣợc phƣơng pháp tính tốn chi phí ngừng cung cấp điện do việc

lắp đặt các khóa điện trên lƣới điện phân phối.
- Áp dụng đƣợc giải thuật di truyền để giải bài toán xác định vị trí lắp đặt khóa
điện trên lƣới điện phân phối.
1.8.

Giá trị th c tiễn của đề tài
- Cung cấp một phƣơng pháp giải quyết bài tốn xác định vị trí lắp đặt khóa

điện trên lƣới điện phân phối và dễ dàng áp dụng trong thực tế.
- Góp phần vào các đề tài nghiên cứu liên quan đến khóa điện trên lƣới phân
phối.
- Làm tài liệu tham khảo cho các công trình nghiên cứu tiếp theo.

HVTH: Nguyễn Hồng Hội
MSHV: 1680604

4

Luan van


Luận Văn Thạc sĩ

GVHD: PGS.TS Trƣơng Việt Anh

Chƣơng 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1.

Tổng quan về lƣới điện phân phối

2.1.1. Định nghĩa về lƣới điện phân phối
Lƣới điện phân phối (LĐPP) là thành phần cuối cùng trong quá trình truyền dẫn
điện năng từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ. Các đƣờng dây phân phối sơ cấp thƣờng ở
cấp điện áp từ 4 ÷ 35kVvà cung cấp điện cho một vùng địa lý đƣợc xác định trƣớc.
Các đƣờng dây phân phối trung thế chính này sẽ dẫn điện năng đi đến trạm biến
áp nằm gần cơ sở của khách hàng và sau đó giảm điện áp xuống một lần nữa rồi đƣợc
kéo đến nơi tiêu thụ điện. Cấp điện áp thứ cấp cung cấp cho các hộ tiêu thụhầu hết là
điện áp thấp nhƣ 110V, 220V hay 380V.
Mạng điện phân phối có cả hai loại đƣờng dây đó là đƣờng dây trên không và
đƣờng dây cáp ngầm. Ngày nay, đƣờng dây phân phối cáp ngầm nhanh chóng vƣợtlên
trên 70% trong các cơng trình xây dựng mới ở các nƣớc phát triển.
2.1.2. Đặc điểm của lƣới điện phân phối
Lƣới điện phân phối có các đặc điểm về thiết kế và vận hành khác với lƣới điện
truyền tải. Lƣới điện phân phối phân bố trên diện rộng, thƣờng vận hành khơng đối
xứng và có tổn thất lớn. Kinh nghiệm các điện lực trên thế giới cho thấy tổn thất thấp
nhất trên lƣới phân phối vào khoảng 4%, trong khi trên lƣới truyền tải làkhoảng 2%.
Vấn đề tổn thất trên lƣới phân phối liên quan chặt chẽ đến các vấn đề kỹ thuật của lƣới
điện từ giai đoạn thiết kế đến vận hành. Do đó trên cơ sở các số liệu về tổn thất có thể
đánh giá sơ bộ chất lƣợng vận hành của lƣới điện phân phối.
Trên thực tế, lƣới điện phân phối đƣợc thiết kế mạch vịng nhƣng lại vận hành
theo hình tia. Một trong những lý do lƣới điện phân phối vận hành hình tia làgiảm
dịng ngắn mạch vì tổng trở lƣới khi vận hành hình tia lớn hơn nhiều so với mạchvịng.
Cũng chính vì vậy mà lựa chọn thiết bị cho lƣới hình tia cũng đơngiản và rẻ hơn nhiều
so với mạch vòng. Việc cấu trúc lƣới mạch vòng nhƣng vận hành hình tia cũng nhằm

tăng độ tin cậy cung cấp điện cho khác hàng. Trên lƣới điện phân phối có rất nhiều
HVTH: Nguyễn Hoàng Hội
MSHV: 1680604

5

Luan van