Báo cáo "Phương Pháp Đo Sai Lệch Về Độ Thắng Trong Mặt Phắng Chi Tiết Quang Khi Mài Nghiền " doc

84
TP CH KHOA HC V CễNG NGH Tp 44, s 2, 2006 Tr. 84-
91
QUY HOCH LI TRUYN TI Cể XẫT N KH NNG QU
TI BNG PHNG PHP THU HP T NG BC
NGUY#N LN TRNG, NGUY#N QUANG MINH
I. T VN
Quy hoch phỏt trin h thng in trong tng lai l mt nhim v rt quan tr!ng c"a
ng#i l$p k& hoch v thi&t k& cung cp in. Cựng v*i s, phỏt trin c"a cuc sng, nhu c.u s/
dng n1ng l2ng in t1ng lờn thỡ yờu c.u 5t ra i v*i nh6ng nh hoch 7nh chi&n l2c li
cng khú kh1n hn. Mng l*i in ngy cng phỏt trin ũi h;i ph<i cú mt thu$t toỏn xỏc 7nh
cu trỳc ti u mt cỏch hiu qu< hn. Thu$t toỏn nhỏnh v c$n cú mt nh2c im l*n l ch@
xột cho mt h thng m*i hon ton. BiCu ú ụi khi khụng thớch h2p cho vic mF rng ti u
l*i truyCn t<i. Thu$t toỏn 2c trỡnh by d*i õy khIc phc 2c nh2c im ú. Nú cho phộp
xỏc 7nh 2c cu trỳc ti u c"a l*i truyCn t<i ngay c< khi cú s, phỏt trin tK mt l*i truyCn
t<i ó tMn t i.
II. C S TON HC CA PHNG PHP
V*i quỏ trỡnh quy hoch cho l*i in truyCn t<i ta cú nh6ng gi< thi&t sau:
Cỏc nỳt nguMn v nỳt t<i trong mng in cú cựng mt cp in ỏp. TPc l ta b; qua <nh
hFng c"a cỏc mỏy bi&n ỏp t1ng v h ỏp; Bin trF #ng dõy cao ỏp cú th b; qua vỡ nú nh;
hn nhiCu so v*i in khỏng tng Png; B; qua tSn tht in ỏp v cụng sut, ly in ỏp ti cỏc
nỳt Cu bTng 1 (n v7 tng i).
1. Phơng pháp thu hẹp dần
Trong quỏ trỡnh quy hoch ngIn hn ho5c di hn, mng l*i in hin cú sX cú nh6ng
thay Si v mF rng, bao gMm nh6ng nh mỏy in m*i v nh6ng trung tõm ph t<i m*i. Khi ú
vic tỡm ra mt cu trỳc ti u cho mng in m*i trờn c sF mng in hin cú 2c mF rng
sX l mt vn C cp thi&t. Mt trong nh6ng phng phỏp tỡm 2c l#i gi<i cho bi toỏn trờn
ú l phng phỏp thu h[p l.n l2t .
Chi&n l2c c"a phng phỏp thu h[p l.n l2t nh sau: B.u tiờn to nờn mt l*i gi< bao
gMm ton b l*i ban .u, nh6ng nỳt c l$p (gMm nh6ng nỳt nguMn v t<i d, ki&n a vo h
thng) v nh6ng #ng dõy c.n thờm vo (nh6ng #ng dõy ny l nh6ng #ng dõy ni gi6a

cỏc nỳt ó cú v*i cỏc nỳt d, ki&n a vo v cú c< nh6ng #ng dõy ni cỏc nỳt cú s]n v*i
nhau). D,a trờn c sF nh6ng d6 liu yờu c.u c"a n1m quy hoch, l*i gi< ú cú th l mt graph
.y " (ni tt c< cỏc nỳt trong h thng v*i nhau) ho5c c_ng cú th l mt phng ỏn ni dõy
no ú 2c a ra nhng cha ti u.
Mt h thng gi< nh th& cú th thKa nhiCu v khụng kinh t&. Khi ú ta bIt .u quỏ trỡnh
thu h[p h thng l*i in ú m v` n <m b<o l*i in 2c mF rng v*i s nỳt m*i v <m
b<o tớnh kinh t& ka thu$t tng i cho phng ỏn 2c ch!n cui cựng.
Ta ti&n hnh phõn tớch ph t<i trờn l*i in <o ú, m!i #ng dõy thờm vo 2c so sỏnh
v sIp x&p thP t, trờn c sF tớnh hiu qu< c"a h thng v #ng dõy. Nh6ng #ng dõy cú hiu
qu< thp nht sX l.n l2t b7 loi kh;i h thng cho t*i khi khụng cũn #ng dõy no cú th b7
85
loi thêm. Khi ó có th nói, vic loi thêm bt kì #ng dây nào sX làm h thng b7 quá t<i ho5c
b7 vi ph m các ràng buc ka thu$t.
Phng pháp thu h[p l.n l2t ánh giá liên ti&p hiu qu< c"a mt #ng dây trong h thng
nh# vào giá tr7 dòng công sut truyCn t<i. Do có tính &n các y&u t dòng công sut truyCn t<i
trên #ng dây và y&u t .u t nên ta có 7nh nghaa vC h s hiu qu< c"a #ng dây nh sau:
2
L
L
L
C
P
E =
e
SL

trong ó P
L
là dòng công sut trên #ng dây L, 2c tính theo công thPc:
ij

X
ji
ij
PP
L



==
(xem [2], trang 380).
N&u 5t
ij
X
L
B
1
=
và
ji

= ta có:

.
L
B
L
P =

i
; 

j
: Góc trng thái ti nút i,j tng Png (góc in áp); X
ij
: in kháng nhánh #ng dây ij;
C
L
chính là chi phí xây d,ng #ng dây L.
Bi v*i mng in cùng mt cp in áp và các loi dây là nh nhau thì chi phí #ng dây
t@ l v*i chiCu dài #ng dây, khi ó  so sánh tính hiu qu< c"a  #ng dây ta có th ly C
L
= L.
S
e
: là t$p h2p các #ng dây thêm vào h thng.
Khi d.n d.n loi b; các #ng dây có tính hiu qu< thp i, v`n ph<i gi6 li mt s #ng
dây tuy có hiu qu< thp nhng có <nh hFng l*n t*i h thng ho5c t*i nh6ng #ng dây khác.
Nh6ng #ng dây này có th chia làm hai loi:
- Nh6ng #ng dây mà n&u loi chúng i sX làm mt liên k&t trong h thng ho5c làm mt
Sn 7nh c"a h thng;
- Nh6ng #ng dây mà n&u loi chúng i sX làm #ng dây khác quá t<i ho5c làm t1ng tSn
tht in áp l*n nht trong h thng.
Khi ã loi b; 2c nh6ng #ng dây không c.n thi&t c"a mt phng án i dây nào ó
ho5c c"a c< mt graph c"a h thng mF rng thì ta sX thu 2c mt phng án ti u cui cùng
tho< mãn các yêu c.u 5t ra c"a quá trình quy hoch. Phng pháp ch!n #ng dây hiu qu< nói
trên ch@ dùng  loi b; i các #ng dây thêm vào, nh6ng #ng dây ban .u c"a h thng ph<i
2c gi6 nguyên (xem hình 1). Các b*c c"a thu$t toán nh sau:
Bc 1: D6 liu .u vào c"a n1m quy hoch t*i bao gMm:
- S M l*i in c.n mF rng nhng cha ti u.
- Công sut nút t<i, công sut nút nguMn.
- Thông s c"a các #ng dây có s]n và thêm vào.

- Gi*i hn truyCn t<i c"a các #ng dây.
Bc 2: L$p ma tr$n tSng trF nút Z 2c thi&t l$p là ngh7ch <o c"a ma tr$n tSng d`n ho5c
2c thi&t l$p bTng phng pháp dòng nhánh.
Bc 3: Tính vect trng thái  dùng biu thPc
[] =[Z]. [P
n
]
P
n
: Vect công sut nút cp (n × 1); Z: ma tr$n tSng trF c"a l*i in.
86

Hỡnh 1. S M khi c"a thu$t toỏn
Dữ liệu đầu vo
Lập ma trận tổng trở nút Z cho lới giả
Tính các vectơ trạng thái

Tính các dòng công suất nhánh
Tính các chỉ số hiệu quả của những đờng
dây thêm vo. Sắp xếp theo thứ tự tăng dần
(L = 1, 2 )
L = 1
Bỏ đờng dây thứ L, hiệu chỉnh lại

Hệ thống có bị quá tải
hay mt liờn k&t
khụng?
Giữ lại đ ờng dây thứ L, phục hồi lại vectơ

ĐK kiểm tra tất cả các đờng dây ?

In kết quả, STOP
L = L +1
Hiệu chỉnh ma
trận tổng trở Z
Không
Có
Cha
Rồi
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
87
Bc 4: Xác 7nh các dòng công sut nhánh dùng công thPc:
ij
ji
ij
X
P



=
X

i
j
: Bin kháng c"a #ng dây ni nút i và nút j
Bc 5: S1up xêup cauc vng dây thêm vavo theo thu tw tiunh hiêwu quax t1ng dâvn êx phân tiuch vav
loawi ra vng dây cou hiêwu quax thâup nhâut.
Bc 6: Viêwc loawi ra vng dây thu L lav môwt buc thx. Theo ou, vect trawng thaui  wc
câwp nhâwt mav không câvn phaxi hiêwu chixnh ma trâwn tôxng trx cuxa hêw thôung mav b*c 7 ang xeut.
[
]
[
]
[
]
[
]
kkk
Xe

.
'
+=+=
[]
[]
)1(
11
'
).(
×




















+=
n
njni
ijii
ji
jik
xx
xx
xx



trong ó:

kk
k
x


+

=
1
jiijjjii
T
kkk
xxxxXee +==

x
k
: Bin kháng trên #ng dây thP k b7 loi b; i ni gi6a nút i và nút j (x
k
= x
0k
.l)
Trong quá trình hiêwu ch@nh, nêuu z
k
trF thành vô hawn trong biêxu thuc trên, tuc là –x
k
+ |
k
= 0,
thì viêwc loawi vng dây thu k ra sX gây mt liên kêut trong hw thôung, khi ó #ng dây sX không
2c loi b;. Ta c_ng có th áp dng thu$t toán kim tra tính liên thông (liên k&t) trong mng

in  xác 7nh vi c cIt b; #ng dây nào ó có làm h thng mt liên k&t không. TPc là i
v*i nút t<i thì ph<i có dòng công sut truyCn t*i, n&u không tPc là h thng sX mt liên k&t.
Ng2c li dovng công suâut nhánh sX wc tính li tK vect } ã hiu ch@nh theo công thPc
kkk
Xe

.
'
+=+=
và kiêxm tra quá t<i nh# biêxu thPc
kk
PP 
trong óu P
k
là dòng công suâut truyêvn trên vng dây k, chính là P
ij
.
k
P lav kh< n1ng t<i c"a
vng dây k. Kh< n1ng t<i #ng dây k có th 2c xác 7nh ngay tK .u khi xây d,ng #ng
dây. Ph thuc vào loi dây, iCu kin Sn 7nh ng và Sn 7nh nhit
Bc 7: Quyêut iwnh vng dây thu k câvn 2cw loawi box, chix cou ma trâwn tôxng trx câvn phaxi
hiêwu chixnh do vect trawng thaui mui vav cauc dovng công suâut nhaunh a~ wc tiunh truc (b*c 10).
Ngwc li, nêuu khôui 7 quyêut iwnh vng dây k câvn phaxi gi~ lawi, ma trâwn tôxng trx câvn wc
gi~ nguyên vav vect trawng thaui phaxi wc phuwc hôvi nh truc khi loawi vng dây k i (b*c 8);
sau ou tiêun havnh phân tiuch trên cauc cauc vng dây khauc.

88
Sóc Sơn
Chèm

Việt Trì
Yên Bái
Thái Nguyên
Bắc Giang
Tr"ng Bạch
Ho"nh Bồ
NĐPhả Lại
Vật Cách
Đồng Ho"
Thái Bình
Nam Định
Nghi Sơn
Mai Động
Phố Nối
Nho Quan
Thanh Hoá
NĐ Ninh Bình
Vinh
H" Tĩnh
Đi Đồng Hới
500kV
TĐ
Ho" Bình
Xuân Mai
H" Đông
60MW
150MW
140MW
85MW
100MW

160MW
150MW
120MW
150MW
212MW
220MW
168MW
72MW
125MW
250MW
160MW
90MW
100MW
153MW
100MW
150MW
125MW
90MW
50MW
59MW
1040MW
Hỡnh 2: HT mi(n B*c mựa m.a 2007 /ó m1 r3ng
AC500 /99,6 km
AC 400 / 67, 4 km
AC500 /31,5km
AC400 /40 km
AC500 /57,5 km AC500 /27 km
AC400 /62,136 km
2.AC330 /37,4 km
2ìAC330 /44,8 km

AC450 /17,7 km
AC450 /13 km
2.AC400 /54 km
AC400 /41,2 km
AC400 /80 km
AC400 /28,7 km
AC400 /19 km
AC500 /15 km
2ìAC500 /55,3 km
AC500 /25 km
AC500 /34 km
AC500 /74 km
AC500 /92,5 km
AC300 /75 km
2.AC300 /25,5 km
AC 300 / 60 km
AC300 /70 km
AC300 /60,17km
AC300 /73 km
AC300 /65,6 km
AC300 /33 km
AC500 /23 km
AC500 /45 km
2MW
1500MW
3ì114MW
Bắc Ninh
Vĩnh Yên
Đình Vũ
NĐ Hải Phòng

NĐ Uông Bí
300MW
300MW
50MW
80MW
TĐ T.Quang
AC300 /70 km
AC300 /73 km
2ìAC400 /90 km
2ìAC400 /17,89 km
2ìAC400 /16,5 km
AC400 /32 km
AC400 /36 km
60MW
2ìAC400 /19 km
AC400 /23 km
2ìAC 400 / 17 km
AC400 /17 km
AC400 /56 km
2ìAC400 /45 km
AC400 /45 km
AC400 /39 km
2ìAC400 /40 km
AC500 /23 km
AC500 /45 km
.5ng dõy m1 r3 ng nh.ng ch.a t:i .u
.5ng dõy s= n cú
AC400 /86 km
AC400 /38 km
500kV

500kV
500kV
AC400 /90 km
AC400 /41,2 km
Thác B"
108MW
200MW
Hỡnh 2.
HTB miCn BIc mựa ma 2007 ó mF rng
89
Sóc Sơn
Chèm
Việt Trì
Yên Bái
Thái Nguyên
Bắc Giang
Tr"ng Bạch
Ho"nh Bồ
NĐPhả Lại
Vật Cách
Đồng Ho"
Thái Bình
Nam Định
Nghi Sơn
Mai Động
Phố Nối
Nho Quan
Thanh Hoá
NĐ Ninh Bình
Vinh

H" Tĩnh
Đi Đồng Hới
500kV
TĐ
Ho" Bình
Xuân Mai
H" Đông
60MW
150MW
140MW
85MW
100MW
160MW
150MW
120MW
150MW
212MW
220MW
168MW
72MW
125MW
250MW
160MW
90MW
100MW
153MW
100MW
150MW
125MW
90MW

50MW
59MW
1040MW
Hỡnh 3: HT mi(n B*c mựa m.a 2007 m1 r3ng t:i .u
AC5 00 /9 9,6 km
AC400 /67,4 km
AC500 /31,5km
AC400 /40km AC500 /57,5 km AC500 /27 km
AC400 /62, 136 km
2.AC330 /37,4 km
2ìAC330 /44,8 km
AC450 /17,7 km
AC450 /13 km
2.AC400 /54 km
AC400 /41,2 km
AC400 /80 km
AC400 /28,7 kmAC400 /19 km
AC500 /15 km
2ìAC500 /55,3 km
AC500 /25 km
AC500 /34 km
AC500 /74 km
AC500 /92,5 km
AC300 /75 km
2.AC300 /25,5 km
AC300 /60 km
AC300 /70 km
AC300 /60,17 km
AC300 /73 km
AC300 /65,6 km

AC300 /33km
2ìAC500 /23 km
AC500 /45 km
2MW
1500MW
3ì114MW
Bắc Ninh
Vĩnh Yên
Đình Vũ
NĐ Hải Phòng
NĐ Uông Bí
300MW
300MW
50MW
80MW
TĐ T.Quang
AC400 /17,89 km
AC400 /16,5 km
60MW
AC400 /19 km
A
C400 /17 km
AC400 /38 km
AC400 /40 km
.5ng dõy m1 r3ng t:i .u
.5ng dõy s=n cú
500kV
500kV
500kV
AC400 /90 km

AC400 /32 km
108MW
Thác B"
200MW
Hỡnh 2.
HTB miCn BIc mựa ma 2007 mF rng ti u
90
Chú ý: Với những giả thiết của cơ sở lí thuyết. Một hệ thống có (n + 1) nút ta sẽ chọn một
nút cơ sở với góc trạng thái của nút đó l 0. Do đó cấp của ma trận tổng trở l (n ì n).
Quỏ trỡnh thu h[p s M l*i in sX k&t thỳc khi khụng cũn #ng dõy no cú th loi b; i
2c. Lỳc ú ta thu 2 c l*i in ti u so v*i phng ỏn l*i in ban .u a ra. H thng
in sau khi thu h[p v`n <m b<o liờn k&t v khụng b7 quỏ t< i, <m b<o kinh t& hn so v*i s M
ban .u.
2. Ví d? minh họa
S/ dng s liu h thng in 220 kV miCn BIc n1m 2004 gMm 30 nỳt v 36 #ng dõy
(#ng nột liCn trong hỡnh 2) lm c sF. B&n mựa ma n1m 2007 h thng ó 2c bS sung 6
nỳt v cụng sut t<i F cỏc nỳt c_ c_ng ó thay Si. D,a theo v7 trớ 7a lớ, tr,c giỏc v kinh nghim
bS sung thờm mt s #ng dõy m*i cú kh< n1ng ph<i thờm vo <m b<o cung cp in
cho cỏc ph t<i. Cú th thờm rt nhiCu #ng dõy m*i, m5c dự chỳng cú th thKa v khụng kinh
t&. Dựng chng trỡnh l$p theo thu$t toỏn ó trỡnh by F trờn tớnh toỏn cIt b*t cỏc #ng dõy
kộm hiu qu<. K&t qu< l sau khi thờm vo 28 #ng dõy thỡ chng trỡnh ó cho ta bi&t c.n loi
b*t 18 #ng dõy, ch@ c.n gi6 li 10 #ng dõy. S M cui cựng c_ng trựng v*i k&t qu< khi quy
hoch bTng cỏc phng phỏp khỏc (hỡnh 3).
III. KAT LUDN
Phng phỏp Thu h p t#ng bc l mt cụng c rt tt quy hoch mF rng l*i in. Nú
khIc phc 2 c nh6ng nh2c im c"a phng phỏp Nhỏnh v c*n. Tuy nhiờn sau khi ó cú k&t
qu< c.n ph<i xột thờm y&u t tin c$y cung cp in quy&t 7nh s l c"a mi #ng dõy
c_ng nh iCu kin 7a cht ni cú #ng dõy i qua. Vớ d #ng dõy i cIt qua mt con sụng
l*n thỡ c.n xột thờm chi phớ v2t sụng. Cỏc k&t qu< tớnh toỏn l thớch h2p cho l*i in 220
kV trF lờn.

TI LIFU THAM KHHO
1. S. Binato, G. C. Oliveira - A greedy Randomized Adaptive Search Procedure for
Transmission Expansion Planning, IEEE 9 (5) (2001).
2. X. Wang, J. R. McDonald - Modern Power System Planning, McGRAW-HILL BOOK
COMPANY, 1993.
SUMMARY
PLANNING & EXPANDING TRANSMISSION NETWORK USING A SUCCESSIVE
BACKWARD METHOD
When implementing the short or long term network planning, the existing network will be
changed and expanded. A Successive backward method presented in this paper can be used to
find the optimal structure of the network. The algorithm of this method is as the followings: At
the beginning, lines connected between the existing buses with the new ones will be added to the
network. After that the effect of every new line in the system will be assessed by the amount of
91
power transmitted on it. For the high voltage network, ignoring the thermal loss, the new line
with the highest rate of the transmitted power over the invested fund will be considered as the
most effective one. When successively eliminating the lines with the lower effectiveness, we
must keep some lines that may have a relatively low effectiveness but hold a great influence on
the system or other lines. The process will be stopped when no more lines can be singled out to
be eliminated.

+,a ch.: Nh*n bài ngày 7 tháng 2 n0m 2005
Tr#ng Bi h!c Bách khoa Hà Ni.