Xác định công suất đẳng trị để cực tiểu tổn thất năng lượng pot

CHƯƠNG IV :
XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT ĐẲNG TRỊ ĐỂ
CỰC TIỂU TỔN THẤT NĂNG LƯNG
I. GIỚI THIỆU
II. PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN
III. VÍ DỤ KIỂM TRA
IV. KẾT LUẬN
Chương IV: Tái cấu trúc giảm tổn thất năng lượng
Trang 66
I. Giới thiệu
Trong thực tế, có nhiều lưới điện phân phối không có khả năng đóng cắt nhiều
lần trong thời gian khảo sát (trong ngày) do chi chí chuyển tải quá lớn so với mức
giảm tổn thất năng lượng. Để giảm chi phí vận hành và tránh gây mất điện khi
chuyển tải, các điều độ viên chỉ cho phép thay đổi cấu trúc lưới khi thật cần thiết
như : chống quá tải, tái cấu trúc để khôi phục lưới sau sự cố. Vì vậy, mục tiêu
điều kiển lưới điện trong trường hợp này là: Xác đònh cấu trúc lưới không thay
đổi trong suốt thời gian khảo sát có tổn thất năng lượng 'A bé nhất. Thời gian
khảo sát có thể là trong 1 ngày, trong tuần, trong tháng, trong mùa. Đây là lý do
xuất hiện bài toán 2 trong vận hành lưới điện phân phối.
Đã có nhiều nghiên cứu giải quyết bài toán này [21,33,34,122] nhưng nghiên cứu
của Taleski [128] được xem là đầy đủ hơn cả. Tuy nhiên, giải thuật của Taleski
còn quá phức tạp trong việc cộng dồn đồ thò để tính độ giảm 'A cho mỗi vòng
lặp do sử dụng giải thuật giảm 'P của Civanlar [38]. Về thông số phụ tải, giải
thuật này đòi hỏi các giá trò monent bậc 1 và bậc 2
1
của đồ thò phụ tải. Để có
được các thông số này cần phải tiến hành xác đònh đồ thò phụ tải của từng tải trên
lưới điện phân phối. Đây là công việc đòi hỏi nhiều thời gian khảo sát, lắp đặt
thiết bò đo đạc, không phù hợp với điều kiện và hoàn cảnh hiện tại của lưới điện
phân phối TP.HCM nói riêng hay của Việt Nam nói chung.
Trong chương này trình bày trình tự dẫn đến phát biểu heuristic về công suất

đẳng trò của phụ tải mà khi thay giá trò này vào các phụ tải trên lưới, bài toán xác
đònh cấu trúc lưới điện phân phối giảm tổn thất năng lượng có thể dùng giải thuật
tái cấu trúc lưới điện giảm công suất tác dụng để giải quyết.
Ưu điểm nổi bật của phát biểu này là: Công suất đẳng trò chính là công suất
trung bình của phụ tải trong thời gian khảo sát. Công suất trung bình của phụ tải
1
Monent bậc 2 mô tả độ nhấp nhô của ĐTPT so với công suất trung bình của tải
Chương IV: Tái cấu trúc giảm tổn thất năng lượng
Trang 67
có thể dễ dàng xác đònh được bằng các điện năng kế tổng tại máy biến áp hạ thế
hay thông qua hệ thống các hóa đơn tiền điện.
Phát biểu này phù hợp với điều kiện thực tế Việt Nam khi lưới điện phân phối
không được trang bò đầy đủ các thiết bò đóng cắt có tải hiện đại và hệ thống
SCADA của lưới điện phân phối chưa hoàn chỉnh.
II. Phương pháp tiếp cận
Xét một lưới điện phân phối tổng quát như hình 2.1 tại chương 2. Đồ thò phụ tải
công suất tác dụng và phản kháng trong thời gian T của tất cả các phụ tải trên
lưới điện có thể chia thành M bậc mà trong thời khoảng t
m
các giá trò công suất
tải không đổi. Do đó, trong bậc thứ m (m =1…M), dòng công suất nhánh tự nhiên
thứ i có Pn
i m
, Qn
i m
(i =1…n) không đổi nên lưới điện có tổn thất công suất là:
¦¦


n

1i
i
2
mi
n
1i
i
2
mim
RnQnRPnPǻ (4-1)
Với : n là số nhánh có trong hệ thống điện phân phối.
Khi đó lưới điện có tổn thất năng lượng 'A của lưới điện trong thời gian khảo sát
T ( T=
¦

M
1m
m
t
) được viết như (4-2).
¦ ¦¦ ¦¦

¸
¹
·
¨
©
§

¸

¹
·
¨
©
§

M
1m
m
n
1i
i
2
mi
M
1m
m
n
1i
i
2
mi
M
1m
mm
tRnQntRnPntPA ǻǻ
(4-2)
Với lý luận tương tự như chương 2, giả thiết rằng có thể bơm vào/rút ra lượng
công suất không thay đổi trong suốt thời gian khảo sát vào nhánh có khoá mở
MN

j
là P
j
và Q
j
(j 1…K). Khi đó, bài toán xác đònh cấu trúc lưới điện không đổi
có 'A bé nhất trong thời gian khảo sát trở thành bài toán xác đònh các dòng công
suất P
j
và Q
j
(j 1…K) để hàm số 'A tại (4-3) bé nhất.
¦¦¦¦ ¦¦¦ ¦

¸
¹
·
¨
©
§

¸
¹
·
¨
©
§

¸
¹

·
¨
©
§

M
1m
m
K
1j
j
MN
2
j
2
j
M
1m
mi
2
n
1i
K
1j
jijmi
M
1m
mi
2
n

1i
K
1j
jijmi
tRnQPtRnQAQntRnPAPnAǻ
(4-3)
Chương IV: Tái cấu trúc giảm tổn thất năng lượng
Trang 68
Xác đònh giá trò các giá trò công suất P
j
, Q
j
bơm vào/rút ra không phụ thuộc vào t
m
(m =1…M) để hàm tổn thất năng lượng 'A đạt cực tiểu bằng cách cho các đạo
hàm riêng của 'A theo P
j
,Q
j
lần lượt bằng 0
1
. Xét vòng thứ h có khoá mở MN
h
của lưới điện
0tRnP2tRnPAPnA2
P
A
M
1m
m

h
MNh
M
1m
mi
n
hh
Vi
1i
K
1j
jijmiih
h

¸
¹
·
¨
©
§

w
w
¦¦ ¦ ¦



ǻ
(4-4)
0tRnQ2tRnQAQnA2

Q
A
M
1m
m
h
MNh
M
1m
mi
n
hh
Vi
1i
K
1j
jijmiih
h

¸
¹
·
¨
©
§

w
w
¦¦ ¦ ¦



ǻ
(4-5)
Các phương trình (4-4) và (4-5) tạo thành hệ thống 2K phương trình với 2K biến
số (K phương trình theo P
h
và K phương trình theo Q
h
) với j,h=1…K; hzj.
Viết lại các biểu thức (4-4) và (4-5) như sau:
0TRnPPAtRntRnPnA
P
P
h
MNh
M
1m
h
MNi
hh
Vi
K
1j
jijmi
M
1m
h
MNi
hh

Vi
mimiih
h
sau

¸
¸
¸
¹
·
¨
¨
¨
©
§

¸
¸
¸
¹
·
¨
¨
¨
©
§

w
'w
¦ ¦ ¦¦ ¦

z

z

0TRnQQAtRntRnQnA
Q
P
h
MNh
M
1m
h
MNi
hh
Vi
K
1j
jijmi
M
1m
h
MNi
hh
Vi
mimiih
h
sau

¸

¸
¸
¹
·
¨
¨
¨
©
§

¸
¸
¸
¹
·
¨
¨
¨
©
§

w
'w
¦ ¦ ¦¦ ¦

z

z

0TRnPtPARntRnPnA

P
P
h
MNh
M
1m
m
h
MNi
hh
Vi
K
1j
jiji
M
1m
h
MNi
hh
Vi
mimiih
h
sau

¸
¸
¸
¹
·
¨

¨
¨
©
§

¸
¸
¸
¹
·
¨
¨
¨
©
§

w
'w
¦¦ ¦¦ ¦

z

z

0TRnQtQARntRnQnA
Q
P
h
MNh
M

1m
m
h
MNi
hh
Vi
K
1j
jiji
M
1m
h
MNi
hh
Vi
mimiih
h
sau

¸
¸
¸
¹
·
¨
¨
¨
©
§


¸
¸
¸
¹
·
¨
¨
¨
©
§

w
'w
¦¦ ¦¦ ¦

z

z

 
0TRnPTPARntPnARn
P
P
h
MNh
h
MNi
hh
Vi
K

1j
jiji
M
1m
mmiih
h
MNi
hh
Vi
i
h
sau

¸
¸
¸
¹
·
¨
¨
¨
©
§

w
'w
¦ ¦¦¦
z

z


 
0TRnQTQARntQnARn
Q
P
h
MNh
h
MNi
hh
Vi
K
1j
jiji
M
1m
mmiih
h
MNi
hh
Vi
i
h
sau

¸
¸
¸
¹
·

¨
¨
¨
©
§

w
'w
¦ ¦¦¦
z

z

1
Điều kiện đủ để 'A cực tiểu tương tự như trình bày tại chương II.
Chương IV: Tái cấu trúc giảm tổn thất năng lượng
Trang 69
 
0TRnPRnTPTPARntPnARn
P
P
h
MNh
h
MNi
hh
Vi
ih
h
MNi

hh
Vi
K
hj
1j
jiji
M
1m
mmi
h
MNi
hh
Vi
ihi
h
sau

¸
¸
¸
¹
·
¨
¨
¨
©
§

w
'w

¦¦ ¦¦¦
z

z

z

z

 
0TRnQRnTQTQARntQnARn
Q
P
h
MNh
h
MNi
hh
Vi
ih
h
MNi
hh
Vi
K
hj
1j
jiji
M
1m

mmi
h
MNi
hh
Vi
ihi
h
sau

¸
¸
¸
¹
·
¨
¨
¨
©
§

w
'w
¦¦ ¦¦¦
z

z

z

z


Chia T cho 2 vế của hệ thống 2K phương trình
0RPPARn
T
tPn
ARn
P
P
Loop
hh
h
MNi
hh
Vi
K
hj
1j
jiji
M
1m
mmi
h
MNi
hh
Vi
ihi
h
sau

¸

¸
¸
¹
·
¨
¨
¨
©
§

w
'w
¦ ¦¦¦
z

z

z

(4-6)
0RQQARn
T
tQn
ARn
Q
P
Loop
hh
h
MNi

hh
Vi
K
hj
1j
jiji
M
1m
mmi
h
MNi
hh
Vi
ihi
h
sau

¸
¸
¸
¹
·
¨
¨
¨
©
§

w
'w

¦ ¦¦¦
z

z

z

(4-7)
Đặt :
T
tPn
Pn
M
1m
mmi
i
¦


và
T
tQn
Qn
M
1m
mmi
i
¦

(4-8)
Thay (4-8) lần lượt vào (4-6) và (4-7)
0RPPARnPnARn
P
P
Loop
hh
h
MNi
hh
Vi
K
hj
1j
jijii
h
MNi
hh
Vi
ihi
h
sau

¸
¸
¸
¹
·
¨
¨

¨
©
§

w
'w
¦ ¦¦
z

z

z

(4-9)
0RQQARnQnARn
Q
P
Loop
hh
h
MNi
hh
Vi
K
hj
1j
jijii
h
MNi
hh

Vi
ihi
h
sau

¸
¸
¸
¹
·
¨
¨
¨
©
§

w
'w
¦ ¦¦
z

z

z

(4-10)
Nhận xét 1: Các biểu thức (4-9) và (4-10) sẽ trở thành (2-15) và (2-16) khi công
suất nhánh của lưới điện phân phối có giá trò như biểu thức (4-8). Hay bài toán
xác đònh công suất P
j

, Q
j
để 'A bé nhất trở thành bài toán tìm P
j
, Q
j
để 'P bé
nhất khi dòng công nhánh trên lưới là giá trò trung bình trong thời gian T.
Xem xét biểu thức (4-8) và chấp nhận biểu thức (4-11) khi tính công suất nhánh
thứ i phải cấp điện cho L phụ tải :
¦


L
1l
mlmi
PPn
và
¦


L
1l
mlmi
QQn
(4-11)
Với : Pn
i m
,Qn
i m

: Công suất nhánh thứ i tại thời điểm thứ m
P
lm
, Q
lm
: Công suất phụ tải l vào thời điểm thứ m
Chương IV: Tái cấu trúc giảm tổn thất năng lượng
Trang 70
Thay (4-11) vào (4-8) và biến đổi
¦
¦¦ ¦¦ ¦



L
1l
M
1m
mm,l
L
1l
M
1m
mm,l
M
1m
L
1l
mm,l
i

T
tP
T
tP
T
tP
Pn
(4-12)
¦
¦¦ ¦¦ ¦



L
1l
M
1m
mm,l
L
1l
M
1m
mm,l
M
1m
L
1l
mm,l
i
T

tQ
T
tQ
T
tQ
Qn
(4-13)
Đặt :
T
A
T
tP
P
thụtiêu
l
M
m
mm,l
l

¦

1
và
T
tQ
Q
M
m
mm,l

l
¦

1
(4-14)
Với : P
l,m
, Q
lm
: Công suất tiêu thụ của tải l vào thời điểm thứ m
l
P
,
l
Q
: Công suất trung bình của phụ tải l trong thời gian khảo sát T
Thay (4-14) vào (4-12) và (4-13)
¦ ¦


L
l
L
l
thụtiêu
l
mli
T
A
PP

1 1
và
¦ ¦

|
L
1l
L
1l
l
mli
T
VArmettercủasốChỉ
QQ
(4-15)
Nhận xét 2: Nếu bỏ qua tổn thất công suất, công suất trung bình trên nhánh thứ i
của lưới điện phân phối có thể tính xác đònh bằng công suất trung bình của tải
trong thời gian khảo sát như (4-12) và (4-13).
Từ nhận xét 1 và nhận xét 2, có thể phát biểu như sau:
Phát biểu Heuristic
Có thể xác đònh cấu trúc lưới điện phân phối giảm tổn thất năng lượng
'
A bằng
giải thuật tái cấu trúc lưới giảm
'
P khi công suất tại các nút tải là công suất
trung bình trong thời gian khảo sát.
Ý nghóa thực tế:
Chứng minh trên cho thấy không cần sử dụng đồ thò phụ tải P(t) và Q(t) trong
thời gian khảo sát để xác đònh cấu trúc lưới điện có

'
A bé nhất mà chỉ cần sử
dụng
ii
Q,P
của phụ tải là đủ. Điều này có ý nghóa rất lớn vì các thông số
ii
Q,P
có thể xác đònh dễ dàng trong thực tế thông qua các điện năng kế hay hệ
thống hoá đơn tiền điện.
Chương IV: Tái cấu trúc giảm tổn thất năng lượng
Trang 71
Hiện nay, trên lưới điện phân phối của Công ty điện lực Tp.HCM, tất cả các máy
biến thế hạ áp 15/0.4kV đều được lắp các điện kế tổng để đo hiệu suất khu vực,
điều này cho thấy tính khả thi của giải thuật. Nếu ở trạm chỉ có 1 điện kế tổng đo
A
tiêu thu
ï, công suất phản kháng tải trung bình bằng công thức gần đúng:
¦ ¦

M|
L
1l
L
1l
bìnhtrung
thụtiêu
l
mli
tg

T
A
QQ
(4-16)
III. Ví dụ kiểm tra
Để kiểm tra độ chính xác của giải thuật heuristic giảm tổn thất năng lượng, các
ví dụ được đề nghò kiểm tra bao gồm: Bài toán mẫu trên lưới 17 nút tải [128] –
tại hình 4.1 của Rubin Taleski. Các ví dụ lớn hơn áp dụng trên lưới 1 nguồn [12]
được Rubin Taleski bổ sung các thông số loại tải và ví dụ trên lưới điện phân
phối hình tia IEEE trình bày trong ví dụ của phần mềm PSS/U [155].
1. Bài toán của Rubin Taleski – 15 nút tải
Bài toán mẫu của Rubin Taleski gồm có 17 nút tải được ký hiệu từ M đến M16,
điện áp vận hành là 10kV. Thông số cấu trúc lưới và phụ tải được trình bày tại
bảng. Trong lưới điện mẫu của Rubin Taleski có 2 loại đồ thò phụ tải URL (Chiếu
sáng sinh hoạt) và CL (Thương mại). Tải URL có
max
P/P
= 0.6597 và
max
Q/Q
= 0.8401. Tải CL có
max
P/P
= 0.6475 và
max
Q/Q
= 0.7841. Giả thiết tất cả
các nhánh đều có các khoá điện, hãy xác đònh cấu trúc lưới điện không thay đổi
trong suốt thời gian khảo sát có
'

A bé nhất.
M1 M2 M3 M4 M5
M6 M10 M11 M12
M M13 M14 M15 M16
M7 M8 M9
O
Hình 4.1: Sơ đồ lưới 10 kV ví dụ của Rubin Taleski [128]
Chương IV: Tái cấu trúc giảm tổn thất năng lượng
Trang 72
Trình tự giải bài toán.
1. Tính công suất trung bình tiêu thụ trong ngày của các phụ tải loại CL và
URL trên lưới điện từ biểu thức :
- Tải URL
max
P/P
= 0.6597 và
max
Q/Q
= 0.8401.
- Tải CL có
max
P/P
= 0.6475 và
max
Q/Q
= 0.7841.
- Các giá trò trung bình này được trình bày tại bảng 4.1
2. Đưa các giá trò công suất trung bình của phụ tải vào lưới điện và sử dụng
giải thuật xác đònh cấu trúc lưới giảm
'

P bằng 2 phương pháp:
- Giải thuật heuristic vòng
- Giải thuật heuristic kết nối
- Kết quả được trình bày tại bảng 4-2.
Nhánh
Tổng trở (:
)
Tải tại nút đến
Từ nút Đến nút R X P
max
(kW) Q
max
(kVAr) Loại tải
P
(kW)
Q
(kVAr)
O M 0.00 0.55 0 0 - 0.00 0.00
M M1 0.30 0.12 500 200 URL 329.85 156.82
M1 M2 0.25 0.10 500 200 URL 329.85 156.82
M2 M3 0.25 0.10 500 200 URL 329.85 156.82
M3 M4 0.25 0.10 500 200 URL 329.85 156.82
M4 M5 0.25 0.10 400 150 CL 259.00 117.62
M M6 0.30 0.12 450 150 CL 291.38 117.62
M6 M7 0.25 0.10 500 200 CL 323.75 156.82
M7 M8 0.30 0.12 400 150 CL 259.00 117.62
M8 M9 0.50 0.20 400 150 CL 259.00 117.62
M6 M10 0.30 0.12 400 150 CL 259.00 117.62
M10 M11 0.30 0.12 500 200 CL 323.75 156.82
M11 M12 0.20 0.08 400 150 CL 259.00 117.62

M M13 0.40 0.16 600 200 URL 395.82 156.82
M13 M14 0.30 0.12 600 200 URL 395.82 156.82
M14 M15 0.30 0.12 600 200 URL 395.82 156.82
M12 M16 0.20 0.08 600 200 CL 388.50 156.82
Bảng 4.1: Thông số lưới và tải của ví dụ mẫu [40]
Nhận xét 3: Cấu trúc lưới điện được giải bằng 2 giải thuật nêu trên tương tự với
kết quả của Rubin Taleski nhưng bằng cách sử dụng công suất trung bình rất đơn
giản và với số liệu hết sức hạn chế nhưng vẫn cho kết quả tốt.
Chương IV: Tái cấu trúc giảm tổn thất năng lượng
Trang 73
Giải thuật đề nghò
Heuristic vòng kín và heuristic kết nối
Rubin Taleski
[40]
Nhánh mở 1 M4-M9 M4-M9
Nhánh mở 2 M12-M16 M12-M16
Bảng 4.2: Kết quả so sánh cấu trúc lưới 17 nút tải tại hình
2. Bài toán mẫu lưới phân phối 1 nguồn 32 nút tải 37 nhánh [12]
Trong lưới điện này, Rubin Taleski [128] đặt nút tải có số lẻ là tải loại URL và
tải có số chẵn có loại CL. Tải đỉnh là tải cho tại [12] - phụ lục 4
Cấu trúc vận hành được xác đònh bằng cách thay thế công suất tải bằng công suất
tải trung bình được tính từ moment bậc 1 và công suất đỉnh của phụ tải. Cũng
bằng hai gải thuật tái cấu trúc lưới vòng kín và kết nối để tìm cấu trúc lưới có
'
A
bé nhất. Cấu trúc lưới vận hành giảm
'
A được xác đònh bằng phương pháp đề
nghò và của Rubin Taleski [128] thực hiện cho kết quả hoàn toàn giống nhau.
Các khoá mở lần lượt là S28, S7, S9, S14, S32.

Nhận xét 4: Ngay cả với ví dụ phức tạp như lưới điện 1 nguồn 32 nút tải 37
nhánh, việc xác đònh cấu trúc lưới có
'
A bé nhất bằng giải thuật tái cấu trúc lưới
giảm
'
P khi thay công suất tải bằng công suất trung bình cho kết quả phù hợp
cấu trúc lưới do Rubin Taleski [128] đề nghò. Điều này cho mức độ ảnh hưởng
của đồ thò phụ tải hay loại tải lên cấu trúc lưới hở có
'
A bé nhất là không đáng
kể và các giả thiết nêu trong luận án là hợp lý.
3. Bài toán mẫu của lưới phân phối IEEE
Để khảo sát hàm tổn thất công suất tác dụng theo thời gian T=24 giờ của cấu trúc
lưới điện phân phối sử dụng giải thuật giảm
'
A, có thể dùng lưới điện phân phối
mẫu IEEE có cấp điện áp vận hành là 13.8kV nêu trong ví dụ của phần nềm
phân bố công suất chuẩn PSS/U [155] như hình 4.2 và thông số cấu trúc lưới được
nêu tại bảng 1 – phụ lục 5.
Chương IV: Tái cấu trúc giảm tổn thất năng lượng
Trang 74
Các loại đồ thò phụ tải lần lượt được nêu tại hình 4.3a, 4.3b. Các loại tải bao
gồm: tải dòch vụ (ký hiệu: loại 1), tải công nghiệp (ký hiệu: loại 2), tải sinh hoạt
(ký hiệu: loại 3). Thời gian khảo sát: 24 giờ.
Loại đồ thò phụ tải cho từng tải trong lưới điện và cấu hình lưới điện tối ưu cho
từng thời điểm được nêu trong phụ lục 5. Bảng 4.3 trình bày tổn thất công suất
'
P và tổn thất năng lượng
'

A của lưới điện với các cấu trúc không thay đổi trong
thời gian khảo sát. Trong đó cấu trúc 1, 2, 3 lần lượt là cấu trúc có tổn thất công
suất tác dụng
'
P bé nhất theo từng bậc đồ thò phụ tải từ 18:00 ngày hôm trước
đến 6:00 ngày hôm sau, từ 7:00 đến 13:00 và từ 14:00 đến 17:00 cùng ngày.
sw9
B30
sw24sw22
sw5
sw28
sw27
sw37
sw3
sw2
sw4
sw23
sw25
sw26
sw29 sw30
sw31
sw38
sw32
sw36
sw17
sw16
sw15
sw34
sw14
sw13

sw12
sw11
sw7
sw8
sw33
sw21
sw35
sw20
sw19
sw18
sw6
sw10
B31
B32
B36
B17
B29
B16
B28
B37B24B23B22
B2
B3
B18
B6
B26
B25
B5
B4
B10
B12

B13
B14
B15
B7
B19
B20
B8
B33
B21
B35 B11
B1
SO
B27
B9
Hình 4.2 : Lưới điện phân phối IEEE [155]
0
4 8 12 16 20 24
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
gio
% Pmax
Dich vu
Sinh hoat
Cong nghiep
0 4 8 12 16 20 24
1.0
0.8

0.6
0.4
0.2
gio
% Qmax
Dich vu
Sinh hoat
Cong nghiep
Hình 4.3a : ĐTPT P(t)% theo P
max
Hình 4.3b : ĐTPT Q(t)% theo Q
max
Chương IV: Tái cấu trúc giảm tổn thất năng lượng
Trang 75
Các cấu trúc lưới điện phân phối IEEE giảm tổn thất công suất tính theo từng
thời điểm được tính bằng trình TOPO trong phần mềm PSS/U [155]. Cấu trúc lưới
và tổn thất công suất trong thời gian khảo sát (T=24 giờ) trình bày tại bảng 4.3
Cấu trúc lưới điện đề nghò được xác đònh bằng cách sử dụng công suất tải trung
bình. Sử dụng hai giải thuật tái cấu trúc lưới giảm tổn thất công suất tác dụng
'
P
đã xây dựng ở chương 3 và trình TOPO phần mềm PSS/U ver 8.3 đều cho cấu
trúc lưới điện tương tự, được trình bày tại bảng 4.3.
Tổn thất công suất tác dụng
'
P tính cho từng cấu trúc theo các thời điểm được
xác đònh bằng phần mềm PSS/U ver 8.3. Dấu (*) thể hiện cấu trúc cho tổn thất
công suất bé nhất trong bảng 4.3
Thời điểm (t) 0 – 4 5 – 6 7 – 10 11 - 13 14 - 17 18 – 19 20 - 23 Cấu trúc lưới
Thời đoạn (h) 5 2 4 3 4 2 4 Khoá điện mở

Tổn thất công suất (kW)
Cấu trúc 1 343,3(*) 309,3(*) 373,0 344,8 471,0 495,8(*) 563,9(*) 7,10,14,16,28,31
Cấu trúc 2 348,0 311,6 367,0(*) 340,1(*) 469,5 505 575,5 7,9,14,16,28,30
Cấu trúc 3 344,9 309,7 369,6 342,1 469,0(*) 499,3 568,1 7,10,14,16,27,30
C.trúc tối ưu 343,6 309,5 371,2 343,2 471,0 496,2 565,5 7,9,14,16,28,31
Tổn thất năng lượng (kWh)
Cấu trúc 1 1716,7 309,3 1492,0 1034,4 1883,8 991,5 2255,7 7,10,14,16,28,31
Cấu trúc 2 1739,9 311,6 1468,0 1020,3 1878,0 1010 2302,1 7,9,14,16,28,30
Cấu trúc 3 1724,4 309,7 1478,4 1026,2 1876,1 998,6 2272,5 7,10,14,16,27,30
C.trúc đề nghò 1718,0 309,5 1484,9 1029,6 1884,2 992,3 2261,9 7,9,14,16,28,31
So sánh tổn thất năng lượng 'A giữa các cấu trúc được chọn
Cấu trúc 1 Cấu trúc 2 Cấu trúc 3
Cấu trúc đề nghò
9992,52 kWh 10041,47kWh 9995,51 kWh
9989,85 kWh
Bảng 4.3:
'
P,
'
A của các cấu trúc lưới điện. Dấu
(
*
)
thể hiện cấu trúc có
'
P
min
.
Nhận xét 4: Trong thời gian khảo sát (24 giờ), tuy cấu trúc lưới điện phân phối
đề nghò liên tục là cấu trúc lưới điện phân phối có tổn thất công suất không phải

bé nhất khi so sánh với các cấu trúc 1, 2 và 3 nhưng là cấu trúc lưới có tổn thất
năng lượng bé nhất (9989,85 kWh/ngày) trong 3 cấu trúc có tổn thất công suất bé
nhất (được xác đònh bằng trình TOPO của phần mềm PSS/U).
Chương IV: Tái cấu trúc giảm tổn thất năng lượng
Trang 76
IV. Kết luận
Kết quả bài toán trên ví dụ 1 và ví dụ 2 có cấu trúc lưới vận hành tương tự như
kết quả của Rubin Taleski [128], nhưng thông số đầu vào chỉ cần năng lượng tiêu
thụ của tải trong suốt thời gian khảo sát mà không cần xét đến đồ thò phụ tải hay
loại tải của từng tải trên lưới điện. Điều này có ý nghóa rất lớn trong việc vận
hành lưới điện phân phối trong hoàn cảnh của Việt Nam khi mà việc theo dõi các
đồ thò phụ tải tại các trạm biến thế 15/0.4 kV thực sự gặp khá khăn.
Ví dụ trên lưới điện phân phối IEEE [128], có cấu trúc rất phức tạp nhưng kết
quả đã chứng minh được tính chính xác của giải thuật. Điều này chứng tỏ khi áp
dụng biểu thức (4-11) để tính công suất nhánh và phát biểu heuristic là hợp lý.
Phát biểu heuristic trong chương IV đã giúp bài toán xác đònh cấu trúc lưới giảm
tổn thất năng lượng trở nên đơn giản và tính toán nhanh chóng do không giải lặp.
Vì vậy, có thể xem đây là một phương pháp mới trong nhóm các giải thuật giải
bài toán xác đònh cấu trúc lưới điện không đổi có
'
A bé nhất.
Nếu so sánh với giải thuật của A.L.Shenkman [122], Broadwater [21], C.S.Chen
[33,34] và Rubin Taleski [128] thì phương pháp này tránh được khuyết điểm sau:
- Không giải lặp trong 24 giờ như các giải thuật A.L.Shenkman [122],
Broadwater [21], C.S.Chen [33,34].
- Không cần đồ thò phụ tải để tính dòng công suất đẳng trò như của Rubin
Taleski [128].
Các ví dụ được xét tại mục III là những lưới điện từ đơn giản cho đến tương đối
phức tạp đã chứng tỏ những nhận xét trên.