Nghiên cứu ổn định và tối ưu hệ thống phức hợp nhiều thành phần ứng dụng cho hệ thống điện (Luận án tiến sĩ)

-----------------------------

2017

1


T

1. PGS. TS Thái Quang Vinh

2017

2


chí nào

NCS

3


và
này

lý

cho

4

M CL C

.................................................................................................................. 5
..................................................................................................... 8
........................................................................................................ 10
...................................................... 11
............................................................................................................................ 13

1. Tính

................................................................................. 13

2. M

........................... 13

3.

........................................................................ 15

4.

.............................................................................................. 15
........................................................................................... 17

....................................... 17

............................................................................................................................... 18

..................................................................... 18

................................................................................................................... 20
......................... 26
.......................................................................................... 28

......................................................................................................... 29

....................................................................................................... 29
.............................................. 31
...................................................................... 35
........................................................................................... 39
5


................. 45
................................................................................................. 45
........................................................... 46
-

............. 47

............................................................................. 55
.......................................................................................... 58

................................................................................................................... 60

....................................................................................................... 60
....................................... 61
................................................. 62

............................. 66
................................................................................... 68
.......................................................................................... 75
-

....................... 77

....................................................................................................... 77
............................................................................................................................... 79
..................................................... 79
....................................... 80
- SMES............................... 81
-

................................................. 85

..................................................................... 85
...................................................... 86
..................................................................................... 90
.......................................... 91
.................................................................... 95
6


.......................................................................................... 96
......................................................................................... 97

............................................................................ 97
...................................................................... 97
.................................. 100

.............................................................................................. 101

7


DANH M C HÌNH V

Hình 2.1:

N

..................... 30

Hình 2.2:

................................ 33

Hình 2.3.

.................................................................. 34
................................................................................ 34

Hình 2.4.

. 34

Hình 2.5.

.................................................................... 48

Hình 2.6.

........................................... 52

Hình 2.7.

....................................................... 53

Hình 2.8.

........................................... 56

Hình 2.9.

................ 57

Hình 2.10.

........................... 57

Hình 2.11.

............................................................... 58

Hình 2.12.

....................................................................... 58

Hình 3.1.

.......................................... 62
.................................................................................. 62
.............................................................. 62

Hình 3.2.

....................................................... 64

Hình 3.3.

i .......... 67

Hình 3.4.
..................................................................................................................... 72
Hình 3.5.
....................................................................................................................... 72
Hình 3.6.

............................... 73

Hình 3.7:
........................................................................................................................ 74
8


Hình 3.8:
.................................................................................................................. 75
........................................ 79

Hình 4.1

Hình 4.2:

................................ 80

Hình 4.3:

...................................................................... 82

Hình 4.4: Mô hình m

......................... 83
-

Hình 4.5:

.............................. 84

...................................................... 84
Hình 4.6. C

........................... 84

-

.................................................................................................................................. 87
Hình 4.7.
...................................................................................................................................... 88
Hình 4.8.
khác nhau............................................................................................................................. 92
................................................................................. 92

-

....................................................... 92

Hình 4.9. Hai

..................... 93

Hình 4.10.
........................................................................................................ 93
Hình 4.11.
.......................................................................... 94
Hình 4.12.
............................................................................ 94
Hình 4.13.
....................................................................................................................... 95

9


DANH M C B NG

[41] ...................................................................................................................................... 68
...................................................... 71
u PD ............................................... 89

.................................................................................................................................... 95

10

DANH M C CÁC KÝ HI U VÀ T
i

ch s c a máy phát th i

VI T T T

n th i

góc công su t c a máy phát th i, rad

i

c a máy phát th i, rad/s

t

i

Pmi

công su

Pei

công su

0

t

ng v i máy phát th i, p.u.
n, p.u.
n, rad/s

góc c

Di

h s t td

Hi

h ng s quán tính, s

i

s

ng t c th i ngang tr c trong h t

Eqi

s

ng ngang tr c trong h t

Efi

s

qi

doi

xdi
di

ufi

h ng s th i gian ng n m ch t c th i theo tr c d (d c tr c), s
n kháng d c tr c, p.u.
n kháng t c th i d c tr c, p.u.
n ngang tr c, p.u.
h s khu

i kích t , p.u.
gi a cu n dây kích t và cu n dây stator, p.u.

n kháng c a máy bi n áp, p.u.

xij

ng dây truy n t i gi a máy phát th i và máy phát th j, p.u.

Vti
Xei

i SCR, p.u.

u vào c a b khu

xadi
xTi

dq, p.u.
n kích t , p.u.

Iqi
kci

dq, p.u.

u ra c a máy phát th i, p.u.
c (tua-bin) ng v i máy phát th i, p.u.

m

Pci

u khi n công su t c a máy phát th i, p.u.

Tmi

h ng s th i gian c a tua-bin máy phát th i, s

Kmi

h s khu

Tei

h ng s th i gian c a b

u t c cho máy phát th i, s

Kei

h s khu

u t c cho máy phát th i

Ri

h s

Bij

ph n t thu c hàng th i và c t th j c a ma tr
lo i b các bus v t lý, p.u.

Qei

công su t ph n kháng, p.u.

Ifi

dòng kích t , p.u.

Idi
fi
fn

i c a tua-bin máy phát th i
ic ab

u ch nh c a máy phát th i, p.u.

n d c tr c, p.u.
Hz
fn = 50Hz
11

n th nút t i các nút sau khi


p.u.
p.u.

D,i

TG,i

sec

TT,i
Mi

sec

mô men quán tính máy phát, p.u.

Di

p.u. MW/Hz

Tij

sec

Ptie,i

p.u.

Ptie,i

p.u.

Bi

MW/p.u. Hz

GG,i
GT,i

-

GP,i
s

aplace

ACEi
SMESi t

i

12


U

M
1. Tính c p thi t c

tài

-

phân rã

há

-by-

Ý
pháp

n

phân rã

2. M c tiêu, ph

u

13


l

ây
hai

là

bài toán

-

c
-

-

b,

hóa mô hình

, bài toán c

bài toán môi

SMES...) có

b
và
MATLAB

14


-

c,
-

-

Lyapunov

các nhà ngh

mshidi,

Phát, Phan Xuân Minh, Thái Quang Vinh...
Lyapunov

MATLAB-

3.

c và th c ti n

-

tính

-

,

-

khi

-

4. C u trúc lu n án
15


-

MATLAB Simulink.

-

tích,

16


1: T NG QUAN
m c a h th ng ph c h p nhi u thành ph n
Các
(large-

khi xét

-

và

17


cv t

1.2. Tình hình nghiên c

các mô hình c a h

-

Lyapunov

Theo [2]

Lyapunov

Lyapunov
,

.K
ó tí
[3]

consti, Ii

i,

Ci

Lyapunov
consti,

di, Ci

18


riêng. Khó

MATLAB

-

trình bày trong
[6], [38], [39], [46], [47]

19


1.1.2.
A. M. Lyapunov

...

-

20


Trong [70]

[71]

-

, trong
[20]

Lyapunov
21


mình.
[28
Lyapunov

Lyapunov
MATLAB

Simulink.

-

Hybrid Big Bang-Big Crunch

22


MATLAB

máy phát này.
Trong báo cáo [49], tác gi

MATLAB

Trong bài báo [50],

23


-

[56

c

Trên th gi

u công trình nghiên c u v b SMES. Trong [60], khi

nghiên c u v

ng tái t o, tác gi
truy n t i có

V is k th pc ab
chuy
chuy

n th y vi

ng t i công su t truy n t i và t n s
c i thi n công su t truy n và t

ng gió d

nh.
th ng

n c m ng ngu n kép trong quá trình

i n i b khi có các s c . K t qu

c mô ph

không có b SMES và cho th y s hi u qu
Nhóm tác gi c a

ng tái t o

so sánh gi a vi c có và

SMES vào h th ng.

i thi u m t ng d

trong vi c ki m soát t n s c

a các b SMES
ng c a s

i ph t i. Các b

SMES này k t h p v i b d ch pha tr ng thái v ng b n có tác d ng nâng cao hi u qu
c a chi

c ki m soát t n s - ph t i. Chi ti t c a nguyên lý và quá trình thi t k

h th ng ki m soát t n s - ph t i s d ng s h tr c a các b

c trình

bày trong công trình nghiên c u [63]. K t qu th hi n qua các mô ph ng s ; l i ích
kinh t c a các b

c kh

nh trong bài báo.
24


p t c nghiên c u v

Trong [62], tác gi
soát t n s ph t i.

công trình nghiên c u này, nhóm tác gi

ki m soát t n s ph t
gi

ng d ng c a SMES trong vi c ki m
u bài toán

bài toán t

u khi n t

t

u hi u, giúp d p t

ng c a t n s

n

trong kho ng th i gian ng n nh t.
Cùng tác gi trên, trong bài báo [63] xu t b

t

ng d ng khác c a SMES khi k t h p v i thi t b h n ch dòng l i s d ng cu n siêu
d n (Superconducting fault current limiter
th

SFCL). Khi có l i xu t hi n trong h

n, thi t b h n ch dòng l i s ngay l p t c d p t

th i b i ho

ng h n ch

nl

t b SMES d p t t ph n dao

ng công su t còn l i. Trong bài báo này, bài toán t
thông s b

biên

gi i c a bài toán d a trên thu t toán t
thông s t

a tr kháng SFCL và các

u khi n công su t c a SMES v

xây d ng d

ng công su t t c

c cu n dây t
nh t c th

p t t. L i

cb

a SFCL và SMES m t cách t

các k t qu mô ph

c

kh

c
t c a gi i pháp k t h

t k ch s d ng riêng r t ng b SMES ho c SFCL.

25

d ng
xu t so v i