Tìm hiểu bài toán phân bố công suất và áp dụng cho hệ thống điện miền nam đồ án tốt nghiệp khoa công nghệ điện

ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
TÌM HIỂU BÀI TỐN PHÂN BỐ CƠNG SUẤT VÀ ÁP
DỤNG CHO HỆ THỐNG ĐIỆN MIỀN NAM NĂM 2017

SINH VIÊN: NGUYỄN HỮU THÔNG - MSSV: 14020141
NGUYỄN CHÁNH THÀNH -MSSV: 14033711
LỚP: DHDI10B
GVHD: TS. NGUYỄN TRUNG NHÂN

TP. HCM, NĂM 2018


Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

Nguyễn Hữu Thông-Nguyễn Chánh Thành

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên - nhóm sinh viên được giao đề tài

1.

NGUYỄN HỮU THÔNG - MSSV : 14020141
NGUYỄN CHÁNH THÀNH - MSSV : 14033711
2.

3.
4.
-

Tên đề tài
TÌM HIỂU BÀI TỐN PHÂN BỐ CƠNG SUẤT VÀ ÁP DỤNG CHO HỆ
THỐNG ĐIỆN MIỀN NAM
Nội dung
Tìm hiểu các giải thuật phân bố cơng śt.
Tìm hiểu về Hệ thống điện Việt Nam và Miền Nam năm 2017.
Xử lý dữ liệu sơ đồ Hệ thống điện Miền Nam năm 2017 phục vụ bài toán PBCS.
Viết chương trình PBCS bằng Matlab dùng giải thuật Newton Rapshon áp dụng
cho hệ thống điện Miền Nam năm 2017.
Xuất kết quả và nhận xét.
Kết quả
File dữ liệu cho bài toán PBCS của Hệ thống điện Miền Nam Việt Nam năm
2017.
Chương trình PBCS bằng giải thuật Newton-Raphson.
Kết quả chạy chương trình
Giảng viên hướng dẫn

Tp. HCM, ngày

tháng năm 20..

Sinh viên

Nguyễn Trung Nhân

Nguyễn Hữu Thông
Nguyễn Chánh Thành

I

Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

Nguyễn Hữu Thông-Nguyễn Chánh Thành

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

II


Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

Nguyễn Hữu Thông-Nguyễn Chánh Thành

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

III


Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

Nguyễn Hữu Thông-Nguyễn Chánh Thành

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC VỀ LẬP TRÌNH GIAO DIỆN NGƯỜI DÙNG (GUIDE)
TRONG MATLAB ................................................................................................. 1
1.1

GUIDE LÀ GÌ? ............................................................................................ 1

1.2

BẮT ĐẦU VỚI GUI: ................................................................................... 1

1.3

CÁC BƯỚC CẦN THỰC HIỆN TRƯỚC KHI BẮT ĐẦU: ...................... 2

1.4

THAO TÁC VỚI GUI ........................................................ 3_Toc515878871

1.5

Mô tả chức năng giao diện GUI ................................................................... 4

1.6

Giới thiệu hộp thoại INSPECTER ............................................................... 8

1.7

Một vài chức năng mở rộng : ..................................................................... 10

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH PHÂN BỐ TRÀO LƯU CÔNG
SUẤT ...................................................................................................................... 12
2.1 GIỚI THIỆU .................................................................................................. 12

2.2 PHƯƠNG PHÁP GAUSS –ZIEDEL ............................................................ 12
2.2.1 Giới thiệu phương pháp .......................................................................... 12
2.2.2 Thành lập cơng thức tính......................................................................... 12
2.2.3 Lưu đồ giải thuật ..................................................................................... 15
2.3 PHƯƠNG PHÁP NEWTON – RAPSHON .................................................. 18
2.3.1 Giới thiệu phương pháp .......................................................................... 18
2.3.2 Thành lập cơng thức tính......................................................................... 19
2.3.3 Thuật toán Newton-Raphson ................................................................. 25
2.3.4 Lưu đồ giải thuật ..................................................................................... 26
CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM VÀ HỆ THỐNG
ĐIỆN MIỀN NAM 2017 ....................................................................................... 29
3.1 TỔNG QUAN VỀ SỰ PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM ...... 29
IV


Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

Nguyễn Hữu Thông-Nguyễn Chánh Thành

3.2 Hiện trạng phụ tải điện .................................................................................. 31
3.3 Hiện trạng ngành điện : ................................................................................. 35
3.4 Đánh giá hiện trạng lưới điện truyền tải tại miền Nam - Việt Nam .............. 38
3.4.1 Hiện trạng vận hành lưới điện truyền tải ................................................ 38
3.4.2 Vấn đề đáp ứng tiêu chuẩn điện áp trên lưới truyền tải .......................... 41
3. 5 Thông số các phần tử trên sơ đồ ................................................................... 42
3.6 DỮ LIỆU VÀ CÁC YÊU CẦU CỦA BÀI TỐN PHÂN BỐ CƠNG SUẤT51
3.6.1 Thơng số nút ............................................................................................ 51
3.6.2 Thông số đường dây ................................................................................ 53
3.6.2.2 Yêu cầu của bài toán ............................................................................ 55
3.6.3 Máy biến áp điều chỉnh .......................................................................... 56

3.6.4 Tập tin chạy của bài toán phân bố công suất .......................................... 58
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ CHẠY CHƯƠNG TRÌNH PHÂN BỐ CƠNG SUẤT ÁP
DỤNG CHO HỆ THỐNG ĐIỆN MIỀN NAM BẰNG PHƯƠNG PHÁP
NEWTON – RAPSHON (29/12/2016) ................................................................. 60
4.1 Điện áp ở đơn vị tương đối (pu) .................................................................... 60
4.2 Dòng điện ở đơn vị tương đối (pu) ................................................................ 62
4.3 Tổn thất công suất (MVA) ............................................................................ 67
CHƯƠNG 5: TỔNG KẾT .................................................................................... 73
5.1 NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ ........................................................................... 73
5.1.1 HỆ THỐNG ĐIỆN MIỀN NAM ............................................................ 73
5.1.2 BÀI TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT ................................................... 73
5.2 KIẾN NGHỊ ................................................................................................... 74
5.3 KẾT LUẬN ................................................................................................... 75
PHỤ LỤC ............................................................................................................... 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 882

V


Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

Nguyễn Hữu Thông-Nguyễn Chánh Thành

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Mô tả chức năng của các công cụ cơ bản .................................................................. 6
Bảng 1.2: Một số thuộc tính trong INSPECTOR ....................................................................... 8

Bảng 3.1: Danh mục các cơng trình nguồn điện mới dự kiến vận hành năm 2017 ....... 36
Bảng 3.2: Dưới đây thống kê các phần tử quá tải năm 2017 và so sánh với năm 2017
của HTĐ truyền tải Miền nam. ...................................................................................... 38

Bảng 3.3: Thống kê các điểm quá áp tại thanh cái 500 kV các TBA năm 2017 và so
sánh với năm 2017 ......................................................................................................... 41
Bảng 3.4: Thống kê các điểm quá áp trên lưới 220 kV năm 2017 và so sánh với năm
2017 ................................................................................................................................ 42
Bảng 3.5: Bảng thơng số và các số liệu tính tốn cho hệ thống điện miền nam năm
2017 ................................................................................................................................ 43
Bảng 4.1: Kết quả điện áp ở đơn vị tương đối(pu) ........................................................ 60
Bảng 4.2: Kết quả dòng điện ở đơn vị tương đối (pu) ................................................... 62
Bảng 4.3: Kết quả chạy chương trinh giá trị tổn thất công suất (MVA) ....................... 67

VI


Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

Nguyễn Hữu Thông-Nguyễn Chánh Thành

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Sơ đồ khối mơ tả hoạt động của GUI khi thao tác trên giao diện. ............................. 2
Hình 1.2: Khởi động GUI ........................................................................................................... 3
Hình 1.3: Giao diện GUI ............................................................................................................ 4
Hình 1.4: Thanh cơng cụ GUI .................................................................................................... 5
Hình 1.5: Hộp thoại INSPECTOR ............................................................................................. 8
Hình 1.6: Hộp thoại Align Objects ........................................................................................... 10
Hình 1.7: GUI Options ............................................................................................................. 11

Hình 2.1: Lưu đồ giải thuật phương pháp Gaus-Zeidel ................................................. 16
Hình 2.2: Lưu đồ thuật toán đối với nút tải PQ ............................................................. 17
Hình 2.3: Lưu đồ thuật toán đối với nút kiểm soát điện áp PU ..................................... 18
Hình 2.4: Lưu đồ thuật tốn của phương pháp Newton-Raphson ................................. 28

Hình 3.1: Biểu đồ tăng trưởng điện thương phẩm Viêt Nam giai đoạn 2005-2017 ...... 32
Hình 3.2: Diễn biến cơ cấu tiêu thụ điện theo thành phần kinh tế g/đ 2005-2017 ........ 33
Hình 3.3: Sản lượng tiêu thụ điện phân theo các TCT Điện lực ................................... 33
Hình 3.4: Cơng śt đỉnh tồn quốc và các miền giai đoạn 2005-2017 ........................ 34
Hình 3.5: Diễn biến phát triển các loại nguồn điện giai đoạn 1999-2017 ..................... 35
Hình 3.6: Cơ cấu các loại nguồn điện trong HTĐ Việt Nam hiện trạng ....................... 36
Hình 3.7: Cơng śt nguồn điện tăng thêm các miền giai đoạn 2000-2017 .................. 37

VII


Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

Nguyễn Hữu Thông-Nguyễn Chánh Thành

CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC VỀ LẬP TRÌNH GIAO DIỆN
NGƯỜI DÙNG (GUIDE) TRONG MATLAB
1.1

GUIDE LÀ GÌ?
-

GUI (Graphical User Interface) là giao diện đồ họa có điều khiển bởi nhiều thanh
cơng cụ được người lập trình tạo sẵn, cho tương tác giữa người dùng là giao diện
chương trình, mỗi chương trình được người lập trình tạp sẵn giao diện thực hiện
một vài chức năng được người lập tình tạo sẵn và giao tiếp với người sử dụng.

-

ứng dụng của Matlab lập trình giao diện rất mạnh và dễ thực hiện, nó có thể tạo ra
giao diện người dùng tương tự VBB, C++...

-

GUI bao gồm đầy đủ các chương trình hỗ trợ như thực hiện phép tốn LOGIC,
mơ phỏng khơng gian 2D, 3D, đọc hiển thị dữ liệu, liên kết đa phương tiện. Giao
tiếp với người dùng thơng qua hình ảnh, các nút nhấn thực thi...

-

Hầu hết GUI chỉ thực hiện (trả lời) lệnh người dùng thông qua các tác động của
người dùng lên giao diện, người sử dụng không cần biết cấu trúc chương trình
vẫn có thể thực hiện được. GUI được thực hiện thông qua các hàm CALLBACK,
khi người dùng tác động lên giao diện bằng các cách khác nhau, hàm
CALLBACK sẽ được gọi để thực thi.
BẮT ĐẦU VỚI GUI:

1.2
-

Có 2 phương pháp để lập trình GUI:
•

Cách đơn giản nhất là sử dụng cơng cụ có sẵn trong GUI Matlab để lập
trình. Ưu điểm của cách này là dễ thực hiện và các hàm FUNCTION được
GUI tự tạo sẵn.

•

Cách khác được lập tình từ siêu tệp Mfile bằng các hàm FUNCTION do
người lập trình tự viết, nó có ưu điểm là tùy biến cao. Tuy nhiên cách này
khó hơn và đòi hỏi người lập trình phải có hiểu biết sâu và trình độ.

1


Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

-

Nguyễn Hữu Thông-Nguyễn Chánh Thành

Ở đây với những bài tập đơn giản về giao diện, ta thực hiện cách thứ nhất để lập
trình giao diện với nhưng công cụ được hỗ trợ sẵn trong Matlab.

-

Khi thao tác trên giao diện chúng ta không thể thay đởi các hàm trong nó.
CÁC BƯỚC CẦN THỰC HIỆN TRƯỚC KHI BẮT ĐẦU:

1.3
-

Trước tiên để bắt đầu lập trình ta cần phải xác định mục đích của chương trình là
gì?

-

Sau đó tiến hành xác định các bước thực hiện để mơ phỏng giao diện người dùng

sao cho hợp lí và chính xác.

-

Bước cuối cùng là viết chương trình và thực thi.

-

Sơ đồ sau đây mơ phỏng trình tự thực hiện với GUI:

Hình 1.1: Sơ đồ khối mơ tả hoạt động của GUI khi thao tác trên giao diện.

-

Khi bắt đầu với GUI, GUI tự động tạo ra các mã tập tin được thực thi bởi
hàm Callback function. GUI thao tác trên những kí tự mà người dùng nhập
vào vào chuyển sang dạng số học, nói cách khác, giao diện GUI tương tự

2


Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

Nguyễn Hữu Thông-Nguyễn Chánh Thành

như những lệnh thực thi trong Comment Windowns.
-

Tất cả các hàm callback thực thi những lệnh chứa trong nó.

-

Chúng ta nên sử dụng chức năng HELP của Matlab để tìm hiểu thêm tất cả
cách hàm thực thi trong GUI, cách tạo và thao tác với GUI ...

1.4

THAO TÁC VỚI GUI

KHỞI ĐÔNG GUI:
-

Thực hiện khởi động Matlab đến GUI theo hình sau:
 Khởi động Matlab từ biểu tượng Matlab trên màn hình desktop.
 Trong cửa sổ Comment Windowns gõ lệnh “guide” và enter: ta được giao diện
màn hình như sau:

Hình 1.2: Khởi động GUI

-

Ta có các lựa chọn sau:

 Blank GUI (Default): Hộp thoại GUI uống khơng có một điều khiển uicontrol nào
cả.
 GUI with Uicontrols: Hộp thoại GUI với một vài uicontrol như button,…Chương
trình có thể chạy ngay.

3

Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

Nguyễn Hữu Thông-Nguyễn Chánh Thành

 GUI with Axes and Menu: Hộp thoại GUI với một uicontrol axes và button, các
menu để hiển thị đồ thị.
 Modal Question Dialog: Hộp thoại đặt câu hỏi Yes, No.
 Open Exiting GUI: Để mở 1 file có sẵn.
-

Nhấp Blank GUI (Default) chọn OK để tạo một giao diện bắt đầu với giao diện
trống, ta đuợc hình ảnh giao diện trong GUI như sau:

Hình 1.3: Giao diện GUI

Mơ tả chức năng giao diện GUI

1.5
-

Trong giao diện trên chúng ta có thể thao tác để tùy biến các thanh công cụ phù
hợp với mục đích sử dụng.

4


Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

Nguyễn Hữu Thơng-Nguyễn Chánh Thành

Hình 1.4: Thanh công cụ GUI

5


Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

Nguyễn Hữu Thông-Nguyễn Chánh Thành

- Mô tả chức năng của các công cụ cơ bản :
Bảng 1.1: Mô tả chức năng của các công cụ cơ bản

Công cụ
Layout editor

Mô tả
Chọn các thành phần từ bảng thành phần, trình bày, và sắp xếp chúng
trong các khu vực bố trí. (Tùy chỉnh hiện tên các thành phần: File =>
Preferences)

Align Objects
Dùng để sắp xếp các đối tượng điều khiển.
Menu Editor
Tạo menu cho giao diện.
Tab Order Editor Thiết lập các tab và sắp xếp thứ tự của các thành phần trong bố trí của
bạn .
Toolbar Editor

Thanh cơng cụ tạo ra có chứa các nút bấm được xác định trước và tùy

chỉnh và chuyển đổi nút.
Hiển t h ị , trong trình soạn thảo mặc định của bạn , các tập tin mã kết hợp

Editor

với giao diện đồ họa .
M-file editor
Mở cửa sở M-file.
Property Inspector Thiết lập các thuộc tính cảu các đối tượng điều khiển. Nó cung cấp một
danh sách tất cả các thuộc tính bạn có thể thiết lập và hiển thị các giá trị
hiện tại của chúng.
Object Browser

Hiển thị một danh sách phân cấp của các đối tượng trong giao diện đồ

họa.
Run
Lưu và chạy giao diện hiện tại.
Resize box
Tùy chỉnh kích thước giao diện.
Position Readouts Liên tục hiển thị vị trí con trỏ chuột và vị trí của các đối tượng được
chọn.
-

Phía bên trái là nhóm các biểu tượng được Matlab GUI hỗ trợ sẵn:
 Push Button

: là nút nhấn, khi nhấn vào sẽ thực thi lệnh trong cấu trúc

hàm callback của nó.

 Slider

: là thanh trượt cho phép người dùng di chuyển thanh trượt để

thực thi lệnh.

6


Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

 Radio Button

Nguyễn Hữu Thông-Nguyễn Chánh Thành

: nó giống như Check Box nhưng thường được sử dụng

để tạo sự lựa chọn duy nhất, tức là 1 lần chỉ được chọn 1 trong số các
nhóm nhiều nút. Khi một ơ được chọn thì các ơ cịn lại trong nhóm bị bỏ
chọn.
 Check box

: sử dụng đê đánh dâu tích (thực thi) vào và có thê check

nhiều ô để thực thi.
 Edit Text

: là nơi các kí tự được nhập vào từ người dùng, người dùng

có thể thay đởi được.

 Static Text

: là các kí tự được hiển thị thông qua các callback, hoặc

thông thường để viết nhãn cho các biểu tượng, người dùng không thể thay
đổi nội dung.
 Pop-up Menu

: mở ra danh sách các lực chọn khi người dùng nhấp

chuột vào. Chỉ chọn được 1 mục trong danh sách các mục.
 List Box

: hộp thoại danh sách cách mục, cho phép người dùng chọn

một hoặc nhiều mục.
 Toggle Button

: là nút nhân có 2 điêu khiên, khi nhâp chuột và nhả ra,

nút nhấn được giữ và lệnh thực thi, khi nhấp chuột vào lần thứ 2, nút nhấn
nhả ra, hủy bỏ lệnh vừa thực thi.
 Table
 Axes

: tạo ra một bảng tương tự trong Excel.
: đây là giao diện đồ họa hiển thị hình ảnh, nó có nhiều thuộc tính

bao gồm: khơng gian 2D (theo trục đứng và trục ngang), 3D (hiển thị
không gian 3 chiều).

 Panel

: tạo ra một mảng nhóm các biểu tượng lại với nhau giúp ta dễ

kiểm soát và thao tác khi di chuyển.

7


Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

 Button Group
 Active Control

Nguyễn Hữu Thơng-Nguyễn Chánh Thành

: quản lí sự lựa chọn của nút Radio Button .
: quản lí một nhóm các nút hoặc các chương trình liên

quan đến nhau trong Active.
1.6

Giới thiệu hộp thoại INSPECTER

Hình 1.5: Hộp thoại INSPECTOR

-

Một số thuộc tính trong INSPECTOR:
Bảng 1.2: Một số thuộc tính trong INSPECTOR

Thc tính

Mơ tả

B ackgroundColor

Màu nền của đối tượng.

BeingDeleted

Đối tượng đã được xóa.

BusyAction

Callback thường xuyên gián đoạn.

ButtonDownFcn

Nút nhấn Callback thường xuyên.

CData
Callback

Hình ảnh màu thật hiển thị trên điều khiển.
Điều khiển hoạt động.

8

Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

Nguyễn Hữu Thông-Nguyễn Chánh Thành

Clipping

Thuộc tính này khơng có tác dụng trên các đối tượng điều khiển.

CreateFcn

Thường xuyên thực hiện Callback trong quá trình tạo đối tượng.

DeleteFcn

Thường xuyên thực hiện Callback trong quá trình xóa đối tượng.

Enable

Kích hoạt hoặc vơ hiệu hóa các đối tượng điều khiến.

Extent

Vị trí hình chữ nhật (chỉ đọc).

FontAngle

Kiểu chữ nghiêng.

FontName

Kiểu chữ.

FontSize

Cỡ chữ.

FontUnits

Đơn vị kích thước font chữ.

FontWeight

Nét chữ.

ForegroundColor

Màu chữ.

HandleVisibility

Cho dù xử lý có thể truy cập từ dịng lệnh và ảnh minh hoạ.

HitTest

Lựa chọn bằng cách click chuột. Thuộc tính này khơng có tác dụng
trên các đối tượng điều khiển.

Horizontal Alignment Căn ngang của chuỗi nhãn.
SliderStep
KeyPressFcn

ListboxTop

Chế độ Callback gián đoạn thường xuyên.
Nhấn phím Callback thường xuyên.
Chỉ số trên hầu hết các chuỗi hiển thị trong hộp danh sách

Max

Giá trị lớn nhất (phụ thuộc vào đối tượng điều khiển)

Min

Giá trị nhỏ nhất (phụ thuộc vào đối tượng điều khiển)

Position
SliderStep

Kích thước và vị trí của đối tưỡng điều khiển.
Kích thước bước nhảy của thanh trượt.

9


Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

String

Nguyễn Hữu Thông-Nguyễn Chánh Thành

Nhãn của các đối tượng điều khiển, các mục hộp danh sách, lựa

chọn trình đơn pop-up.

Style

Kiểu của đối tượng điều khiển.

Tag

Dùng để phân biệt giữa các đối tượng điều khiển.

TooltipString
UIContextMenu
Units

Tạo tip cho đối tượng điều khiển.
Kết họp một trình đơn ngữ cảnh với đối tượng điều khiển.
Đơn vị đo lường.

UserData

Dữ liệu liên kết với đối tượng điều khiển.

Value

Giá trị hiện thời của đối tượng điều khiển.

Visible

Điều khiển thuộc tính nhìn thấy của các đối tượng.

Một vài chức năng mở rộng :

1.7
-

Chú ý, để tạo sự thẳng hàng, cột của các hộp thoại cho đẹp mắt ta làm như sau:
 Nhấn giữ phím Ctrl và nhập vào các hộp thoại muốn chỉnh sửa, trên
. Hộp thoại Align hiện ra như sau :

Menu chọn Align Objects

Hình 1.6: Hộp thoại Align Objects

10


Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

-

Nguyễn Hữu Thông-Nguyễn Chánh Thành

Trong hộp thoại trên ta có thể cân chỉnh các nút, nhóm nút sao cho chúng thẳng
hàng, thẳng cột và đều nhau. Sau khi cân chỉnh nhấn nút Apply để lưu thay đởi.

-

Bây giờ ta thiết lập thuộc tính chung cho giao diện (toàn bộ vùng thiết kế hay nền
giao diện) :

 Nhấp đúp chuột vào bất cứ vị trí nào trên nền giao diện đế vào hộp thoại Inspector
(hoặc trên menu chọn View -> Property Inspector), hộp thoại Inspector hiện ra
như sau:
 Thiết lập Tag là “exit”
-

Tiếp tục tùy chọn nâng cao , vào Menu Tools => GUI Options

-

Trên hộp thoại Resize behavior chọn dòng số 2 (Proportional), dòng này cho
phép người dùng thay đởi khích thước của giao diện và các đối tượng cũng tự
Hình 1.7: GUI Options

động thay đởi kích thước phù hợp với nền giao diện, nhấn OK để lưu thay đổi.

11


Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

Nguyễn Hữu Thông-Nguyễn Chánh Thành

CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH PHÂN BỐ TRÀO LƯU
CƠNG SUẤT
2.1 GIỚI THIỆU
-

Phân bố trào lưu cơng śt là việc tìm dịng cơng śt chạy trên các nhánh của
mạng điện tại một thời điểm xác định nào đó .Nghiệm của bài toán là nghiệm gần

đúng thỏa điều kiện sai số cho trước. Kết quả của bài tốn phân bố cơng śt cho
chúng ta điện áp và góc pha tại các nút, cường độ dòng điện chạy trên dây dẫn ,
máy biến áp,tổn thất công suất ….

-

Hệ phương trình mô tả hệ thống điện là hệ phi tuyến, do đó việc giải phải dựa trên
kết quả của q trình lặp. Có rất nhiều phương pháp giải lặp khác nhau . Trong
chương này sẽ giới thiệu các phương pháp giải bài toán phân bố trào lưu công
suất. Tuy nhiên với các hệ phương trình của hệ thơng điện , bài tốn chỉ hội tụ khi
các tham số ban đầu phải thỏa các ràng buộc mang tính vât lý nhất định .Tốc độ
hội tụ cũng như thời gian tính lặp của các phương pháp là khác nhau .

2.2 PHƯƠNG PHÁP GAUSS –ZIEDEL
2.2.1 Giới thiệu phương pháp
-

Phương pháp Gauss-Zeidel được thiết lập dựa trên phương trình dòng nút để lập
công thức lặp theo điện áp, sử dụng công thức lặp Gauss với hệ số Ziedel.

2.2.2 Thành lập cơng thức tính
-

Để giải bài tốn phân bố công suất bằng phương pháp GAUSS - ZIEDEL, ta xem
xét các trường hợp thường gặp của hệ thống điện. Trường hợp thứ nhất ta xem
các thanh góp độc lập đều là thanh góp PQ. Trường hợp thứ hai ta có xét đến loại
thanh góp PU. Sau đó, ta xét đến thanh góp điện áp, bằng cách sử dụng máy biến
áp điều chỉnh để điều chỉnh điện áp tại nút đó.
Trường hợp 1:
Hệ thống bao gồm n thanh góp PQ được đánh số từ 1 đến n, và thanh góp cân

bằng (nút chuẩn) được đánh số n+1 với điện áp được cho trước. Công suất ở nút
thứ i:
.

*

S i  Pi  jQi  U i * J i

12


Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

Nguyễn Hữu Thông-Nguyễn Chánh Thành

.

 Ji 

Pi  jQi
*

(2.1)

U

theo công thức của định luật Ohm ta có :

J  YNUT * U
n

hay

(2.2)

.

Ji   Yik * U k
k 1

Ui 

n
. 
1 
ji   Yik * U k 

Yii 
k 1
k i



(2.3)

từ (2.1) và(2.3) ta có:

. 
1  Pi  jQi n
U

  Yik * U k  với i =1,2, . . , n

Yii  U*
k 1
k i
i


.

(2.4)

Ta chọn các giá trị ban đầu U i(0) , và thay vào công thức (2.4). Sự thay thế điện áp
U i( r )  U i( r 1) được thưc hiện trong mỗi phép lặp, tức các điện áp thay thế ở công

thức (2.4) là các giá trị mới nhất của nút tương ứng:
. (r 1)

Ui




n
. (r 1)
. (r) 
1  Pi  jQi i 1

Y
*

U

Y
*
U
k

 ik k 
ik
Yii  * (r)
k 1
k i 1
 Ui


(2.5)

Ta có thể định nghĩa:

Ai 

Pi  jQi
Yii

(2.6)
Bik 

Yik
Yii

Bây giờ tại bước lặp thứ r+1 :
. (r 1)

Ui


. 
n
. (r 1)
A i i 1



  B * U k   Bik * U (r)
k
 * (r) k 1 ik

k i 1
 Ui


13

(2.7)


Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

Nguyễn Hữu Thông-Nguyễn Chánh Thành

Quá trình lặp được tiếp tục đến khi sự thay đởi biên độ điện áp đối với tất cả
U i( r 1) của các thanh góp giữa hai lần lặp liên tiếp nhỏ hơn một giá trị cho phép

nào đó:
Ui(r 1)  Ui(r 1)  Ui(r )  

i =1, 2, . . , n

(2.8)

Ngoài ra ta kiểm tra :

Ui

min

 Ui  Ui

i =1, 2, . . , n

max

Nếu không, ta lấy cố định U i tại một giá trị như sau :

Ui

min

(nếu U i  U i

min

) hoặc U i

max

(nếu U i

max

 Ui )

Dựa vào yêu cầu của bài toán, ta cũng có thể kiểm tra :
nếu  i   k   i   k

(i =1, 2, . . , n; k=1, 2, . . , n ; i  k)

max

Trường hợp hai :
Xét đến thanh góp PU :
Tại nút PU : P và U đã biết cịn Q,  chưa biết cần xác định. Vì vậy, giá trị của
Q và  được tính trong mỗi bước lặp thơng qua các phương trình nút thích hợp.
Giả sử nút thứ i là nút PU :
Ta có:
*

*

n

*

Si  Pi  jQ  Ui * ji  U i *  Yik * U k
k 1

* n

Qi   Im  Ui *  Yik * Uk 
k 1



(2.9)

Giá trị Qi mới có được từ cơng thức trên bằng việc thay thế hầu hết giá trị điện áp
mới bên phải. Bước lặp r+1 có thể viết :
* (r) n
 * (r) i 1

Qi(r 1)   Im  U i *  Yik * U (rk 1)  U i  Yik * U (r)
k 
k 1
k i 1



(2.10)

Giá trị mới của  i có được từ cơng thức (2.7) :

 i( r 1)  U i( r 1)

(2.11)

14


Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

Nguyễn Hữu Thông-Nguyễn Chánh Thành

 (r 1) i 1

n
A

i(r 1)  Angle  i (r)   Bik * U (rk 1)   Bik * U (r)
k
 *

1
k i 1
 Ui


(2.12)

trong đó :
( r 1)
i

A

Pi  jQi( r 1)

Yii

(2.13)

Do những giới hạn vật lý của công suất phản kháng Q phát ra nên Q tải tại bất kỳ
thanh góp nào đều phải nằm trong phạm vi Qmin đến Qmax, nếu tại bất kỳ lúc nào trong
khi lặp, Q tại bất kỳ thanh góp nào vượt ra ngồi giới hạn đó, nó được giữ cố định tại
Qmin hoặc Qmax và điện áp thanh góp bị thay đởi, bây giờ thanh góp được coi như một
thanh góp PQ.
( r 1)
Tức là : nếu Qi  Qi min ta cho

Qi( r 1)  Qi min hoặc nếu Qi( r 1)  Qi max ta cho

Qi( r 1)  Qi max và xem như thanh góp i là một thanh góp PQ. Ta tính Ai( r 1) và giá trị điện
đặt

áp đặt mới U i  U i( r 1) từ các công thức (2.7) và (2.13) tương ứng.
2.2.3 Lưu đồ giải thuật

15


Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

Nguyễn Hữu Thông-Nguyễn Chánh Thành

BẮT ĐẦU

Đọc dữ liệu:
1. Thông số đường dây : R, X, B/2
2. Thông số nút : P và Q (nút PQ)
P và Uđặt (nút PQ)
1. Thành
lập Yepsilon
NÚT .
3. Độ lệch
cho phép
2.Tính Bik với i  k,
(i  1) và (i, k =1,n+1).
3.Tính Ai với nút i là
nút PQ
( 0)
Đặt giá trị ban đầu U
Đặt lần thứ r=0
Đặt độ lệch cực đại
i=1
i <=n
Yes

Kiểm tra nút
i
PQ
nút

U max  epsilon

.1.1.1.1.1 N
o
.1.1.1.1.2 P
U

Tính nút PQ

n PQ
Tính nút

PQ

PQ

i +1

.1.1.1.1.3 Y
KẾT THÚC
e
s

u
ù
t

Hình 2.1: Lưu đồ giải thuật phương pháp Gaus-Zeidel

16

No
r+1
++1
+1


Báo cáo tốt nghiệp năm 2018

Nguyễn Hữu Thông-Nguyễn Chánh Thành

Bắt đầu tính nút PQ

. (r 1)

Ui


n
* (r 1) 
* (r)  

A i i 1 


   Bik U k     Bik U k  
 * (r) k 1 
 k i 1 
 
 Ui

. ( r 1)

Ui

. (r )

Ui

 . ( r 1) . ( r ) 
  U i  U i 



( r 1)

.

Yes

.

 Ui

Ui

max

No

.

( r 1)

Yes

.

 Ui

Ui

min

No
( r 1)

.

.

.

 Ui

Ui

Ui

( r 1)

.

U

max

. (r )

U i

.

U i

. ( r 1)

min

. (r )

Ui

U i

(r )

.

Yes

 U i
max

.

.

U i

No

 U i
max

Kết thúc tính nút PQ

Hình 2.2: Lưu đồ thuật tốn đối với nút tải PQ

17

(r )