Tối ưu hóa vị trí của thiết bị TCSC để cực đại phúc lợi xã hội trong thị trường điện
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.64 MB, 102 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ
VÕ VĂN LA
TỐI ƯU HĨA VỊ TRÍ CỦA THIẾT BỊ TCSC ÐỂ CỰC
ÐẠI PHÚC LỢI XÃ HỘI TRONG THỊ TRƯỜNG ÐIỆN
NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 60520202
S K C0 0 5 8 2 6
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04/2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ
VÕ VĂN LA
TỐI ƯU HĨA VỊ TRÍ CỦA THIẾT BỊ TCSC ĐỂ CỰC
ĐẠI PHÚC LỢI XÃ HỘI TRONG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN
NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN-60520202
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
********
LUẬN VĂN THẠC SĨ
VÕ VĂN LA
TỐI ƯU HĨA VỊ TRÍ CỦA THIẾT BỊ TCSC ĐỂ CỰC
ĐẠI PHÚC LỢI XÃ HỘI TRONG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN
NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202
Hướng dẫn khoa học:
TS. DƯƠNG THANH LONG
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2018
Luận văn Thạc sĩ
GVHD: TS. Duơng Thanh Long
CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. DƯƠNG THANH LONG
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Sư 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. Nguyễn Nhân Bổn
Chủ tịch
2
PGS.TS Quyền Huy Ánh
Phản biện 1
3
TS.Nguyễn Hùng
Phản biện 2
4
PGS.TS Phan Thị Thanh Bình
5
TS. Nguyễn Thị Mi Sa
Ủy viên
Ủy viên, Thư ký
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được sửa
chữa (nếu có).
Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV
HVTH: Võ Văn La, MSHV: 1680606
i
Luận văn Thạc sĩ
GVHD: TS. Duơng Thanh Long
LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC:
Họ & tên: VÕ VĂN LA
Giới tính: Nam
Ngày, tháng, năm sinh: 01/02/1982
Nơi sinh: Bến Tre
Quê quán: Xã Châu Bình, H. Giồng Trơm, T. Bến Tre Dân tộc: Kinh
Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: Số 166/8E bình Thới, Phường 14, Quận 11,
Tp Hồ Chí Minh.
Số điện thoại: 0933175404
E-mail:
II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO:
1. Trung học chuyên nghiệp:
Hệ đào tạo: Trung cấp
Thời gian đào tạo từ năm 1999 đến năm 2002
Nơi học: Trường Trung Học Điện 2, Tp Hồ Chí Minh
Ngành học: Điện Cơng nghiệp-Vận hành nhà máy điện
2. Đại học
Hệ đào tạo: Chính quy liên thông. Thời gian đào tạo từ năm 2009 - 2012
Nơi học: Trường Đại học Bà Rịa- Vũng Tàu, T. BR-VT
Ngành học: Kỹ thuật điện
III. Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ
KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC:
Thời gian
2012-2018
Nơi công tác
Công việc đảm nhiệm
Công ty nhiệt điện Phú Mỹ (EVN
Quản lý vận hành Nhà máy
TPC PhuMy), Tân Thành, BRVT
nhiệt điện
HVTH: Võ Văn La, MSHV: 1680606
ii
Luận văn Thạc sĩ
GVHD: TS. Duơng Thanh Long
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
cơng trình nào khác.
Tơi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã
được cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Học viên thực hiện Luận văn
(Ký và ghi rõ họ tên)
Võ Văn La
HVTH: Võ Văn La, MSHV: 1680606
iii
Luận văn Thạc sĩ
GVHD: TS. Duơng Thanh Long
LỜI CẢM ƠN
Qua một thời gian học tập tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM,
được sự giúp đỡ và hướng dẫn của q thầy cơ, tơi đã hồn thành luận văn tốt
nghiệp này.
Tôi chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng quản lý khoa học – Đào tạo
sau đại học của Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM đã tạo mọi điều kiện
thuận lợi cho tôi học tập, nghiên cứu và thực hiện tốt đề tài trong thời gian qua.
Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Dương Thanh Long, Thầy đã tận tình
hướng dẫn, giúp đỡ tơi trong suốt q trình thực hiện luận văn tốt nghiệp.
Chân thành cảm ơn quý thầy, cô đã tận tâm chỉ dẫn, truyền đạt kiến thức cho
tôi trong quá trình học tại trường.
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 trong suốt thời gian học tập tại Trường.
Trân trọng.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 04 năm 2018
Học viên
Võ Văn La
HVTH: Võ Văn La, MSHV: 1680606
iv
Luận văn Thạc sĩ
GVHD: TS. Duơng Thanh Long
TÓM TẮT
Trong thị trường điện cạnh tranh, nghẽn mạch là nguyên nhân chính làm
giảm phúc lợi xã hội. Vì vậy, quản lý nghẽn mạch, cực đại phúc lợi xã hội là một
trong những thách thức kỹ thuật cho người vận hành hệ thống. Nghẽn mạch có thể
được loại bỏ bằng cách nâng cao khả năng truyền tải của lưới điện. TCSC là một
trong những thiết bị hiệu quả trong việc điều khiển trực tiếp dịng cơng suất, có thể
giúp lưới điện hiện hữu cải thiện đáng kể khả năng truyền tải. Trong đó, vị trí hợp
lý của TCSC giữ vai trị quyết định đến hiệu quả vận hành của hệ thống. Luận văn
này đã áp dụng giải thuật PSO để xác định vị trí hợp lý của TCSC. Kết quả mơ
phỏng trên hệ thống IEEE 30 nút đã cho thấy, phương pháp đề nghị có khả năng tìm
ra vị trí tốt nhất của TCSC để loại bỏ nghẽn mạch và cực đại phúc lợi xã hội.
HVTH: Võ Văn La, MSHV: 1680606
v
Luận văn Thạc sĩ
GVHD: TS. Duơng Thanh Long
ABSTRACT
In a competitive electricity marke, Congestion leads to decreasing Social
Welfare. Hence, Congestion management, Social Welfare Maximization is one of
the technical challenges for Independent System Operator (ISO). The congestion
can be eliminated /alleviated by improving transfer capability of the network.
Thyristor controlled series compensators (TCSC), with its ability to directly control
the power flow can be very effective to improve the operation of transmission
network. In which, proper location of TCSC plays key role for enhancement of
system performance. This thesis is applied PSO algorithm to determine proper
location of TCSC. Result simulation on IEEE 30 - bus system show that the
proposed method is capable of finding the best location for TCSC installation to
eliminate congestion and maximum Social Welfare.
HVTH: Võ Văn La, MSHV: 1680606
vi
Luận văn Thạc sĩ
GVHD: TS. Duơng Thanh Long
MỤC LỤC
LÝ LỊCH KHOA HỌC .............................................................................................. ii
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................... iii
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... iv
TÓM TẮT ...................................................................................................................v
ABSTRACT .............................................................................................................. vi
MỤC LỤC ................................................................................................................ vii
DANH SÁCH CÁC BẢNG ..................................................................................... xii
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU .........................................................................................1
1.1. Tổng quan: ...........................................................................................................1
1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ ...........................................................................................3
1.3. Phương pháp giải quyết........................................................................................3
1.4. Giới hạn luận văn .................................................................................................4
1.5. Điểm mới của luận văn .......................................................................................4
1.6. Phạm vi ứng dụng ................................................................................................4
1.7. Bố cục của luận văn ............................................................................................4
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ THỊ TRƯỜNG ĐIỆN, NGHẼN MẠCH TRUYỀN
TẢI VÀ FACTS ..........................................................................................................5
2.1. Giới thiệu. .............................................................................................................5
2.2. Các mơ hình thị trường điện ................................................................................8
2.2.1 Mơ hình thị trường điện thế giới .......................................................................8
2.2.2 Mơ hình thị trường điện Việt Nam...................................................................10
2.3. Những vấn đề về truyền tải điện trong thị trường điện ......................................13
2.4. Nghẽn mạch truyền tải trong thị trường điện .....................................................17
2.4.1 Khái quát về ngheñ ma ̣ch .................................................................................17
2.4.2 Xác định nghẽn mạch .......................................................................................17
2.4.3 Ảnh hưởng của nghẽn mạch. ............................................................................18
2.4.4 Quản lý nghẽn mạch trong thị trường điện ......................................................18
2.5.Tổng quan thiết bị FACTS ..................................................................................21
2.5.1 Phân loại thiết bị FACTS .................................................................................23
2.6. TCSC (Thyristor Controlled Series Capacitor). .................................................26
2.6.1 Mơ hình Tĩnh của TCSC. .................................................................................28
CHƯƠNG 3: TỐI ƯU HÓA LẮP ĐẶT TCSC ĐỂ CỰC ĐẠI PHÚC LỢI XÃ HỘI
...................................................................................................................................30
HVTH: Võ Văn La, MSHV: 1680606
vii
Luận văn Thạc sĩ
GVHD: TS. Duơng Thanh Long
3.1. Giới thiệu ............................................................................................................30
3.2. Lợi nhuận xã hội ................................................................................................31
3.3. Giải quyết vấn đề phân bố công suất tối ưu ......................................................37
3.3.1 Hàm mu ̣c tiêu ...................................................................................................37
3.4. Phúc lợi xã hội của các thành viên tham gia thị trường ..................................40
3.5.Thuật tốn tối ưu hóa bầy đàn PSO ....................................................................41
3.5.1 Giới thiệu về thuật toán tối ưu hóa bầy đàn: ....................................................41
3.5.2 Lich
̣ sử phát triể n của giải thuâ ̣t tố i ưu hóa bầ y đàn ........................................41
3.5.3 Khái quát hóa giải thuâ ̣t tố i ưu hóa bầ y đàn .....................................................42
3.5.4 Mô ̣t số khái niê ̣m trong giải thuâ ̣t tố i ưu hóa bầ y đàn......................................44
3.5.5 Các bước trong viê ̣c xây dựng giải thuật PSO .................................................45
3.5.6 Lưu đồ giải thuật PSO .....................................................................................46
3.5.7 Đặc điểm và ứng dụng của giải thuật PSO .......................................................46
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG.....................................................................48
4.1. Ứng dụng giải thuật PSO để tối ưu hóa cực đại phúc lợi xã hội: ......................48
4.2. Mô phỏng trên hệ thống IEEE 30 nút: ...............................................................48
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN .......................................................................................57
5.1. Những kết quả đạt được .....................................................................................57
5.2 Hướng phát triển đề tài........................................................................................57
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................58
PHỤ LỤC ..................................................................................................................60
HVTH: Võ Văn La, MSHV: 1680606
viii
Luận văn Thạc sĩ
GVHD: TS. Duơng Thanh Long
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
- FACTS (Flexible AC Transmission System): Hệ thống truyền dẫn AC linh hoạt.
- TCSC (Thyristor Controlled Series Compensator): Thiết bị bù dòng thyristor.
- PSO (Particle Swarm Optimization): Tối ưu hóa bầy đàn.
- TCPST (Thyristor-Controlled Phase-Shifting Transformer): Biến áp biến đổi pha
điều khiển bởi thyristor.
- IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers): Viện kỹ nghệ điện – điện
tử.
- OPF (optimal power flow): Phân bố tối ưu luồng công suất.
- TTC (Totol Transfer Capability): khả năng tải công suất.
- GA (Genetic Algorithm): Giải thuật di truyền.
- HS hoặc EA (Harmony search algorithm hoặc Evolutionary Algorithm): Giải
thuật tiến hóa.
- IC (Investment Cost): Chi phí đầu tư.
- LP (Linear Programming): Bài tốn tuyến tính.
- NLIMP (Non-linear Integer Mixed Problem): Bài tốn hỗn hợp số nguyên phi
tuyến.
- NLP (Non-linear Programming): Bài toán phi tuyến.
- OC (Operation Cost): Chi phí vận hành.
- PL (Power Losses): Tổn thất công suất.
HVTH: Võ Văn La, MSHV: 1680606
ix
Luận văn Thạc sĩ
GVHD: TS. Duơng Thanh Long
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1 Mơ hình cơng ty điện lực độc quyền liên kết dọc truyền thống ..................6
Hình 2.2 Mơ hình cấu trúc thị trường điện. ................................................................6
Hình 2.3. Các cấp độ phát triển thị trường điện Việt Nam. ......................................11
Hình 2.4 Các cấ p độ phát triể n thi ̣ trường điện Việt Nam được điều chỉnh và cập
nhật. ...........................................................................................................................12
Hình 2.6 Mơ hinh Thị trường phát điện cạnh tranh .................................................13
Hình 2.6 Mơ hinh Thị trường bn bán điện cạnh tranh .........................................13
Hình 2.7 Mơ hình thị trường bán lẻ điện cạnh tranh .................................................13
Hình 2.8 Mơ hình cấ u trúc thi ̣trường điện Việt nam ................................................15
Hình 2.9 Mơ hình thị trường điện tập trung. .............................................................16
Hình 2.10 Hệ thống 2 nút khơng ràng buộc. .............................................................20
Hình 2.11 Hệ thống 2 nút bị ràng buộc .....................................................................20
Hình 2.12 Ứng dụng của FACTS -bù song song (sơ đồ mạch) ................................25
Hình 2.13: Sơ đồ cấu tạo của TCSC. .......................................................................26
Hình 2.14: Mơ hình hóa đường dây truyền tải có TCSC ..........................................28
Hình 3.1 Thặng dư sản xuất ......................................................................................31
Hình 3.2 Thặng dư tiêu thụ. ......................................................................................32
Hình 3.3 Phúc lợi xã hội............................................................................................33
Hình 3.4. Thặng dư tiêu thụ và khách hàng trong trường hợp khơng có ràng buộc. ....
...................................................................................................................................34
Hình 3.5. Thặng dư tiêu thụ và khách hàng trong trường hợp có ràng buộc khơng có
TCSC. ........................................................................................................................35
Hình 3.6. Các Thặng dư trong trường hợp có ràng buộc có TCSC. ......................36
Hình 3.7 Khái niệm về sự thay đổi điểm tìm kiếm của PSO ....................................44
Hình 3.8 Lưu đồ chung cho giải thuật PSO ..............................................................46
Hình 4.1 Lưu đồ chương trình...................................................................................48
Hình 4.2 Sơ đồ hệ thống điện IEEE 30 nút ...............................................................49
HVTH: Võ Văn La, MSHV: 1680606
x
Luận văn Thạc sĩ
GVHD: TS. Duơng Thanh Long
Hình 4.3 Kết quả tính tốn cực đại phúc lợi xã hội dựa trên PSO khơng TCSC ......52
Hình 4.4 Biểu đồ điện áp trên các nút .......................................................................53
Hình 4.5 Biểu đồ cơng suất truyền trên các đường dây ............................................53
Hình 4.6 Hàm lợi ích xã hội khi đứt đường dây 6-8 khi có và khơng có TCSC trên
lưới qua các vịng lặp. ...............................................................................................54
Hình 4.7 Điện áp trên các nút Khi đứt dây có và khơng có TCSC. .........................54
Hình 4.8 Hàm lợi ích xã hội khi đứt đường dây 9-10 khi có và khơng có TCSC trên
lưới qua các vịng lặp ................................................................................................55
Hình 4.9 Điện áp trên các nút Khi đứt dây có và khơng có TCSC ..........................55
HVTH: Võ Văn La, MSHV: 1680606
xi
Luận văn Thạc sĩ
GVHD: TS. Duơng Thanh Long
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 4.1 Thông số nút ..............................................................................................49
Bảng 4.2 Thông số đường dây ..................................................................................50
Bảng4. 3 Thông số máy phát.....................................................................................51
Bảng 4.4 Bảng thông số PSO ....................................................................................51
Bảng 4.5 Kết quả tối ưu phúc lợi xã hội khi có và khơng có TCSC .........................51
Bảng 4.6 Kết quả tối ưu phúc lợi xã hội trường hợp đứt dây. ..................................56
HVTH: Võ Văn La, MSHV: 1680606
xii
Luận văn Thạc sĩ
GVHD: TS. Duơng Thanh Long
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1. Tổng quan:
Trong ba thập kỷ qua, các thị trường điện độc quyền trên thế giới đang dần
được thay thế bởi thị trường điện cơ chế mở. Điều đó đã mang lại nhiều lợi ích với
giá điện thấp hơn và dịch vụ tiêu dùng tốt hơn. Xuất phát từ yêu cầu thực tế, khi
nền kinh tế Việt Nam đã và đang hội nhập với nền kinh tế trong khu vực và trên
thế giới thì việc hình thành thị trường điện là một điều tất yếu. Thị trường điện với
cơ chế mở đã đem lại hiệu quả rõ rệt ở các nước và cho thấy những ưu điểm vượt
trội hơn hẳn hệ thống điện độc quyền cơ cấu theo chiều dọc truyền thống.
Ở Việt Nam, lộ trình cho việc áp dụng thị trường điện đã được Thủ tướng
Chính phủ phê duyệt. Hiện nay, đang áp dụng những bước thí điểm và sau đó tiến
tới xây dựng một thị trường điện cạnh tranh hoàn hảo. Việc xuất hiện thị trường
điện sẽ mang lại nhiều phúc lợi xã hội, khách hàng có quyền lựa chọn nhà cung
cấp điện và có thể mua điện từ các nhà máy có giá bán thấp theo yêu cầu của
mình. Tuy nhiên, cùng với những lợi ích mang lại từ thị trường điện thì nó cũng
tạo ra nhiều thách thức cho người vận hành hệ thống để đảm bảo an ninh vận
hành trong thị trường điện.
Trong thị trường điện, hệ thống truyền tải ln giữ một vai trị quan trọng
trong việc truyền tải công suất vàthường bị điều khiển bằng hoặc thậm chí vượt
quá giới hạn nhiệt của chúng để đáp ứng sự gia tăng nhu cầu tiêu thụ điện năng
và các giao dịch do sự gia tăng cơng suất khơng có trong kế hoạch. Nếu sự thay
đổi khơng được kiểm sốt, một số đường dây có thể trở nên quá tải (nghẽn mạch).
Nghẽn mạch làm cho giá điện khác nhau đáng kể giữa các vùng xung quanh sự
nghẽn mạch này. Điều này là nguyên nhân chính làm méo dạng thị trường và
giảm phúc lợi xã hội. Mục tiêu chính của thị trường điện là nâng cao phúc lợi xã
hội. Vì vậy, để đáp ứng nhu cầu phụ tải và thị trường điện, và để loại trừ nghẽn
mạch, cực đại phúc lợi xã hội, cần phải xây dựng mới các đường dây truyền tải.
Nhưng việc này thường sẽ gặp nhiều khó khăn và xem như là khó có khả năng
thực hiện. Hơn nữa việc điều tiết chính sách nhà nước và môi trường làm tăng
HVTH: Võ Văn La, MSHV: 1680606
1
Luận văn Thạc sĩ
GVHD: TS. Duơng Thanh Long
thêm khó khăn trong việc nâng cấp mạng điện. Do đó, việc nghiên cứu nâng cao
khả năng truyền tải của lưới điện hiện có để duy trì phân bố cơng suất giữa nguồn
và phụ tải mà không làm ảnh hưởng đến các đường dây truyền tải khác hoặc đến
khách hàng tiêu thụ điện trong hệ thống đã trở thành một vấn đề quan trọng đối với
các hệ thống độc lập điều hành ISO trong thị trường điện mới hiện nay.
Có rất nhiều cơng trình nghiên cứu về vận hành tối ưu hệ thống điện. Một trong
các bài toán đặt ra là phân bố luồng cơng suất tối ưu, cịn được biết đến như phương
pháp điều khiển dịng cơng suất trên lưới điện truyền tải nhằm: hạn chế quá tải trên
đường dây ở thời điểm hiện tại cũng như khi mở rộng phụ tải trong tương lai. Có
nhiều phương pháp để giải quyết bài tốn q tải như: Điều chỉnh cơng suất phát
của nhà máy, xây dựng các đường dây song song sử dụng các thiết bị bù công suất
phản kháng tại chỗ…
Hiện nay Các thiết bị FACTS (Flexible Alternating Current Transmission
System) được sử dụng để điều khiển điện áp truyền tải, phân bố công suất, giảm tổn
thất phản kháng, và làm giảm dao động công suất hệ thống cho các mức truyền tải
công suất cao, đặc biệt là tăng khả năng truyền tải cơng suất. Vì vậy, lắp đặt các bộ
điều khiển FACTS nhằm điều khiển tốt hơn trong hệ thống điện cần phải được xem
xét, trong đó việc lắp đặt thích hợp các thiết bị FACTS trở thành quan trọng. Nếu
lắp đặt khơng thích hợp các bộ điều khiển FACTS làm giảm đặc tính tối ưu thu
được và có thể làm mất đi tính hữu ích.
Từ những khó khăn trong quản lý, vận hành hệ thống điện và tính năng của
FACTS thì việc sử dụng hiệu quả thiết bị FACTS trên đường dây truyền tải là rất
cần thiết. Trong đó việc xác định vị trí tối ưu của thiết bị FACTS nhằm nâng cao
khả năng truyền tải công suất trên đường dây giữ một vai trò rất quan trọng trong hệ
thống điện hiện nay.
Những lợi ích của các thiết bị FACTS đã được ghi nhận và sử dụng rộng rãi bởi
các hệ thống điện trên Thế giới. Tuy nhiên, thách thức hiện nay là làm thể nào để sử
dụng có hiệu quả từ các thiết bị này. Để giài quyết vấn đề này cần phải giải quyết
các câu hỏi sau:
HVTH: Võ Văn La, MSHV: 1680606
2
Luận văn Thạc sĩ
GVHD: TS. Duơng Thanh Long
-
Loại thiết bị FACTS nào cần được lắp đặt ?
-
Số lượng thiết bị FACTS cần lắp đặt?
-
Vị trí lắp đặt tối ưu?
-
Dung lượng của FACTS?
-
Chi phí lắp đặt?
Trong đó, các nghiên cứu chỉ ra rằng hiệu quả của việc lắp đặt thiết bị FACTS
cho các mục đích khác nhau chủ yếu phụ thuộc vào vị trí của thiết bị. Do đó, vấn đề
đặt ra đối với ISO là vị trí nào của FACTS nên được lắp đặt để đạt được mục tiêu?
Nhiều nghiên cứu đã được đề xuất để cải thiện hiệu quả vận hành hệ thống thơng
qua vị trí tối ưu của thiết bị FACTS, tuy nhiên những nghiên cứu này vẫn chưa giới
hạn khơng gian tìm kiếm một cách hiệu quả.
Từ những phân tích trên, việc nghiên cứu đề tài “Tối ưu hố vị trí của
thiết bị TCSC để cực đại phúc lợi xã hội trong thị trường điện” là nhu cầu
cấp thiết và cũng phù hợp với tình hình thực tế và việc phát triển ngành điện tại
Việt Nam. Một thuật toán PSO được áp dụng trong luận văn này để xác định vị trí,
dung lượng thích hợp của TCSC. Phương pháp đề xuất có thể xác định vị trí nghẽn
mạch của hệ thống, từ đó giúp cho ISO có thể đưa ra nhiều giải pháp giúp hệ thống
vận hành một cách an toàn và hiệu quả hơn. Sử dụng phương pháp này có thể làm
giảm khơng gian tìm kiếm, số lượng nhánh cần được xem xét để xác định vị trí của
FACTS được giảm đáng kể.
1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ
-
Phân tích cực đại phúc lợi xã hội trong thị trường điện.
-
Trình bày nguyên lý hoạt động của thiết bị TCSC.
-
Ứng dụng phần mềm Matpower tính giá nút và xác định phúc lợi xã
hội.
-
Tối ưu hóa lắp đặt TCSC để cực đại phúc lợi xã hội.
-
Ứng dụng trên lưới điện chuẩn IEEE.
1.3. Phương pháp giải quyết
-
Nghiên cứu cơ sở lý thuyết.
HVTH: Võ Văn La, MSHV: 1680606
3
Luận văn Thạc sĩ
GVHD: TS. Duơng Thanh Long
-
Giải tích và mơ phỏng tốn học.
-
Sử dụng phần Matlab, phần mềm Matpower.
1.4. Giới hạn luận văn
-
Mô phỏng trên hệ thống IEEE 30 nút.
-
Sử dụng phần mềm Matlab, phần mềm Matpower.
1.5. Điểm mới của luận văn
-
Xây dựng thuật tốn xác định vị trí và dung lượng của TCSC để cực
đại phúc lợi xã hội.
1.6. Phạm vi ứng dụng
-
Ứng dụng cho các mơ hình hay lưới điện bất kỳ.
-
Ứng dụng cho các lưới điện IEEE mẫu.
-
Làm tài liệu tham khảo khi vận hành lưới điện với thiết bị FACTS.
-
Làm tài liệu tham khảo cho bài giảng môn học hệ thống điện.
1.7. Bố cục của luận văn
-
Chương 1: Giới thiệu luận văn.
-
Chương 2: Tổng quan về thị trường điện, nghẽn mạch truyền tải và
FACTS.
-
Chương 3: Tối ưu hóa lắp đặt TCSC để cực đại phúc lợi xã hội.
-
Chương 4: Kết quả mô phỏng.
-
Chương 5: Kết luận.
HVTH: Võ Văn La, MSHV: 1680606
4
