I. Tổng quan về đề tài
Đề tài "Cải thiện phân bố công suất tối ưu với TCSC và an ninh hệ thống" tập trung vào việc nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống điện thông qua việc sử dụng công nghệ TCSC (Thyristor Controlled Series Compensator). Sự gia tăng nhu cầu điện và sự cạnh tranh trong thị trường điện đã tạo ra nhiều thách thức cho các nhà vận hành hệ thống. Việc đảm bảo an ninh hệ thống điện trở thành một yếu tố quan trọng trong việc phân bố công suất tối ưu. TCSC được xem như một giải pháp hiệu quả để cải thiện an ninh hệ thống, đồng thời giảm thiểu chi phí vận hành. Theo nghiên cứu, việc áp dụng TCSC có thể giúp duy trì ổn định động cho hệ thống điện trong các tình huống khẩn cấp.
1.1 Mục tiêu và nhiệm vụ của luận văn
Mục tiêu chính của luận văn là xem xét ràng buộc ổn định trong bài toán phân bố công suất tối ưu (TSCOPF) nhằm đảm bảo an ninh hệ thống. Nhiệm vụ bao gồm nghiên cứu bài toán phân bố công suất tối ưu, khảo sát ổn định động trong hệ thống điện, và trình bày nguyên lý hoạt động của TCSC. Đặc biệt, luận văn sẽ ứng dụng trên lưới điện chuẩn IEEE 30 nút để đánh giá hiệu quả của TCSC trong việc cải thiện an ninh hệ thống.
II. Công nghệ FACTS
Công nghệ FACTS (Flexible Alternating Current Transmission Systems) đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển và tối ưu hóa hệ thống điện. Các thiết bị FACTS như TCSC giúp điều chỉnh dòng công suất và cải thiện ổn định điện áp. Việc sử dụng TCSC cho phép tăng khả năng tải của đường dây, giảm thiểu tổn thất và nâng cao độ tin cậy của hệ thống. Tuy nhiên, chi phí đầu tư cho các thiết bị FACTS còn cao, do đó cần phân tích kỹ lưỡng trước khi áp dụng. TCSC không chỉ giúp cải thiện an ninh hệ thống mà còn tối ưu hóa chi phí vận hành, từ đó tạo ra lợi ích kinh tế cho các nhà vận hành.
2.1 Khái quát về TCSC
TCSC là thiết bị điều khiển nối tiếp, cho phép thay đổi tổng trở của đường dây truyền tải. Nguyên lý hoạt động của TCSC dựa trên việc điều chỉnh điện áp và dòng điện, từ đó cải thiện khả năng truyền tải và ổn định hệ thống. TCSC có thể phát ra hoặc hấp thụ công suất phản kháng, giúp điều chỉnh dòng công suất theo yêu cầu. Việc lắp đặt TCSC trong hệ thống điện không chỉ nâng cao an ninh mà còn giúp giảm thiểu chi phí vận hành, tạo ra một giải pháp hiệu quả cho các nhà vận hành hệ thống.
III. Ràng buộc ổn định trong bài toán OPF
Ràng buộc ổn định động trong bài toán phân bố công suất tối ưu (OPF) là một yếu tố quan trọng để đảm bảo an ninh hệ thống điện. Việc xem xét các ràng buộc này giúp các nhà vận hành có thể dự đoán và ứng phó với các tình huống khẩn cấp. TSCOPF cho phép tối ưu hóa chi phí vận hành trong khi vẫn đảm bảo an ninh hệ thống. Nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng TCSC trong TSCOPF có thể cải thiện đáng kể khả năng ổn định động của hệ thống, từ đó giảm thiểu rủi ro mất an ninh trong vận hành.
3.1 Phân tích sự ảnh hưởng của TCSC
Nghiên cứu trên hệ thống IEEE 30 nút cho thấy TCSC có ảnh hưởng tích cực đến ổn định động của hệ thống. Việc lắp đặt TCSC giúp cải thiện khả năng chịu đựng của hệ thống trước các sự cố, đồng thời duy trì mức độ an ninh cần thiết. Kết quả mô phỏng cho thấy rằng TCSC không chỉ giúp giảm thiểu chi phí vận hành mà còn nâng cao độ tin cậy của hệ thống điện, từ đó tạo ra một môi trường vận hành an toàn và hiệu quả hơn.
