Chi phí tối ưu cho phát điện hệ thống thủy nhiệt điện tại HCMUTE

LỜI CAM ĐOAN

CẢM TẠ

TÓM TẮT LUẬN VĂN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Mục đích của đề tài

1.2. Tầm quan trọng của đề tài

1.3. Phạm vi nghiên cứu

1.4. Điểm mới đề tài

1.5. Giá trị thực tiễn

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. Tối ưu nguồn phát và vận hành kinh tế

2.1.1. Phân bố tối ưu và trao đổi công suất kinh tế

2.1.2. Yêu cầu và vai trò của vận hành kinh tế

2.1.2.1. Yêu cầu vận hành kinh tế

2.1.2.2. Chất lượng phục vụ

2.1.2.3. Chi phí sản xuất

2.1.2.4. Giảm chi phí nhiên liệu trong vận hành

2.2. Nhà máy thủy điện

2.2.1. Số liệu thủy văn

2.2.2. Phân loại điều tiết

2.2.2.1. Theo thời gian

2.2.2.2. Theo tính chất điều tiết

2.2.3. Phân loại nhà máy thủy điện

2.2.3.1. Phân loại nhà máy thủy điện dựa vào chiều cao cột nước

2.2.3.2. Phân loại nhà máy thủy điện dựa vào đặc tính tải

2.2.3.3. Phân loại dựa vào vị trí

2.2.3.4. Mô hình toán học các nhà máy thủy điện

2.2.3.4.1. Mô hình Glimn-Kirchmayer

2.2.3.4.2. Mô hình Hildebrand

2.2.3.4.3. Mô hình Hamilton-Lamont

2.2.3.4.4. Mô hình Arvanitidis-Rosing

2.3. Nhà máy nhiệt điện

2.3.1. Đường cong chi phí

2.3.2. Nội suy đường cong chi phí

2.4. Phối hợp hệ thống thủy nhiệt điện

2.4.1. Tính cần thiết của bài toán phối hợp hệ thống thủy nhiệt điện

2.4.2. Đặc tính hệ thống thủy-nhiệt điện

2.4.3. Phân loại bài toán phối hợp hệ thống thủy-nhiệt

2.4.3.1. Bài toán phối hợp thời gian dài

2.4.3.2. Bài toán phối hợp thời gian ngắn

2.4.4. Tương quan công suất giữa các nhà máy trong hệ thống

2.4.5. Phân bố công suất cho hệ thống thủy-nhiệt điện

3. CHƯƠNG 3: THÀNH LẬP BÀI TOÁN

3.1. Hàm mục tiêu

3.2. Các ràng buộc bài toán

3.2.1. Ràng buộc cân bằng công suất

3.2.2. Ràng buộc về tổng lưu lượng nước xả tại mỗi khoảng thời gian tm

3.2.3. Ràng buộc về thể tích nước

3.2.4. Điều kiện thể tích nước ban đầu và cuối

3.2.5. Giới hạn thể tích nước

3.2.6. Giới hạn lưu lượng nước xả

3.2.7. Ràng buộc về giới hạn công suất phát

3.2.8. Các ràng buộc khác

3.3. Giải thuật Cuckoo search cho bài toán điều độ kinh tế trong hệ thống điện

3.3.1. Vấn đề bài toán

3.3.2. Giới thiệu thuật toán cuckoo search

3.3.2.1. Hành vi chim Cuckoo

3.3.2.2. Đặc tính Lévy Flight

3.3.2.3. Thuật toán Cuckoo Search

3.3.2.4. Áp dụng thuật toán Cuckoo Search vào bài toán cụ thể

3.3.2.4.1. Thông số cài đặt cho thuật toán CS

3.3.2.4.2. Các bước thực hiện bài toán với CSA

4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN

4.1. Kết quả chạy cho bài toán 1

4.2. Kết quả chạy cho bài toán 2

5. CHƯƠNG 5: TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU

5.1. Tổng kết đề tài

5.2. Đề xuất hướng nghiên cứu

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan

Hệ thống điện (HTĐ) đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế. Việc giảm thiểu chi phí phát điện là một trong những thách thức lớn nhất hiện nay. Nhu cầu năng lượng ngày càng tăng, trong khi nguồn tài nguyên thiên nhiên ngày càng cạn kiệt. Do đó, việc tối ưu hóa chi phí phát điện từ các nguồn như hệ thống thủy nhiệt điện là cần thiết. Đề tài này tập trung vào việc tìm ra giải pháp tối ưu cho phát điện tại HCMUTE, nhằm giảm thiểu chi phí và đảm bảo an ninh năng lượng.

1.1. Tầm quan trọng của việc tối ưu hóa chi phí

Việc tối ưu hóa chi phí phát điện không chỉ giúp giảm giá thành điện năng mà còn tạo điều kiện cho sự phát triển bền vững. Công nghệ thủy nhiệt điện hiện nay đang được áp dụng rộng rãi, tuy nhiên, chi phí vận hành vẫn còn cao. Việc áp dụng các phương pháp tối ưu hóa như thuật toán Cuckoo Search có thể giúp giảm thiểu chi phí vận hành và nâng cao hiệu suất phát điện. Điều này không chỉ có lợi cho các nhà máy mà còn cho toàn bộ hệ thống điện quốc gia.

II. Cơ sở lý thuyết

Chương này trình bày các khái niệm cơ bản về tối ưu hóa chi phí phát điện và các mô hình liên quan đến hệ thống thủy nhiệt điện. Các yếu tố như hiệu suất phát điện, chi phí vận hành, và năng lượng tái tạo sẽ được phân tích. Việc hiểu rõ các yếu tố này là cần thiết để áp dụng các thuật toán tối ưu hóa hiệu quả. Các mô hình nhà máy thủy điện và nhiệt điện cũng sẽ được giới thiệu để làm rõ cách thức hoạt động và phân bố công suất trong hệ thống.

2.1. Các mô hình nhà máy thủy điện và nhiệt điện

Các mô hình nhà máy thủy điện và nhiệt điện có vai trò quan trọng trong việc phân tích chi phí phát điện. Mỗi loại nhà máy có đặc điểm riêng về chi phí vận hành và hiệu suất phát điện. Việc phân tích các mô hình này giúp xác định cách thức tối ưu hóa năng lượng tái tạo và giảm thiểu chi phí phát điện. Các mô hình như Glimn-Kirchmayer và Hamilton-Lamont sẽ được trình bày chi tiết để làm rõ cách thức hoạt động của các nhà máy này.

III. Thành lập bài toán

Bài toán tối ưu hóa chi phí phát điện được thành lập dựa trên các ràng buộc về công suất và thể tích nước. Thuật toán Cuckoo Search sẽ được áp dụng để giải quyết bài toán này. Việc xác định hàm mục tiêu và các ràng buộc là rất quan trọng để đảm bảo tính khả thi của giải pháp. Các yếu tố như chi phí nhiên liệu, lưu lượng nước, và công suất phát sẽ được xem xét kỹ lưỡng.

3.1. Hàm mục tiêu và các ràng buộc

Hàm mục tiêu của bài toán là tối thiểu hóa chi phí phát điện trong khi vẫn đảm bảo các ràng buộc về công suất và thể tích nước. Các ràng buộc này bao gồm cân bằng công suất, giới hạn thể tích nước, và giới hạn công suất phát của các nhà máy. Việc xác định rõ ràng các ràng buộc này sẽ giúp thuật toán Cuckoo Search hoạt động hiệu quả hơn, từ đó đạt được kết quả tối ưu cho phát điện tại HCMUTE.

IV. Kết quả tính toán

Kết quả từ việc áp dụng thuật toán Cuckoo Search cho bài toán tối ưu hóa chi phí phát điện sẽ được trình bày. So sánh với các phương pháp khác sẽ cho thấy hiệu quả của thuật toán này. Các kết quả đạt được không chỉ giúp giảm thiểu chi phí vận hành mà còn nâng cao hiệu suất phát điện của hệ thống. Việc phân tích kết quả sẽ giúp đưa ra những nhận định quan trọng về tính khả thi của các giải pháp tối ưu hóa.

4.1. So sánh với các phương pháp khác

Kết quả từ thuật toán Cuckoo Search sẽ được so sánh với các phương pháp tối ưu hóa khác như EP, GA, và GS. Việc so sánh này sẽ giúp xác định ưu điểm và nhược điểm của từng phương pháp trong việc tối ưu hóa chi phí phát điện. Kết quả cho thấy Cuckoo Search có khả năng hội tụ nhanh và cho kết quả tối ưu hơn, từ đó khẳng định giá trị thực tiễn của nghiên cứu này.

V. Tổng kết và hướng nghiên cứu

Từ những kết quả đạt được, nghiên cứu này đã chỉ ra rằng việc áp dụng thuật toán Cuckoo Search là một giải pháp hiệu quả cho bài toán tối ưu hóa chi phí phát điện trong hệ thống thủy nhiệt điện. Hướng nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc cải thiện thuật toán và áp dụng cho các bài toán phức tạp hơn. Việc tối ưu hóa chi phí phát điện không chỉ có ý nghĩa về mặt kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

5.1. Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo

Hướng nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc mở rộng ứng dụng của thuật toán Cuckoo Search cho các bài toán tối ưu hóa khác trong lĩnh vực năng lượng. Việc nghiên cứu sâu hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí phát điện sẽ giúp nâng cao hiệu quả của các giải pháp tối ưu hóa. Đồng thời, việc áp dụng các công nghệ mới trong lĩnh vực năng lượng tái tạo cũng sẽ được xem xét để tìm ra những giải pháp tối ưu hơn cho phát điện tại HCMUTE.

Luận văn thạc sĩ về chi phí phát điện hệ thống thủy nhiệt điện tại HCMUTE