Luận văn thạc sĩ về giải tích hệ thống điện truyền tải kết hợp với UPFC và thuật toán LFB

• Tác giả: Nguyễn Quốc Thới
• Người hướng dẫn: TS. Hồ Văn Hiến
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
• Đề tài: Giải Tích Hệ Thống Điện Truyền Tải Kết Hợp Với UPFC Dùng Giải Thuật LFB
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

• LỜI MỞ ĐẦU
• LÝ LỊCH KHOA HỌC
• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
• 1.1. TỔNG QUAN CHUNG VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
• 1.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
• 1.4. NHIỆM VỤ VÀ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
• 1.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.6. BỐ CỤC LUẬN VĂN
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỆN
• 2.2. CƠ SỞ KIẾN THỨC
• 2.3. ĐIỀU KHIỂN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT
• 2.4. CÁC THIẾT BỊ FACTS TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
• 2.5. GIỚI THIỆU VÀ PHÂN LOẠI CÁC THIẾT BỊ FACTS
• 3. CHƯƠNG 3: PHÂN BỐ CÔNG SUẤT QUI ƯỚC TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
• 3.1. CÁC KHÁI NIỆM PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TỔNG QUÁT
• 3.2. CÔNG THỨC CƠ BẢN
• 3.3. CÁC BIẾN SỐ VÀ PHÂN LOẠI THANH CÁI
• 3.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT
• 3.5. CÁC CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT
• 3.6. CHUẨN BỊ SỐ LIỆU VÀ PHÂN BỐ CÔNG SUẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP GAUSS – SEIDEL
• 3.7. PHƯƠNG PHÁP NEWTON – RAPHSON
• 4. CHƯƠNG 4: GIẢI BÀI TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT LFB TRÊN MẠNG ĐIỆN KÍN KẾT HỢP UPFC
• 4.1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT BẰNG THUẬT TOÁN LINE FLOW BASED (LFB)
• 4.2. PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
• 4.3. PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG ĐIỆN ÁP NHÁNH
• 4.4. PHƯƠNG PHÁP TỔNG TRỞ MẠCH VÒNG
• 4.5. LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT PHƯƠNG PHÁP LFB TRONG MẠNG ĐIỆN KÍN
• 4.6. ÁP DỤNG THUẬT TOÁN LFB TÍNH PHÂN BỐ CÔNG SUẤT KHI CHƯA CÓ SỰ THAM GIA CỦA THIẾT BỊ UPFC, SỬ DỤNG PHẦN MỀM MATLAB
• 4.7. KIỂM TRA KẾT QUẢ PHÂN BỐ CÔNG SUẤT MẠNG ĐIỆN 5 NÚT BẰNG PHƯƠNG PHÁP NEWTON – RAPHSON
• 4.8. ÁP DỤNG THUẬT TOÁN LFB TÍNH PHÂN BỐ CÔNG SUẤT KHI CÓ SỰ THAM GIA CỦA THIẾT BỊ UPFC, SỬ DỤNG PHẦN MỀM MATLAB
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu tổng quan

Nhu cầu về nguồn năng lượng điện ngày càng tăng ở nhiều quốc gia, dẫn đến việc nâng cấp hệ thống điện và xây dựng đường dây truyền tải điện mới gặp nhiều khó khăn. Việc truyền tải điện năng qua các đường dây dài và điện áp cao gây ra lượng công suất phản kháng lớn, ảnh hưởng đến chế độ làm việc của máy phát và phân bố công suất trong hệ thống. Để khắc phục tình trạng này, việc lắp đặt các thiết bị như UPFC (Unified Power Flow Controller) là cần thiết. Thiết bị này có khả năng điều chỉnh công suất tác dụng, công suất phản kháng và điện áp, từ đó nâng cao hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống điện. Nghiên cứu này áp dụng phương pháp Line Flow Based (LFB) để phân tích và tính toán phân bố công suất trong mạng điện có sự tham gia của UPFC.

II. Cơ sở lý thuyết

Phương pháp LFB được xây dựng dựa trên các phương trình dòng công suất và điện áp nhánh. Phương pháp này cho phép tính toán phân bố công suất một cách hiệu quả hơn so với các phương pháp truyền thống như Newton-Raphson hay Gauss-Seidel. UPFC đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh công suất và điện áp trong hệ thống điện. Việc sử dụng UPFC giúp cải thiện khả năng truyền tải điện và giảm thiểu tổn thất năng lượng. Nghiên cứu này sẽ mô phỏng và so sánh kết quả giữa phương pháp LFB và phương pháp Newton-Raphson để đánh giá độ chính xác và hiệu quả của phương pháp mới.

III. Phân bố công suất qui ước trong hệ thống điện

Phân bố công suất trong hệ thống điện là một vấn đề quan trọng, ảnh hưởng đến hiệu suất và độ tin cậy của mạng lưới. Các phương pháp giải bài toán phân bố công suất như LFB và Newton-Raphson được sử dụng để tính toán công suất trên các nhánh của mạng điện. Nghiên cứu này sẽ áp dụng phương pháp LFB để tính toán phân bố công suất trong mạng điện mẫu 5 nút, có và không có sự tham gia của UPFC. Kết quả sẽ được so sánh với phương pháp Newton-Raphson để đánh giá tính chính xác và hiệu quả của phương pháp LFB.

IV. Giải bài toán phân bố công suất LFB trên mạng điện kín kết hợp UPFC

Phương pháp LFB được áp dụng để giải bài toán phân bố công suất trong mạng điện kín có sự tham gia của UPFC. Các phương trình cân bằng công suất và điện áp được thiết lập để tính toán công suất trên các nhánh. Mô phỏng được thực hiện trên phần mềm Matlab, cho phép đánh giá tác động của UPFC đến công suất tác dụng, công suất phản kháng và điện áp trên các nút. Kết quả cho thấy việc lắp đặt UPFC giúp cải thiện đáng kể khả năng truyền tải điện và phân bố công suất trong hệ thống.

V. Kết luận và hướng nghiên cứu phát triển

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng phương pháp LFB là một công cụ hiệu quả trong việc phân bố công suất trong hệ thống điện có sự tham gia của UPFC. Kết quả cho thấy phương pháp này không chỉ cho độ chính xác cao mà còn giúp cải thiện hiệu suất truyền tải điện. Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc tối ưu hóa vị trí lắp đặt UPFC trong mạng điện để đạt được hiệu quả tối ưu nhất trong việc điều chỉnh công suất và điện áp.