Mở đầu. Chương 2: Tổng quan. Chương 3: Các phương pháp tìm kiếm tối ưu. Chương 4: Điều độ kinh tế trong hệ thong dién.
Chương 5:Phân bố tối ưu công suất trong hệ thông điện. Chương 6: Điều độ tối ưu công suất phản kháng trong hệ thống điện. Chương 7: Kết luận và hướng phát triển. lil ABSTRACT Electricity deregulation is a popular issue of developed countries.
Vietnam will operate electricity deregulation in near future years. The important problems in power deregulation system operation are power output of generations, load demands, cost of generators, power loss, power flow with compulsive constraints in system. Three main subjects relate to this problems which are economic dispatch (ED), optimization power flow (OPF) and optimization reactive power dispatch (ORPD). Moreover, operational parameters of electricity system should calculate 24 hours load before a day, because power load can change following hours per day.
Although wind farms have high investment cost however, wind energy has many advantages characteristics such as environmental friendly, non-emission, non-fuel operation. In future, Vietnam should build many new wind farms because Vietnamese geography position has long beach and convenient weather condition to build wind farms. The targets of this research solve three problems about operational optimization of power system with wind farm and 24 hours load demand. Three problems are economic dispatch, optimization power flow and optimization reactive power dispatch.
The research find out particle swarm optimization algorithms which can solve these problems with the best results which are power output of thermal generators, power output of wind turbines, minimum operation cost of thermal power plants and wind farms, 24 hours load demand, power flow, voltage of all bus in system, capacity of capacitor banks, minimum power loss and voltage stability index increasing. The research reports four particle swarm optimization algorithms to solve ED, OPF and ORPD problems. Four algorithms are particle swarm optimization time varying acceleration coefficients (PSO-TVAC), pseudo gradient particle swarm optimization (PG-PSO), pseudo gradient particle swarm optimization constriction factor (PG- PSOCF) and cuckoo search (CS). These algorithms can help to solve ED, OPF, ORPD problems of power system with wind farms connecting and supply 24 hours load demand.
Combination of these methods and Matlab programming calculate the IEEE iV 30 bus system with wind farm. Final results also are compared to scientific reports in international technique journals. Chapter 1 introduces the subject of the research. Chapter 2 reviews former reports about power system optimization and algorithms in solving ED, OPF and ORPD problems in power system.
In chapter 2, give assessment, comparison and definition for researching direction. Chapter 3 shows particle swarm optimization methods such as PSO-TVAC, PG-PSOCE and CS. This chapter details setting parameters for these methods to program exactly and best results. Chapter 3 presents and draws the PSO, PSO improvement, CS flowcharts.
Chapter 4 collects 24 hours wind data from Phuyen province — Vietnam and builds wind power function, wind cost function following wind speed. This chapter programs ED problem by IEEE 30 bus system with wind farm connecting. The result of ED problem was compared and analyzed to select the best method. From wind data and wind cost function of chapter 4, chapter 5 and chapter 6 continue to program and show the results OPF and ORPD problems of IEEE 30 bus system with wind farm combination.
The results of OPF and OPRD problems have been assessed and compare with scientific public report. Chapter 7 generalizes all content of this research and analyzes results in chapter 4,5 and chapter 6. In this chapter, includes particle swarm optimization algorithms application in ED, OPF and ORPD in Vietnam power system and larger electricity system in future. The author would like to thank Associate Professor — Doctor Dieu Ngoc Vo, Doctor Bach Hoang Dinh, all Lecturers and Staffs of Hochiminh City University of Technology for advice and support during my study period and this thesis completion.
LOI CAM ON Tôi xin chân thành cảm ơn Phó giáo sư -Tién si Võ Ngọc Điều, Tiến sĩ Dinh Hoang Bách đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi định hướng nghiên cứu thu thập và tham khảo các tài liệu quí chuyên ngành trong ngoài nước, chỉ dẫn soạn thảo và hoàn chỉnh luận án này của tôi. Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn các Thầy Cô 1a giáo viên Bộ môn Hệ thống điện và Khoa Điện Điện tử - Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh đã trao đôi và đóng góp nhiều ý kiến quí giá để hoàn thành luận án này. Tôi cũng xin cảm ơn các Quí Thầy Cô công tác tại Phòng Đào tạo sau Đại học - Trường Dai học Bách Khoa Thành phố Hỗ Chí Minh đã tận tình trao đối, cung cấp và hướng dẫn tham khảo các biểu mẫu biên soạn theo đúng qui định, cũng như giúp đỡ tôi trong các công tác liên quan đê hoàn thành báo cáo luận án. Sau cùng tôi cũng xin chân thành biết ơn tất cả tập thể giáo viên Trường Đại học Bách Khoa Thành phố Hỗ Chí Minh đã day dé và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian là nghiên cứu sinh tại Trường.
VỊ MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HINH VẼP. - G- S12 21 91 111g HH nh Hà HT TH rưchọ X DANH MỤC CAC BANG BIEU. QG S1 re XI DANH MỤC CÁC LƯU ĐÔ.-:c 55c 2+2 tre xiii DANH MỤC CAC TỪ VIET TAT uu.ccececccccccescesseceececsecsscesceccseseceecsesscsaceasavaceaceeeees XỈV DANH MỤC CAC KY HIFU.1 Lý do chọn để tài.2 Mule dich nghién CUu oe.3 Đối tượng và phạm vi nghiên CỨU.1 Đối tượng nghiên cứỨu.2 Phạm vi nghiÊn CỨU .4 Phương pháp nghiÊn CỨU. -- -- << << 5 << c3 31311111111 11 ng nhe 3 CHƯƠNG 2 TONG QUAN.
CS S121 5 5111 1 11 31511111 111101 111101 11T rệt 4 QL Con m'IẶI'ĂÃ.2 Thuật toán tìm kiếm bay đàn và tối ưu hóa.3 Tua bin gió và tiềm năng điện gió ở Việt Nam. Tua DIN BIÓ.4 Điều độ tối ưu trong hệ thống 3:0.1 Điều độ kinh tế hệ thống điện oo.2 Điêu độ phân bô tôi ưu công Suât.3 Điêu độ tôi ưu công suât phản kháng .5_ Điều độ tối ưu hệ thống điện có tham gia của NMDG .1 __ Điều độ kinh tế có tham gia của NMĐG. Điêu độ phan bô tôi ưu công suât có tham gia của NMDĐG. Điêu độ tôi ưu công suât phan kháng có tham gia của NMDG .6 Các khiếm khuyết cần khắc phục.7 Kết luận chương 2.--- ¿E151 3 5 51111252111 11111111 1110101010 1111111 re 34 CHUONG 3 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÌM KIEM TÔI ƯU.1 Tối ưu hoá bay đàn (PSO).2 Các bước xây dựng thuật toán PSO 0.
Các phương pháp PSO cải tiẾn.1 Phương pháp PSO với hệ số gia tốc biến đổi thời gian PSO-TVAC. Phương pháp PSO với gradient gia PG (Pseudo - Gradient). Phương pháp PSO với hệ sô giới han (CTF).4 Phương pháp chim tu hú (Cuckoo Search) .1 Hanh vi Chim tu hÚ .2 Thuật toán chim tu hú (CS).3 Đặc tinh Lévy li hitS.44 Cac bước xây dựng thuật toán CS. TS ng re, 47 3.5 Lưu đồ bài toán tối ưu dùng phương pháp CS.5 Lựa chọn thông số cài đặt cho các phương pháp .-- ----- 52 2 2 +s+s+s£z£+ezs2 50 CHUONG 4 DIEU ĐỘ KINH TẾ TRONG HE THONG ĐIỆN .1 Thành lập bài toán ED trường hop không có năng lượng gió .2 Thành lap bai toán điều độ kinh tế (ED) trường hop có năng lượng gió .1 Giá trị trung bình và xác suất tốc độ gió.----- + + sec cv rcee 52 4.2 — Giá trị trung bình.
cọ HH TH HH và 52 4.4 — Xác suất tốc độ giÓ.--cScc ST HH1 T TH TT HH TH HH He rưệu 53 42.5 Tốc độ gió và hàm phân phối tốc độ gió .6 Công suất tua bin gió theo xác suất tốc độ gió.7 Hàm chi phí tua DIN BIÓ.8 Nhà máy điện gid (Wind farm) .9 Hàm chi phí của hệ thông khi có sự tham gia của NMĐG.10 Điều kiện ràng buộc của tua bin gió và NMDG .11 Bài toán ED có tham gia của năng lượng G10 .3 Áp dụng các phương pháp giải bài toán ED.1 Trường hợp không có năng lượng gIÓ .2 Trường hop có năng lượng gIÓ. - --- << - << cv vn 63 AA Dữ liệu hệ thong tính toán .---- +: + + E222 2 5EE321 8 515111 1E 1112515 1 1xx 68 “ăn )ì an .2 Dit liệu phụ tải 24 ĐIỜ. HH n ng ng HH vờ 69 44.3 Dữ liệu hệ thông IEEE 30 nút và các thông số cài đặt.5 Kết quả tính toán bài toán ED có năng lượng gió theo phụ tải 24 giờ .2 Phụ tải lúc 24 BIỜ. TQ Tnhh HH vờ 74 4.6 Đánh giá và so sánh kết quả bài toán EÌD.-- 5-2 +5 522 E2 S2 £+E+2££z£zezszee 76 4⁄7 Kết luận chương 4.---c c1 1 3S 191112515 1111111111 111101010100 11 010101 H11 gx 77 CHƯƠNG 5 PHAN BO TOI UU CONG SUAT TRONG HE THONG ĐIỆN.1 Thành lập bài toán OP IE.1 Trường hợp không có năng lượng gIÓ .2 Truong hợp có năng lượng giÓ.2 Áp dụng các phương pháp giải bài toán OPE.1 Bài toán OPF không có năng lượng B16 .2 Bài toán OPF có năng lượng gIÓ.- -- SG S SH hvvrkg S6 5.3 Kết quả tính toán.1 Dir liệu hệ thống tính toán.----¿ ¿2 2< SE E+E+EE#E£EEeErkrererreerred 88 5.2 Ket quả phụ tải lic 1 ĐIỜ.3 Ket quả phụ tải lúc 24 ĐIỜ.
HH HH ng, 94 5.4 Đánh giá và so sánh kết quả bài toán OPF .- << eses 100 54 Kết luận chương 5. c1 s13 51 1 5111111111 115111 5111011111111 1xx rưệu 105 CHUONG 6 DIEU ĐỘ TOI UU CONG SUAT PHAN KHANG TRONG HE THONG DIEN 00.1 Bài toán ORPD không có năng lượng gIÓ .1 Xây dựng bai toán ORPD không có năng lượng gió.2 Ap dụng các phương pháp giải bài toán ORPD không có năng lượng gió 109 6.2 Bài toán ORPD có năng lượng B10 .1 Xây dựng bài toán ORPD có năng lượng gió. Ap dụng các phương pháp giải bài toán ORPD có năng lượng gió. Kết quả tính toán.1 Dữ liệu hệ thống tính toán.2 Kêt quả bài toán Pu, có tham gia của năng lượng gió.
Kêt qua bài toán VD có tham gia cua năng lượng gió .4 Kêt quả bài toán Lạy có tham gia của năng lượng giÓ.4 Đánh giá và so sánh kết quả bài toán OR.5 Kết luận chương Ó.--c E133 51 1 511111 111 315111 5111011 11111 1kg 129 CHƯƠNG 7 KET LUẬN VÀ HƯỚNG PHAT TRIEN. Q1 SH HT ng TH TH TH TH TH ng TH ng ren 131 7.2 Hướng phat triỂn. gx 132 TÀI LIEU THAM KHHẢO. - G2 E138 98 9895653 98 9155191 51 v9 23 vn ca 137 IX DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1 Các vùng làm việc của tua DIN ØHÓ.2 Hệ thống IEEE 30 nút bài toán ED |46].3 Kết quả biéu diễn độ hội tụ nghiệm qua các phương pháp [54].4 Kết quả độ hội tụ nghiệm bài toán OP [ŠŠ].5 Hệ thống IEEE 30 nút bài toán OPF [59].6 Hệ thống IEEE 30 nút bài toán ORPD [79] .7 Biéu diễn độ hội tụ nghiệm Ploss theo [71] .8 Biéu diễn độ hội tu nghiệm OPF có NMDG theo [03].
Di chuyền trong tự nhiên của bay đàn [115] .1 Phân phối tốc độ gió theo Weibull [3⁄3 ].--- ¿+ 2 + 2 ++c+s+s+x+s+szs se 54 Hình 4.2 Mô hình nha máy điện 8Ó .