Phân bố công suất tối ưu có ràng buộc ổn định động trong luận văn thạc sĩ HCMUTE

• Tác giả: Nguyễn Văn Hậu
• Người hướng dẫn: TS. Dương Thanh Long
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
• Đề tài: Phân Bố Công Suất Tối Ưu Có Xét Ràng Buộc Ổn Định Động
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Một số báo cáo nghiên cứu khoa học liên quan
• 1.3. Mục tiêu, phương pháp và phạm vi nghiên cứu
• 1.4. Bố cục của luận văn
• 2. CHƯƠNG 2: PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TỐI ƯU GIỮA CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
• 2.1. Khái niệm phân bố công suất tối ưu (OPF)
• 2.2. Hàm mục tiêu, hàm chi phí vận hành
• 2.3. Phân bố công suất tối ưu giữa các nhà máy điện bỏ qua tổn thất công suất trong hệ thống và công suất giới hạn của tổ máy
• 3. CHƯƠNG 3: ỔN ĐỊNH ĐỘNG HỆ THỐNG ĐIỆN
• 3.1. Ổn định trong hệ thống điện
• 3.2. Ổn định góc rotor
• 3.3. Ổn định động
• 3.4. Phương pháp phân tích số
• 4. CHƯƠNG 4: PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TỐI ƯU CÓ XÉT RÀNG BUỘC ỔN ĐỊNH ĐỘNG
• 4.1. Phân bố công suất tối ưu có xét ràng buộc ổn định động
• 4.2. Phương pháp truyền thống
• 4.3. Phương pháp trực tiếp
• 4.4. Phương pháp dựa trên thuật toán tiến hóa
• 4.5. Mô hình ổn định quá độ
• 4.6. Xây dựng mô hình toán của TSC-OPF
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
• 5.1. Kiểm tra trên hệ thống IEEE 9 nút
• 5.2. Các thông số của hệ thống
• 5.3. Kiểm tra hệ thống khi sự cố ngắn mạch 3 pha trên đoạn 5-7 gần nút 7
• 5.4. Kiểm tra hệ thống khi sự cố ngắn mạch 3 pha trên đoạn 8-9 gần nút 7
• 5.5. Kiểm tra hệ thống khi sự cố ngắn mạch 3 pha trên đoạn 6-9 gần nút 4
• 5.6. Kiểm tra trên hệ thống IEEE 30 nút 6 máy phát
• 5.7. Các thông số của hệ thống
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về phân bố công suất tối ưu

Phân bố công suất tối ưu (OPF) là một trong những công cụ quan trọng trong việc quản lý và vận hành hệ thống điện. Luận văn này tập trung vào việc phân tích và đánh giá khả năng ổn định động của hệ thống điện trong bối cảnh HCMUTE. Việc xem xét ràng buộc ổn định động trong bài toán OPF không chỉ giúp đảm bảo an ninh cho hệ thống mà còn tối ưu hóa chi phí vận hành. Theo nghiên cứu, 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. Do đó, việc áp dụng các phương pháp tối ưu hóa như TSC-OPF là cần thiết để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong vận hành.

1.1. Tầm quan trọng của ràng buộc ổn định động

Ràng buộc ổn định động là yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho hệ thống điện. Việc không xem xét các ràng buộc này có thể dẫn đến những rủi ro nghiêm trọng trong vận hành. Nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng ràng buộc ổn định động trong bài toán OPF giúp giảm thiểu rủi ro và đảm bảo rằng hệ thống có thể hoạt động ổn định trong các tình huống khẩn cấp. Các phương pháp như mô hình hóa động lực học và phân tích ổn định đã được áp dụng để đánh giá khả năng của hệ thống trong việc duy trì ổn định dưới các điều kiện khác nhau.

II. Phân tích mô hình và phương pháp nghiên cứu

Luận văn sử dụng các mô hình toán học để phân tích bài toán phân bố công suất tối ưu có xét đến ràng buộc ổn định động. Các phương pháp như thuật toán tiến hóa và mô hình hóa động được áp dụng để giải quyết bài toán này. Việc sử dụng phần mềm Matlab và các công cụ như Matpower giúp mô phỏng và phân tích hiệu quả của các phương pháp này. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng các ràng buộc ổn định động không chỉ cải thiện khả năng ổn định của hệ thống mà còn tối ưu hóa chi phí vận hành, từ đó nâng cao hiệu quả kinh tế cho các nhà máy điện.

2.1. Phương pháp mô phỏng và phân tích

Phương pháp mô phỏng được thực hiện trên các hệ thống chuẩn như IEEE 9 nút và IEEE 30 nút. Các thông số của hệ thống được thiết lập dựa trên các tiêu chuẩn quốc tế và thực tế vận hành. Kết quả mô phỏng cho thấy rằng việc áp dụng ràng buộc ổn định động giúp cải thiện đáng kể khả năng hoạt động của hệ thống trong các tình huống khẩn cấp. Các số liệu thu được từ mô phỏng cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các phương pháp có và không có xét đến ràng buộc ổn định động.

III. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng ràng buộc ổn định động trong bài toán phân bố công suất tối ưu mang lại nhiều lợi ích cho hệ thống điện. Các mô hình và phương pháp được phát triển trong luận văn có thể được áp dụng rộng rãi trong thực tiễn, đặc biệt là trong các hệ thống điện đang hoạt động trong môi trường cạnh tranh. Việc tối ưu hóa chi phí vận hành đồng thời đảm bảo an ninh cho hệ thống là một trong những mục tiêu quan trọng của các nhà vận hành hệ thống điện hiện nay.

3.1. Ứng dụng trong thực tiễn

Các kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trong việc thiết kế và vận hành các hệ thống điện hiện đại. Việc sử dụng các phương pháp tối ưu hóa như TSC-OPF giúp các nhà vận hành có thể đưa ra các quyết định chính xác hơn trong việc phân bổ công suất giữa các nhà máy điện. Điều này không chỉ giúp giảm thiểu chi phí mà còn đảm bảo rằng hệ thống điện hoạt động ổn định và an toàn trong mọi tình huống. Hơn nữa, các phương pháp này cũng có thể được sử dụng để phát triển các chính sách và quy định liên quan đến vận hành hệ thống điện trong tương lai.