I. Giới thiệu về tái cấu trúc lưới điện phân phối
Tái cấu trúc lưới điện phân phối là một quá trình quan trọng nhằm tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống điện. Mục tiêu chính là giảm tổn thất công suất, cân bằng tải giữa các đường dây, và khôi phục nhanh chóng lưới điện sau sự cố. Luận văn này tập trung vào việc áp dụng các giải thuật tối ưu hóa như PSO (Particle Swarm Optimization) và logic mờ để giải quyết bài toán đa mục tiêu. Các kết quả mô phỏng trên các hệ thống phân phối 16, 33, và 69 nút đã chứng minh tính hiệu quả của phương pháp đề xuất.
1.1. Mục tiêu của tái cấu trúc lưới điện
Mục tiêu chính của tái cấu trúc lưới điện là giảm tổn thất công suất và cân bằng tải giữa các đường dây. Điều này không chỉ cải thiện hiệu suất của hệ thống điện mà còn mang lại lợi ích kinh tế đáng kể. Luận văn đề xuất một phương pháp kết hợp PSO và logic mờ để giải quyết bài toán đa mục tiêu, nhằm tìm ra cấu hình tối ưu cho lưới điện phân phối.
1.2. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu bao gồm việc phân tích các bài toán tái cấu trúc lưới điện, đề xuất giải thuật, và mô phỏng trên các hệ thống phân phối thực tế. Giải thuật PSO và logic mờ được sử dụng để tối ưu hóa cấu trúc lưới điện, giảm thiểu tổn thất và cân bằng tải. Các kết quả mô phỏng được thực hiện trên MATLAB để kiểm chứng tính khả thi của phương pháp.
II. Tổng quan về các phương pháp tái cấu trúc lưới điện
Có nhiều phương pháp được áp dụng để tái cấu trúc lưới điện, bao gồm giải thuật di truyền (GA), giải thuật đàn kiến (ACS), và phương pháp bầy đàn (PSO). Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng, nhưng PSO và logic mờ được lựa chọn trong luận văn này do khả năng tối ưu hóa đa mục tiêu và tính linh hoạt trong việc áp dụng trên các hệ thống phân phối phức tạp.
2.1. Giải thuật PSO và logic mờ
Giải thuật PSO là một phương pháp tối ưu hóa dựa trên hành vi của đàn chim hoặc cá, trong khi logic mờ được sử dụng để xử lý các bài toán có tính chất mơ hồ và không chắc chắn. Sự kết hợp của hai phương pháp này cho phép giải quyết bài toán tái cấu trúc lưới điện một cách hiệu quả, đặc biệt là trong việc giảm tổn thất công suất và cân bằng tải.
2.2. So sánh các phương pháp
Các phương pháp như GA, ACS, và PSO đều có khả năng tối ưu hóa lưới điện, nhưng PSO và logic mờ được ưu tiên trong luận văn này do tính đơn giản và hiệu quả cao. Các kết quả mô phỏng cho thấy PSO và logic mờ có thể tìm ra cấu hình tối ưu nhanh chóng và đáp ứng các ràng buộc kỹ thuật.
III. Ứng dụng thực tế và kết quả mô phỏng
Luận văn áp dụng giải thuật PSO và logic mờ trên các hệ thống phân phối 16, 33, và 69 nút. Kết quả mô phỏng cho thấy phương pháp đề xuất giảm đáng kể tổn thất công suất và cải thiện cân bằng tải. Các kết quả này không chỉ chứng minh tính khả thi của giải thuật mà còn mở ra hướng phát triển mới trong việc tối ưu hóa lưới điện phân phối.
3.1. Kết quả trên hệ thống 33 nút
Trên hệ thống 33 nút, giải thuật PSO và logic mờ giúp giảm tổn thất công suất từ 202 kW xuống còn 150 kW, đồng thời cải thiện đáng kể chỉ số cân bằng tải. Các kết quả này được kiểm chứng thông qua mô phỏng trên MATLAB, cho thấy tính chính xác và hiệu quả của phương pháp đề xuất.
3.2. Kết quả trên hệ thống 69 nút
Trên hệ thống 69 nút, phương pháp đề xuất cũng cho kết quả ấn tượng với việc giảm tổn thất công suất từ 300 kW xuống còn 220 kW. Chỉ số cân bằng tải cũng được cải thiện đáng kể, chứng minh rằng giải thuật PSO và logic mờ có thể áp dụng hiệu quả trên các hệ thống phân phối lớn và phức tạp.
