I. Giới thiệu về tái cấu trúc lưới điện phân phối
Tái cấu trúc lưới điện phân phối (lưới điện phân phối) là một phương pháp quan trọng nhằm cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống điện. Mục tiêu chính của việc tái cấu trúc là giảm tổn thất công suất tác dụng và cải thiện chất lượng điện áp. Việc áp dụng các thuật toán tối ưu trong tái cấu trúc lưới điện giúp tối ưu hóa cấu hình lưới điện, từ đó nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống điện. Luận án này tập trung vào việc phát triển các phương pháp tối ưu hóa để giải quyết bài toán tái cấu trúc lưới điện phân phối, đặc biệt là trong bối cảnh có sự hiện diện của nguồn phân tán (DG).
1.1. Tầm quan trọng của tái cấu trúc lưới điện
Tái cấu trúc lưới điện phân phối không chỉ giúp giảm tổn thất công suất mà còn cải thiện chất lượng điện áp, từ đó nâng cao độ tin cậy của hệ thống điện. Việc áp dụng các kỹ thuật điện hiện đại và các công nghệ điện mới giúp tối ưu hóa việc phân phối điện năng, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng việc tái cấu trúc lưới điện có thể giảm thiểu chi phí vận hành và bảo trì, đồng thời cải thiện khả năng phục hồi của hệ thống điện trong các tình huống khẩn cấp.
II. Các phương pháp tối ưu trong tái cấu trúc lưới điện
Luận án đã áp dụng nhiều thuật toán tối ưu khác nhau để giải quyết bài toán tái cấu trúc lưới điện phân phối. Các thuật toán như Stochastic Fractal Search (SFS), Chaotic SFS, và Symbiotic Organism Search (SOS) đã được sử dụng để tìm kiếm giải pháp tối ưu cho bài toán đơn mục tiêu. Kết quả cho thấy các thuật toán này có khả năng giảm tổn thất công suất và cải thiện cấu hình điện áp một cách hiệu quả. Đặc biệt, phương pháp SOS đã chứng minh được tính hiệu quả khi áp dụng cho các mạng điện quy mô lớn, cho thấy tiềm năng ứng dụng của nó trong các bài toán tối ưu hóa khác trong hệ thống điện.
2.1. Thuật toán Stochastic Fractal Search
Thuật toán SFS là một trong những phương pháp tối ưu hóa được áp dụng trong nghiên cứu này. Nó sử dụng cơ chế tìm kiếm ngẫu nhiên để tìm kiếm giải pháp tối ưu cho bài toán tái cấu trúc lưới điện. Kết quả cho thấy thuật toán SFS có khả năng giảm tổn thất công suất đáng kể trong các mạng điện khác nhau, từ 33 nút đến 272 nút. Việc áp dụng thuật toán này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất lưới điện mà còn giảm thiểu chi phí đầu tư cho các giải pháp khác.
III. Kết quả và phân tích
Kết quả nghiên cứu cho thấy các thuật toán tối ưu đã được áp dụng thành công trong việc tái cấu trúc lưới điện phân phối. Các bài toán đơn mục tiêu và đa mục tiêu đã được giải quyết với nhiều kịch bản khác nhau, cho thấy tính linh hoạt và hiệu quả của các phương pháp được đề xuất. Đặc biệt, thuật toán Nondominated Sorting Stochastic Fractal Search (NSSFS) đã chứng minh được khả năng tìm kiếm giải pháp Pareto tốt nhất cho bài toán đa mục tiêu, giúp cải thiện đồng thời nhiều chỉ tiêu như tổn thất công suất và chất lượng điện áp.
3.1. So sánh hiệu quả giữa các thuật toán
So sánh giữa các thuật toán cho thấy NSSFS cung cấp giải pháp tốt hơn so với các thuật toán khác như NSGA-II, MOPSO, và MOMVO. Điều này chứng tỏ tính hiệu quả của NSSFS trong việc giải quyết bài toán tái cấu trúc lưới điện phân phối, đặc biệt là trong bối cảnh có sự hiện diện của nguồn phân tán. Kết quả này không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn cao trong việc tối ưu hóa lưới điện phân phối hiện nay.
