Phân bố tối ưu công suất trong hệ thống điện sử dụng giải thuật SFO

• Tác giả: Nguyễn Trung Tâm
• Người hướng dẫn: TS. Dương Thanh Long
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
• Đề tài: Tối Ưu Công Suất Hệ Thống Điện Với Giải Thuật SFO
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
• LỜI CAM ĐOAN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN BÀI TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TỐI ƯU TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
• 1.1. Bài toán phân bố công suất tối ưu (OPF)
• 1.2. Các phương pháp đã được áp dụng để giải bài toán OPF
• 1.2.1. Phương pháp cổ điển
• 1.2.2. Phương pháp Newton-Raphson
• 1.2.3. Phương pháp Tabu Search
• 1.2.4. Phương pháp GA
• 2. CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG GIẢI THUẬT SFO ĐỂ GIẢI BÀI TOÁN OPF TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
• 2.1. Mục tiêu của bài toán OPF
• 2.2. Hàm mục tiêu
• 2.2.1. Cực tiểu chi phí phát điện
• 2.2.2. Giảm thiểu khí thải
• 2.2.3. Giảm thiểu tổn thất công suất tác dụng
• 2.2.4. Giảm thiểu độ lệch điện áp
• 2.2.5. Tăng cường cải thiện độ ổn định điện áp
• 2.3. Các ràng buộc và sử lý ràng buộc trong bài toán OPF
• 2.3.1. Các ràng buộc đẳng thức
• 2.3.2. Các ràng buộc bất đẳng thức
• 2.3.3. Xử lý ràng buộc của bài toán OPF
• 2.4. Chi phí của nhà máy điện gió và nhà máy điện mặt trời
• 2.4.1. Chi phí của nhà máy gió
• 2.4.2. Chi phí của nhà máy điện mặt trời
• 2.5. Ứng dụng thuật toán SFO để giải bài toán OPF
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG TRÊN HỆ THỐNG ĐIỆN CHUẨN IEEE 30 BUS
• 3.1. Hệ thống IEEE 30 bus khi chưa có nguồn năng lượng tái tạo
• 3.2. Các kịch bản mô phỏng
• 3.3. Hệ thống IEEE 30 bus khi có nguồn năng lượng tái tạo
• KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• LÝ LỊCH TRÍCH NGANG CỦA HỌC VIÊN

I. Tổng quan về tối ưu công suất hệ thống điện với giải thuật SFO

Tối ưu hóa công suất trong hệ thống điện là một trong những vấn đề quan trọng trong quản lý và vận hành hệ thống điện. Giải thuật SFO (Sine Cosine Algorithm) đã được áp dụng để giải quyết bài toán này, giúp tối ưu hóa công suất điện một cách hiệu quả. Bài viết này sẽ trình bày tổng quan về giải thuật SFO và ứng dụng của nó trong tối ưu hóa công suất hệ thống điện.

1.1. Khái niệm về tối ưu hóa công suất điện

Tối ưu hóa công suất điện (OPF) là quá trình điều chỉnh các biến điều khiển trong hệ thống điện nhằm đạt được mục tiêu tối ưu như giảm thiểu chi phí phát điện và khí thải. Việc áp dụng giải thuật SFO giúp cải thiện hiệu suất và độ chính xác trong việc phân bố công suất.

1.2. Giới thiệu về giải thuật SFO

Giải thuật SFO là một phương pháp tối ưu hóa dựa trên nguyên lý của hàm số sin và cos. Nó được thiết kế để tìm kiếm các giá trị tối ưu trong không gian nhiều chiều, giúp giải quyết các bài toán tối ưu phức tạp trong hệ thống điện.

II. Vấn đề và thách thức trong tối ưu hóa công suất hệ thống điện

Trong quá trình tối ưu hóa công suất hệ thống điện, nhiều thách thức xuất hiện như sự phức tạp của bài toán, các ràng buộc về an ninh và hiệu suất. Những vấn đề này cần được giải quyết để đảm bảo hệ thống điện hoạt động hiệu quả.

2.1. Các thách thức trong bài toán OPF

Bài toán OPF thường gặp phải các thách thức như tính phi tuyến, ràng buộc không khả thi và sự biến động của nhu cầu phụ tải. Những yếu tố này làm cho việc tìm kiếm giải pháp tối ưu trở nên khó khăn hơn.

2.2. Tác động của thị trường điện đến tối ưu hóa công suất

Thị trường điện cạnh tranh tạo ra áp lực lớn lên các nhà sản xuất điện trong việc tối ưu hóa công suất. Sự thay đổi liên tục của giá cả và nhu cầu điện năng yêu cầu các giải pháp tối ưu hóa linh hoạt và hiệu quả.

III. Phương pháp tối ưu hóa công suất với giải thuật SFO

Giải thuật SFO đã được áp dụng để giải quyết bài toán tối ưu hóa công suất trong hệ thống điện. Phương pháp này cho phép tìm kiếm giải pháp tối ưu với độ chính xác cao và thời gian tính toán ngắn.

3.1. Cách thức hoạt động của giải thuật SFO

Giải thuật SFO hoạt động dựa trên việc sử dụng các hàm số sin và cos để mô phỏng quá trình tìm kiếm tối ưu. Nó giúp điều chỉnh các biến điều khiển trong hệ thống điện nhằm đạt được mục tiêu tối ưu.

3.2. Lợi ích của việc sử dụng giải thuật SFO

Việc áp dụng giải thuật SFO mang lại nhiều lợi ích như giảm thiểu chi phí phát điện, cải thiện hiệu suất năng lượng và giảm thiểu khí thải. Điều này giúp hệ thống điện hoạt động hiệu quả và bền vững hơn.

IV. Ứng dụng thực tiễn của giải thuật SFO trong hệ thống điện

Giải thuật SFO đã được áp dụng thành công trong nhiều hệ thống điện thực tế, cho thấy hiệu quả trong việc tối ưu hóa công suất và cải thiện hiệu suất năng lượng.

4.1. Kết quả mô phỏng trên hệ thống IEEE 30 bus

Kết quả mô phỏng cho thấy giải thuật SFO có khả năng tối ưu hóa công suất hiệu quả trên hệ thống IEEE 30 bus, với nhiều hàm mục tiêu khác nhau như chi phí phát điện và tổn thất công suất.

4.2. So sánh với các giải thuật khác

Giải thuật SFO đã được so sánh với các giải thuật khác như PSO và GA, cho thấy độ mạnh và hiệu quả vượt trội trong việc tìm kiếm giải pháp tối ưu cho bài toán OPF.

V. Kết luận và tương lai của tối ưu hóa công suất hệ thống điện

Tối ưu hóa công suất hệ thống điện với giải thuật SFO đã chứng minh được hiệu quả và tính khả thi trong thực tiễn. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giải pháp tối ưu hơn cho hệ thống điện.

5.1. Tương lai của giải thuật SFO trong nghiên cứu

Giải thuật SFO có tiềm năng lớn trong việc phát triển các phương pháp tối ưu hóa mới, giúp giải quyết các bài toán phức tạp hơn trong hệ thống điện.

5.2. Định hướng nghiên cứu tiếp theo

Nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc cải tiến giải thuật SFO và áp dụng nó vào các hệ thống điện lớn hơn, nhằm tối ưu hóa công suất một cách hiệu quả hơn.