Tối ưu hóa điều phối tổ máy phát điện bằng thuật toán GSA

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

TÓM TẮT

ABSTRACT

MỤC LỤC

1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU LUẬN VĂN

1.1. Mục tiêu của luận văn

1.2. Nhiệm vụ của luận văn

1.3. Phạm vi nghiên cứu

1.4. Phương pháp nghiên cứu

1.5. Điểm mới của luận văn

1.6. Bố cục của luận văn

2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN

2.1. Tổng quan về ngành điện Việt Nam

2.1.1. Đặc điểm ngành điện

2.1.2. Cấu trúc ngành điện Việt Nam

2.1.3. Quy hoạch phát triển nguồn phát điện

2.2. Các vấn đề vận hành máy phát

2.2.1. Tối ưu hàm phi tuyến

2.2.1.1. Tối ưu tham số không ràng buộc

2.2.1.2. Tối ưu hóa thông số ràng buộc

2.2.2. Các giải thuật tối ưu hóa

2.2.2.1. Giải thuật di truyền

2.2.2.1.1. Tổng quan về thuật toán di truyền

2.2.2.1.2. Lưu đồ giải thuật của thuật toán GA

2.2.2.2. Thuật toán bầy đàn (PSO)

2.2.2.2.1. Tổng quan về thuật toán bầy đàn

2.2.2.2.2. Lưu đồ giải thuật của thuật toán PSO

2.2.2.3. Thuật toán tìm trọng lực (GSA)

2.2.2.3.1. Tổng quan về thuật toán tìm trọng lực

2.2.2.3.2. Lưu đồ giải thuật của thuật toán GSA

2.2.2.4. So sánh giải thuật

2.2.2.4.1. Thực hiện so sánh GSA và PSO

2.2.2.4.2. So sánh GSA với PSO và RGA

3. CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG BÀI TOÁN ĐIỀU PHỐI TỔ MÁY

3.1. Đặc tính của máy phát điện Tuabin hơi

3.2. Xây dựng bài toán điều phối tối ưu

3.2.1. Đặc tính công suất ngõ vào và ngõ ra

3.2.2. Đơn vị nhiên liệu đầu vào Tuabin

3.2.3. Xây dựng hàm chi phí

3.2.4. Xây dựng hàm theo mục tiêu đề ra

3.2.5. Xây dựng hàm ràng buộc

3.3. Thành lập bài toán

3.4. Phương pháp giải bài toán

3.4.1. Tính tối ưu chi phí cho một tổ máy phát không giới hạn về công suất phát

3.4.2. Tính tối ưu chi phí cho một tổ máy phát có giới hạn về công suất phát

3.5. Áp dụng giải thuật tính toán theo mục tiêu đề xuất

3.5.1. Tính toán theo giải thuật PSO

3.5.2. Tính toán theo giải thuật GSA

4. CHƯƠNG 4: KIỂM CHỨNG GIẢI THUẬT ĐỀ XUẤT

4.1. Thực hiện tính toán điều phối tổ máy

4.1.1. Mô tả hệ thống

4.1.2. Thực hiện tính toán theo giải thuật GSA

4.1.3. Thực hiện tính toán theo giải thuật PSO

4.2. Thực hiện so sánh hai giải thuật

4.2.1. So sánh kết quả tính toán giữa hai giải thuật thu được

4.2.2. So sánh kết quả từ đồ thị giữa hai giải thuật thu được

4.3. Áp dụng giải thuật đề xuất tính toán điều phối hệ thống 12 máy phát

4.3.1. Mô tả hệ thống

4.3.2. Thực hiện tính toán

4.4. Áp dụng tính toán cho phân xưởng vận hành Ô Môn

4.4.1. Mô tả bài toán

4.4.2. Thực hiện tính toán

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT

Tài liệu tham khảo

I. Tổng quan về tối ưu hóa điều phối tổ máy phát điện bằng thuật toán GSA

Tối ưu hóa điều phối tổ máy phát điện là một trong những thách thức lớn trong ngành điện. Việc sử dụng thuật toán GSA (Gravitational Search Algorithm) đã mở ra hướng đi mới cho việc tối ưu hóa này. Thuật toán này không chỉ giúp giảm thiểu chi phí vận hành mà còn nâng cao hiệu suất của các tổ máy phát điện. Trong bối cảnh ngành điện Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ, việc áp dụng các phương pháp tối ưu hóa hiện đại là rất cần thiết.

1.1. Khái niệm và vai trò của thuật toán GSA trong tối ưu hóa

Thuật toán GSA là một phương pháp tối ưu hóa dựa trên nguyên lý hấp dẫn của các vật thể. Nó giúp xác định vị trí tối ưu cho các tổ máy phát điện, từ đó tối ưu hóa chi phí và hiệu suất. Việc áp dụng GSA trong điều phối tổ máy phát điện mang lại nhiều lợi ích cho ngành điện.

1.2. Lợi ích của việc tối ưu hóa điều phối tổ máy phát điện

Tối ưu hóa điều phối tổ máy phát điện giúp giảm thiểu chi phí vận hành, nâng cao hiệu suất và đảm bảo cung cấp điện ổn định. Điều này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường thông qua việc giảm phát thải khí nhà kính.

II. Các thách thức trong điều phối tổ máy phát điện hiện nay

Ngành điện Việt Nam đang đối mặt với nhiều thách thức trong việc điều phối tổ máy phát điện. Các vấn đề như sự biến động của nhu cầu điện, sự phụ thuộc vào nhiên liệu và các yếu tố môi trường đang gây khó khăn cho việc tối ưu hóa. Việc áp dụng thuật toán GSA có thể giúp giải quyết những thách thức này.

2.1. Biến động nhu cầu điện và ảnh hưởng đến điều phối

Nhu cầu điện thường xuyên thay đổi, đặc biệt trong các giờ cao điểm. Điều này yêu cầu các tổ máy phát điện phải hoạt động linh hoạt và hiệu quả để đáp ứng kịp thời. Việc tối ưu hóa điều phối giúp giảm thiểu lãng phí và đảm bảo cung cấp điện liên tục.

2.2. Sự phụ thuộc vào nhiên liệu và chi phí vận hành

Chi phí nhiên liệu là một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến chi phí vận hành của các tổ máy phát điện. Việc tối ưu hóa điều phối giúp xác định loại nhiên liệu và công suất tối ưu cho từng tổ máy, từ đó giảm thiểu chi phí.

III. Phương pháp tối ưu hóa điều phối tổ máy phát điện bằng GSA

Phương pháp tối ưu hóa điều phối tổ máy phát điện bằng thuật toán GSA bao gồm nhiều bước quan trọng. Từ việc xác định hàm mục tiêu đến việc thiết lập các ràng buộc, mỗi bước đều cần được thực hiện một cách cẩn thận để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả của kết quả.

3.1. Xác định hàm mục tiêu trong tối ưu hóa

Hàm mục tiêu là yếu tố quan trọng trong việc tối ưu hóa điều phối tổ máy phát điện. Nó thường được xây dựng dựa trên chi phí vận hành và hiệu suất của các tổ máy. Việc xác định hàm mục tiêu chính xác sẽ giúp đạt được kết quả tối ưu nhất.

3.2. Thiết lập các ràng buộc trong mô hình tối ưu

Các ràng buộc trong mô hình tối ưu hóa bao gồm giới hạn công suất, chi phí nhiên liệu và yêu cầu về môi trường. Việc thiết lập các ràng buộc này là cần thiết để đảm bảo rằng các giải pháp đưa ra là khả thi và thực tế.

IV. Ứng dụng thực tiễn của thuật toán GSA trong điều phối tổ máy phát điện

Việc áp dụng thuật toán GSA trong điều phối tổ máy phát điện đã cho thấy nhiều kết quả khả quan. Các nghiên cứu thực tiễn cho thấy rằng GSA có thể giúp tối ưu hóa chi phí và nâng cao hiệu suất hoạt động của các tổ máy phát điện trong các nhà máy nhiệt điện.

4.1. Kết quả nghiên cứu từ các nhà máy nhiệt điện

Nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng GSA trong điều phối tổ máy phát điện đã giúp giảm chi phí vận hành từ 10-15%. Điều này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng.

4.2. Tính khả thi của GSA trong thị trường điện cạnh tranh

Trong bối cảnh thị trường điện cạnh tranh, việc áp dụng GSA giúp các nhà máy phát điện tối ưu hóa giá bán điện và tăng cường khả năng cạnh tranh. Điều này là rất quan trọng trong việc đảm bảo sự phát triển bền vững của ngành điện.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của tối ưu hóa điều phối tổ máy phát điện

Tối ưu hóa điều phối tổ máy phát điện bằng thuật toán GSA đã chứng minh được hiệu quả trong việc giảm chi phí và nâng cao hiệu suất. Tương lai, việc áp dụng các công nghệ mới và cải tiến thuật toán sẽ tiếp tục mở ra nhiều cơ hội cho ngành điện Việt Nam.

5.1. Triển vọng phát triển của thuật toán GSA

Với sự phát triển của công nghệ, thuật toán GSA có thể được cải tiến để đáp ứng tốt hơn các yêu cầu trong điều phối tổ máy phát điện. Việc nghiên cứu và phát triển các phiên bản mới của GSA sẽ giúp nâng cao hiệu quả tối ưu hóa.

5.2. Tương lai của ngành điện Việt Nam trong bối cảnh tối ưu hóa

Ngành điện Việt Nam đang đứng trước nhiều cơ hội và thách thức. Việc áp dụng các phương pháp tối ưu hóa hiện đại như GSA sẽ giúp ngành điện phát triển bền vững và đáp ứng tốt hơn nhu cầu của xã hội.

Luận văn thạc sĩ: Tối ưu hóa điều phối tổ máy phát điện sử dụng thuật toán GSA