Luận văn thạc sĩ về tối ưu vị trí và dung lượng máy phát điện phân tán dùng pin quang điện

• Người hướng dẫn: PTS. Trương Việt Anh
• Trường học: Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
• Chuyên ngành: Điện
• Đề tài: Tối Ưu Vị Trí Và Công Suất Máy Phát Điện Phân Tán Sử Dụng Pin Quang Điện
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài
• 1.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.3. Phương pháp giải quyết bài toán
• 1.4. Điểm mới của đề tài
• 1.5. Giá trị thực tiễn của đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Tổng quan về lưới điện phân phối
• 2.2. Nguồn điện phân tán (DG - Distributed Generation)
• 2.3. Năng lượng mặt trời
• 2.4. Năng lượng địa nhiệt
• 2.5. Năng lượng gió
• 2.6. Pin nhiên liệu
• 2.7. Lợi ích của lưới điện phân phối khi vận hành có kết nối DG
• 2.8. Tác động lên giá điện
• 2.9. Giảm đầu tư nâng cấp hệ thống
• 2.10. Sử dụng năng lượng rác thải và nhiên liệu linh hoạt. Nhiệt - Điện kết hợp
• 2.11. Điện khí hóa các vùng nông thôn xa
• 2.12. Các tác động của DG lên lưới điện phân phối
• 2.13. Các nghiên cứu khoa học liên quan
• 2.14. Bài toán xác định cấu trúc vận hành lưới điện phân phối
• 2.15. Bài toán tối ưu vị trí và dung lượng của các DG
• 2.16. Bài toán kết hợp tái cấu hình và tối ưu vị trí và công suất của các DG
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP ĐỀ XUẤT
• 3.1. Phương pháp đề xuất
• 3.2. Giải thuật tính tổn thất công suất trên lưới điện phân phối hình tia
• 3.3. Giải thuật tối ưu bầy đàn (PSO – Particle Swarm Optimization)
• 3.4. Hàm mục tiêu
• 3.5. Phương pháp đề nghị
• 4. CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH KẾT QUẢ TRÊN VÍ DỤ KIỂM CHỨNG
• 4.1. Hệ thống mạng phân phối 13 nút, 3 nguồn
• 4.2. Hệ thống mạng phân phối 33 nút, 1 nguồn
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN
• 5.1. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về tối ưu vị trí và công suất máy phát điện phân tán

Máy phát điện phân tán (DG) đang trở thành một phần quan trọng trong hệ thống điện hiện đại. Việc tối ưu vị trí và công suất của các DG, đặc biệt là các pin quang điện, không chỉ giúp giảm tổn thất công suất mà còn nâng cao hiệu quả cung cấp điện. Nghiên cứu này sẽ phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến việc lắp đặt và vận hành các DG trong lưới điện phân phối.

1.1. Định nghĩa và vai trò của máy phát điện phân tán

Máy phát điện phân tán (DG) là các nguồn điện nhỏ hơn 10MW, có khả năng cung cấp điện trực tiếp cho phụ tải. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc giảm tải cho lưới điện chính và cải thiện độ tin cậy cung cấp điện.

1.2. Lợi ích của việc sử dụng pin quang điện trong DG

Pin quang điện là nguồn năng lượng tái tạo, giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường và giảm chi phí điện năng. Việc lắp đặt pin quang điện trong hệ thống điện phân phối mang lại nhiều lợi ích về kinh tế và môi trường.

II. Vấn đề và thách thức trong tối ưu hóa công suất máy phát điện phân tán

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc tối ưu hóa vị trí và công suất của các DG cũng gặp phải nhiều thách thức. Các vấn đề như tổn thất công suất, độ tin cậy của lưới điện và chi phí đầu tư cần được xem xét kỹ lưỡng.

2.1. Tổn thất công suất trong lưới điện phân phối

Tổn thất công suất là một trong những vấn đề lớn nhất trong lưới điện phân phối. Việc xác định vị trí và công suất của các DG có thể giúp giảm thiểu tổn thất này, từ đó nâng cao hiệu quả hoạt động của lưới điện.

2.2. Chi phí đầu tư và vận hành

Chi phí đầu tư cho việc lắp đặt và vận hành các DG, đặc biệt là pin quang điện, có thể cao. Cần có các giải pháp tối ưu để giảm thiểu chi phí này mà vẫn đảm bảo hiệu quả cung cấp điện.

III. Phương pháp tối ưu hóa vị trí và công suất máy phát điện phân tán

Để tối ưu hóa vị trí và công suất của các DG, nhiều phương pháp đã được đề xuất. Trong đó, thuật toán PSO (Particle Swarm Optimization) là một trong những phương pháp hiệu quả nhất.

3.1. Giới thiệu về thuật toán PSO

Thuật toán PSO là một phương pháp tối ưu hóa dựa trên hành vi của các đàn chim. Nó được sử dụng để tìm kiếm vị trí và công suất tối ưu cho các DG trong lưới điện phân phối.

3.2. Ứng dụng thuật toán PSO trong tối ưu hóa DG

Thuật toán PSO có thể được áp dụng để xác định vị trí và công suất của các DG, giúp giảm thiểu tổn thất công suất và nâng cao hiệu quả cung cấp điện.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc tối ưu hóa vị trí và công suất của các DG có thể giảm thiểu tổn thất công suất đáng kể. Các ứng dụng thực tiễn từ nghiên cứu này đã được triển khai tại nhiều địa phương.

4.1. Kết quả thử nghiệm trên lưới điện mẫu

Các thử nghiệm trên lưới điện mẫu cho thấy hiệu quả rõ rệt của việc tối ưu hóa vị trí và công suất của các DG. Kết quả này có thể được áp dụng cho các lưới điện thực tế.

4.2. Ứng dụng trong quản lý năng lượng

Việc tối ưu hóa vị trí và công suất của các DG không chỉ giúp giảm tổn thất công suất mà còn hỗ trợ trong việc quản lý năng lượng hiệu quả hơn.

V. Kết luận và hướng phát triển tương lai

Việc tối ưu hóa vị trí và công suất của các máy phát điện phân tán, đặc biệt là pin quang điện, là một vấn đề quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả cung cấp điện. Nghiên cứu này mở ra hướng phát triển mới cho các giải pháp năng lượng bền vững.

5.1. Tương lai của máy phát điện phân tán

Máy phát điện phân tán sẽ tiếp tục phát triển và đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện. Các công nghệ mới sẽ giúp tối ưu hóa hơn nữa vị trí và công suất của các DG.

5.2. Khuyến nghị cho các nghiên cứu tiếp theo

Cần có thêm nhiều nghiên cứu để phát triển các phương pháp tối ưu hóa mới, nhằm nâng cao hiệu quả và giảm thiểu chi phí cho việc lắp đặt và vận hành các DG.