Xác định vị trí DG trên lưới điện phân phối để tiết kiệm chi phí vận hành

LÝ LỊCH KHOA HỌC

LỜI CAM ĐOAN

CHƯƠNG 0: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

0.1. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA LUẬN VĂN

0.2. PHẠM VI NGHIÊN CỨU

0.3. PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN

0.4. ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN VĂN

0.5. GIÁ TRỊ THỰC TIỂN CỦA LUẬN VĂN

0.6. BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI VÀ DG

1.1. Tổng quan về lưới điện phân phối

1.1.1. Đặc điểm lưới điện phân phối

1.1.2. Nhiệm vụ của lưới điện phân phối

1.2. Tổng quan về DG

1.2.1. Một số công nghệ DG

1.2.1.1. Pin mặt trời (photovoltaic – PV)

1.2.1.2. Pin nhiên liệu (Fuel cell – FC)

1.2.1.3. Máy phát turbine gió (Wind turbine – WT)

1.2.1.4. Máy phát động cơ đốt trong (Internal Combustion Engines – ICE)

1.2.1.5. Turbine khí (Combustion Turbine – CT)

1.2.1.6. Thủy điện nhỏ

1.2.1.7. Năng lượng mặt trời

2. CHƯƠNG 2: CÁC BÀI TOÀN LIÊN QUAN ĐẾN DG

2.1. Mục đích vận hành DG

2.2. Các bài toán liên quan đến DG

2.2.1. Bài toán đánh giá độ giảm tổn hao đường dây

2.2.2. Bài toán nâng cao độ tin cậy

3. CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH TOÁN HỌC VÀ ỨNG DỤNG GIẢI THUẬT DI TRUYỀN

3.1. Những ảnh hưởng khi tích hợp nguồn phân tán vào lưới phân phối

3.2. Mô tả mục tiêu bài toán

3.3. Mô hình toán học

3.3.1. Hàm mục tiêu của mô hình

3.3.2. Tổng chi phí cung cấp từ hệ thống phân phối

3.3.3. Tổng chi phí gián đoạn ước tính

3.3.4. Tổng chi phí tổn thất năng lượng

3.3.5. Hạn chế công suất DG

3.3.6. Hạn chế hoạt động DG

3.4. Giải thuật di truyền (genetic algorithm - GA)

3.4.1. Các đặc tính của thuật toán di truyền

3.4.2. Các quá trình cơ bản trong thuật toán di truyền

3.4.3. Các tham số của thuật toán di truyền (hay còn gọi là các thông số điều khiển của thuật toán)

3.5. Áp dụng giải thuật di truyền tính toán lưới điện 20 nút tải có tải tập trung như sau

3.5.1. Hàm mục tiêu của bài toán

3.5.2. Sử dụng thuật toán di truyền trong matlab

3.5.3. Kết quả kiểm tra giải thuật

4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN

4.1. Hướng phát triển của đề tài

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về DG và lưới điện phân phối

Trong bối cảnh hiện nay, DG (Distributed Generation) đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện hiệu suất và giảm chi phí vận hành của lưới điện phân phối. Năng lượng tái tạo từ các nguồn như năng lượng mặt trời, gió, và thủy điện nhỏ đang ngày càng được ưa chuộng. Việc xác định vị trí thích hợp cho DG trên lưới điện không chỉ giúp giảm tổn thất công suất mà còn tối ưu hóa chi phí vận hành. Theo nghiên cứu, việc kết nối DG vào lưới điện có thể giảm thiểu chi phí vận hành từ 10% đến 30%, đồng thời nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Điều này cho thấy tầm quan trọng của việc nghiên cứu và ứng dụng DG trong lưới điện phân phối.

1.1 Đặc điểm của lưới điện phân phối

Lưới điện phân phối là phần cuối cùng của hệ thống điện, có nhiệm vụ cung cấp điện năng đến tay người tiêu dùng. Đặc điểm của lưới điện phân phối bao gồm điện áp định mức từ 6 đến 35kV và tổn thất công suất chiếm khoảng 5-7% tổng công suất của hệ thống. Việc sử dụng DG giúp giảm thiểu tổn thất này, đồng thời cải thiện chất lượng điện năng. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc tích hợp DG vào lưới điện có thể làm giảm áp lực đầu tư cải tạo lưới điện hiện hữu, từ đó giảm chi phí vận hành cho các công ty điện lực.

II. Phân tích chi phí vận hành và hiệu suất năng lượng

Chi phí vận hành là một yếu tố quan trọng trong việc quản lý lưới điện phân phối. Việc xác định vị trí của DG có thể giúp giảm chi phí này thông qua việc giảm tổn thất công suất và chi phí mua điện. Nghiên cứu cho thấy rằng việc tối ưu hóa vị trí của DG có thể giảm chi phí vận hành lên đến 20%. Hơn nữa, hiệu suất năng lượng của lưới điện cũng được cải thiện nhờ vào việc sử dụng năng lượng tái tạo từ DG. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

2.1 Tính toán chi phí và hiệu suất

Để tính toán chi phí vận hành, cần xem xét các yếu tố như chi phí tổn thất công suất, chi phí mua điện và chi phí bồi thường do mất điện. Việc áp dụng các giải thuật tối ưu như giải thuật di truyền (GA) giúp xác định vị trí và dung lượng của DG một cách hiệu quả. Kết quả mô phỏng cho thấy rằng việc áp dụng GA có thể tìm ra vị trí tối ưu cho DG, từ đó giảm thiểu chi phí vận hành và nâng cao hiệu suất năng lượng của lưới điện.

III. Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu

Nghiên cứu về việc xác định vị trí của DG trên lưới điện phân phối không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn có ý nghĩa thực tiễn lớn. Việc áp dụng các giải pháp từ nghiên cứu này có thể giúp các công ty điện lực tối ưu hóa hoạt động của mình, giảm thiểu chi phí và nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Hơn nữa, việc sử dụng năng lượng tái tạo từ DG còn góp phần vào việc phát triển bền vững và bảo vệ môi trường.

3.1 Lợi ích cho ngành điện

Khi DG được kết nối vào lưới điện, ngành điện sẽ hưởng lợi từ việc giảm tổn thất công suất, giảm tải trên đường dây và giảm chi phí vận hành. Các công ty điện lực có thể tiết kiệm chi phí đầu tư nâng cấp hệ thống, đồng thời nâng cao chất lượng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện cho khách hàng. Điều này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn tạo ra một môi trường cạnh tranh hơn cho thị trường điện.

Luận văn thạc sĩ HCMUTE: Xác định vị trí DG trên lưới điện phân phối nhằm giảm chi phí vận hành