Cải tiến sa thải phụ tải trong microgrid vận hành ở chế độ tách lưới

LUẬN VĂN THẠC SĨ  
GVHD: PGS. TS. QUYỀN HUY ÁNH  
CẢI TIẾN SA THẢI PHỤ TẢI TRONG MICROGRID VẬN HÀNH  
Ở CHẾ ĐỘ TÁCH LƯỚI  
IMPROVING LOAD SHEDDING IN MICROGRID OPERATING IN  
ISLAND MODEMANUSCRIPT  
Nguyen Thai An1, Quyen Huy Anh1, Le Trong Nghia1  
1Trường đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM  
TÓM TẮT  
Một bản tóm lược phải thể hiện những thông tin quan trọng sau:  
Trong luận văn này, tác giả đề xuất phương pháp sa thải phụ tải trong hệ thống Microgrid vận hành ở chế  
độ tách lưới. Phương pháp đề xuất sẽ tính toán lượng công suất sa thải phụ tải tối có xét đến các nguồn năng  
lượng tái tạo và khả năng điều khiển sơ cấp và thứ cấp trong Microgrid nhằm đưa tần số về phạm vi cho  
phép và giảm lượng tải cần phải sa thải. Luận văn nghiên cứu phương pháp xác định hệ số tầm quan trọng  
của các phụ tải dựa vào thuật toán AHP trên hệ thống Microgrid; phương pháp xác định khoảng cách điện  
áp từ điểm kết nối chung (PCC) với lưới điện chính đến các phụ tải; phương pháp xác định chỉ số độ nhạy  
điện áp tại các phụ tải. Việc phân bố lượng công suất sa thải tối thiểu đến các bus tải dựa trên phối hợp đa  
phương pháp đáp ứng về kinh tế và kỹ thuật thông qua việc kết hợp tiêu chí hệ số tầm quan trọng, tiêu chí  
khoảng cách điện áp và tiêu chí chỉ số độ nhạy điện áp. Trong đó, tiêu chí khoảng cách điện áp và tiêu chỉ  
chỉ số độ nhạy điện áp đáp ứng về phương diện kỹ thuật, tiêu chí hệ số tầm quan trọng của các phụ tải đáp  
ứng về phương diện kinh tế.  
Hiệu quả của phương pháp đề xuất được minh chứng thông qua mô phỏng sơ đồ hệ thống Microgrid với sự  
trợ giúp của phần mềm PowerWorld Simulation. Hệ thống Microgrid điển hình được chọn làm sơ đồ để mô  
phỏng kiểm nghiệm hiệu quả của các phương pháp đề xuất có 16 bus và bao gồm các nguồn phát là máy  
phát Diesel, năng lượng mặt trời, máy phát điện gió, bộ lưu trữ năng lượng và kết nối với lưới điện chính.  
Trường hợp nghiên cứu của phương pháp sa thải đề xuất là hệ thống Microgrid bị mất kết nối với lưới điện  
chính và phải vận hành ở chế độ tách lưới.  
Từ khóa: Sa thải phụ tải; Microgrid; AHP; Hệ số tầm quan trọng, Khoảng cách điện áp, Chỉ số độ nhạy  
điện áp.  
ABSTRACT  
In this thesis, the author propose a method of load shedding in Microgrid system operating in island mode.  
The proposed method calculate the minimum load shedding power taking into account renewable energy  
sources, primary and secondary control capabilities in Microgrid to bring the frequency to the permissible  
range and reduce the amount of load power need to be shed. The thesis studies the method of determining  
load importance factor based on AHP algorithm in Microgrid system; method of determining the voltage  
electrical distance from the Point of Common Coupling (PCC) with the main grid to the loads; method of  
determining voltage sensitivity index at loads. The distribution of minimum amount of load shedding power  
to the load buses is based on a multi-method combination that meets economic and technical through a  
combination of importance factor criteria, voltage electrical distance criteria and voltage sensitivity index  
criteria. In particular, the criteria of voltage electrical distance and criteria of voltage sensitivity index to  
guaranteed about technical aspect, criteria of load importance factor to guarantee about economic aspect.  
The effectiveness of the proposed method is demonstrated through Microgrid system networks simulation  
with the help of PowerWorld Simulation software. The Microgrid system was chosen as the networks simulate  
the effectiveness testing of the proposed method with 16 buses, includes the generators of diesel generators,  
solar energy, wind generators, energy storage and connect to the main grid. The case study of the proposed  
load shedding method is that the Microgrid system is disconnected from the main grid operate in island  
mode.  
67  
LUẬN VĂN THẠC SĨ  
GVHD: PGS. TS. QUYỀN HUY ÁNH  
Keywords: Load shedding; Microgrid; AHP; load importance factor; voltage electrical distance; voltage  
sensitivity index  
1. GIỚI THIỆU  
Đối với hệ thống Microgrid vận hành ở chế độ tách  
lưới vấn đề sa thải phụ diễn ra rất thường xuyên, hàng  
ngày, hàng giờ khi có sự thay đổi thời tiết, trời ít  
nắng, ít khó, mưa bão, nguồn pin dự phòng không đủ,  
…. hay nghiêm trọng hơn là trường hợp đang nhận  
công suất từ lưới điện chính mà bị mất kết nối lưới.  
Các tình huống trên đều dẫn đến sự chênh lệch công  
suất giữa phát và phụ tải gây nên sự suy giảm tần số  
nguy cơ mất ổn định hệ thống điện. Vì vậy, việc  
nghiên cứu sa thải phụ tải trong Microgrid rất quan  
trọng để Microgrid có thể vận hành ổn định ở chế độ  
mất kết nối hay tách ra khỏi nguồn lưới điện chính.  
Trong hệ thống điện nói chung và microgrid nói riêng  
thì hai thông số quan trọng nhất để đánh giá độ ổn  
định và chất lượng của hệ thống là điện áp và tần số.  
Khi có sự mất cân bằng công suất tác dụng giữa phát  
và phụ tải thì tần số của hệ thống sẽ bị sụt giảm so  
với giá trị cho phép. Để khôi phục tần số về phạm vi  
cho phép thì sa thải phụ tải cần được áp dụng. Có  
nhiều phương pháp để tính toán lượng công suất sa  
thải phụ tải trong Microgrid như phương pháp hoán  
vị tốc độ thay đổi của relay sa thải phụ tải dưới tần số  
[2], hay chiến lượt sa thải thích nghi [3]. Tuy nhiên  
các phương pháp này chưa được tối ưu về mặt công  
suất khi lượng công suất sa thải tính toán còn lớn.  
Trong luận văn này, tác giả sẽ đề xuất phương pháp  
sa thải phụ tải trong hệ thống Microgrid, phương  
pháp đề xuất sẽ tính toán lượng công suất sa thải phụ  
tải tối thiểu dựa vào khả năng điều chỉnh tần số sơ  
cấp và thứ cấp của máy phát điện nhằm đưa tần số về  
phạm vi cho phép và giảm lượng tải cần phải sa thải.  
Luận văn nghiên cứu phương pháp xác định hệ số  
tầm quan trọng của các phụ tải dựa vào thuật toán  
AHP trên hệ thống Microgrid; phương pháp xác định  
khoảng cách điện áp từ bus kết nối lưới đến các phụ  
tải; phương pháp xác định chỉ số độ nhạy điện áp tại  
các phụ tải. Việc phân bố lượng công suất sa thải tối  
thiểu đến các bus tải dựa trên phối hợp đa phương  
pháp đáp ứng đảm bảo về kinh tế và kỹ thuật thông  
qua việc kết hợp tiêu chí hệ số tầm quan trọng, tiêu  
chí khoảng cách điện áp và tiêu chí chỉ số độ nhạy  
điện áp. Trong đó, tiêu chí khoảng cách điện áp và  
tiêu chỉ chỉ số độ nhạy điện áp đáp ứng về phương  
diện kỹ thuật, tiêu chí hệ số tầm quan trọng của các  
phụ tải đáp ứng về phương diện kinh tế.  
Microgrid hay lưới điện nhỏ là một hệ thống năng  
lượng tích hợp bao gồm các nguồn năng lượng phân  
tán, một số phụ tải và hệ thống đo đếm, hệ thống này  
có thể hoạt động như một lưới điện độc lập hay tách  
khỏi lưới điện phân phối hiện hành[1].  
Việc sử dụng nguồn năng lượng tái tạo để đáp ứng  
nhu cầu năng lượng điện đang được chú ý vì giải  
pháp cho vấn đề thiếu hụt năng lượng điện, đặc biệt  
đối với các khu vực khó tiếp cận với lưới điện hiện  
có. Một loạt các phát triển liên quan đến việc sử dụng  
năng lượng tái tạo đã và đang tiếp tục diễn ra. Bắt  
đầu từ việc tối ưu hóa việc sử dụng các nguồn năng  
lượng, sự phát triển của hệ thống chuyển đổi năng  
lượng cho đến cấu trúc của hệ thống điện. Áp dụng  
năng lượng tái tạo trong các hệ thống phát điện được  
thực hiện trong nhiều cấu hình khác nhau. Bắt đầu từ  
các hệ thống đơn giản nhất như sử dụng quang điện  
trong các hệ thống nhà năng lượng mặt trời đến ứng  
dụng năng lượng tái tạo trong hệ thống Microgrid.  
Việc thực hiện các hệ thống Microgrid cung cấp  
nhiều lợi ích cả từ hộ tiêu thụ và đơn vị cấp điện. Ứng  
dụng Microgrid của người dùng được kết nối với  
lưới, nó có thể cải thiện vấn đề sử dụng năng lượng  
của hộ tiêu thụ, giảm lượng khí thải và giảm chi phí  
mà người dùng phải chịu. Từ việc cung cấp tiện ích  
do việc thực hiện các hệ thống phát phân tán,lưới  
điện Microgrid có thể làm giảm dòng điện trên các  
đường truyền và phân phối, để giảm tổn thất và giảm  
chi phí cho nguồn điện bổ sung [1].  
Microgrid là một hệ thống năng lượng sinh thái thân  
thiện, vì các nguồn năng lượng tái tạo được sử dụng  
như là nguồn năng lượng chính. Microgrid được vận  
hành ở hai chế độ đó là chế độ kết nối lưới và chế độ  
tách lưới. Sa thải phụ tải trong Microgrid không  
giống như sa thải phụ tải trong hệ thống điện truyền  
thống. Nếu như sa thải phụ tải trong hệ thống điện  
truyền thống thường rất hiếm khi xảy ra vì nguyên  
nhân chính dẫn đến sa thải phụ tải ở hệ thống điện  
này là các sự cố máy phát hay đường dây làm mất  
cân bằng công suất giữa phát và phụ tải. Lúc này các  
phản ứng của máy phát và các nguồn dự phòng sẽ  
được huy đông để bù đắp lại lượng công suất bị mất,  
hơn nữa các sự cố lớn như vậy thường hiếm khi xảy  
ra.  
68  
LUẬN VĂN THẠC SĨ  
2.PHƯƠNG PHÁP  
GVHD: PGS. TS. QUYỀN HUY ÁNH  
có bộ droop control tương ứng với các trường hợp  
vận hành bình thường, sau khi mất kết nối với lưới  
điện chính và sau khi thực hiện điều khiển sơ cấp, thứ  
cấp;  
2.1 Xác định lượng công suất sa thải phụ tải tối  
thiểu  
Đặc tính (2), (8) là các đặc tính tải tương ứng với  
trường hợp vận hành bình thường và khi sa thải;  
Đặc tính (3), (4) là các đặc tính phát trường hợp máy  
phát không có bộ điều chỉnh công suất hay các DG  
không có bộ droop control tương ứng với trường hợp  
vận hành bình thường và sau khi mất kết nối với lưới  
điện chính;  
PG , PG-Island là tổng công suất phát khi vận hành bình  
thường và khi mất kết nối với lưới điện chính;  
F0 là tần số định mức khi vận hành bình thường;  
F1 là tần số khi hệ thống Microgrid bị mất kết nối lưới  
(trường hợp máy phát có bộ điều chỉnh công suất hay  
các DG có bộ droop control);  
Trong hệ thống Microgrid bao gồm các nguồn phát  
và các đơn vị phụ tải, trong đó có công suất phát nhận  
từ lưới điện chính, các thành phần nguồn phát có bộ  
điều tốc, hoặc các DG có bộ droop control để điều  
chỉnh tần số và các thành phần nguồn phát phân tán  
năng lượng tái tạo như năng lượng gió, năng lượng  
mặt trời, Accu dự trữ năng lượng. Trong điều kiện  
vận hành bình thường và bỏ qua tổn hao công suất  
của hệ thống thì phương trình cân bằng công suất  
được được trình bày theo biểu thức:  
  
P
P P P P  
P
main grid  
Gi  
GBatt  
Gwind  
Gsolar  
Lj  
F1’ là tần số khi hệ thống Microgrid bị mất kết nối  
lưới (trường hợp máy phát không có bộ điều chỉnh  
công suất);  
F2 là tần số của hệ thống sau khi thưc hiện điểu khiển  
sơ cấp thứ cấp;  
Fallow là tần số khôi phụ cho phép (59.7Hz đối với  
lưới điện có tần số đinh mức là 60Hz);  
Sau mất kết nối với lưới điện chính và thực hiện quá  
trình điều khiển sơ cấp, phương trình cân bằng công  
suất được viết lại như sau:  
Ở đây:  
Pmain grid là công suất nhận từ lưới điện chính  
PGi là công suất phát tại thời điểm hệ thống vận hành  
bình thường của máy phát thứ i thuộc thành phần  
nguồn phát có bộ điều tốc, hoặc các DG có bộ droop  
control để điều chỉnh tần số.  
P
là công suất thực của đơn vị tải thứ j tại thời điểm  
Lj  
hệ thống vận hành bình thường.  
là công suất nguồn phát thuộc thành  
P
,P ,P  
Gwind Gsolar  
Gbatt  
phần accu dự trữ, năng lượng gió, năng lượng mặt  
trời xem như phụ tải âm.  
  
L( feq)  
P  P  
P P P P  P  
Gi  
Primary  
Lj  
Gbatt  
Gwind  
Gsolar  
Khi hệ thống Microgrid xảy ra sự cố mất kết nối với  
lưới điện chính, phản ứng đầu tiên của hệ thống là  
phản ứng của các nguồn phát có khả năng điều chỉnh  
công suất, cụ thể ở đây là các máy phát có bộ điều  
tốc, hoặc các DG có bộ droop control giúp tăng một  
lượng công suất theo quan hệ với độ thay đổi của tần  
số[4]. Quá trình điều khiển sơ cấp và thứ cấp của các  
tổ máy được thể hiện ở Hình 1.  
Ở đây,  
là lượng công suất điều khiển sơ  
f1  
P  
Primary  
R
i
cấp là lượng công suất điều khiển sơ cấp của hệ thống  
khi xảy ra sự cố với R là tỷ số giữa độ lệch tần số và  
độ lệch công suất phát ra, nó đặc trưng cho việc điều  
chỉnh tốc độ có độ trượt;  
là thành  
D.()  
P  
L( feq)  
phần của phụ tải phụ thuộc vào sự thay đổi của tần  
số, ví dụ: động cơ, máy bơm. Với D là hệ số đặc tính  
phần trăm thay đổi của tải theo phần trăm tần số thay  
đổi, giá trị D từ 1% đến 2% và xác định bằng thực  
nghiệm trong hệ thống điện. Ví dụ, giá trị D=2% có  
nghĩa là một sự thay đổi 1% của tần số sẽ gây ra sự  
thay đổi 2% ở tải.[4]  
Trong trường hợp giá trị tần số sau quá trình điều  
chỉnh sơ cấp vẫn nằm ngoài phạm vi cho phép, quá  
trình điều khiển tần số thứ cấp được xem xét tiếp  
theo, phương trình cân bằng công suất được viết lại  
thành:  
Hình 1: Quá trình điểu chỉnh sơ cấp, thứ cấp  
Trên hình 1:  
P  P  
 P  
P P P P  P  
Gi  
Primary  
Secondary  
Lj  
Gbatt  
Gwind  
Gsolar  
L( feq)  
Đặc tính (1), (5), (7) là các đặc tính công suất phát  
với máy phát có bộ điều chỉnh công suất hay các DG  
  
69  
LUẬN VĂN THẠC SĨ  
GVHD: PGS. TS. QUYỀN HUY ÁNH  
m
Hình 2: Mô hình mạng phân cấp của các đơn vị xếp  
hạng  
Bước 2: Hình thành ma trận phán đoán  
Bước 3: Tính toán trị riêng lớn nhất và vector riêng  
tương ứng của ma trận phán đoán.  
Ở đây:  
Pr imary,i là lượng công  
Gn,i  P  
P  
P
i1  
Secondary  
suất điều khiển thứ cấp cực đại của máy phát làm  
nhiệm vụ điều tần trong hệ thống với PGn,i là công  
suất cực đại của máy phát thứ i  
Sau khi thực hiện cả 2 quá trình: điều khiển sơ cấp  
và thứ cấp mà tần số vẫn chưa quay về giá trị tần số  
cho phép fcp thì sa thải phụ tải là điều bắt buộc và cần  
thiết để đưa tần số về phạm vi cho phép. Phương trình  
cân bằng công suất tại thời điểm này được trình bày  
như sau:  
Bước 4: Xếp hạng thứ bậc và kiểm tra tính nhất quán  
của kết quả  
Việc sắp xếp phân cấp có thể thực hiện theo  
giá trị của các thành phần trong vector riêng, đại diện  
cho tầm quan trọng của mối liên hệ của các hệ số  
tương ứng. Chỉ số nhất quán của việc sắp xếp phân  
cấp [5] được xác định bằng biểu thức 7  
P  P  
 P  
P P P P  P  
 P  
Gi  
Primary  
Secondary  
Lj  
Gaccu  
Gwind  
Gsolar  
L( feq) Shed min  
max n  
n 1  
  
CI   
  
fallow  
Ở đây: max là trị riêng lớn nhất; n là hạng của ma trận  
P  
 P  
P
P P P D.(  
cp )  P  
Gi  
Secondary  
Lj  
Gbatt  
Gwind  
Gsolar  
Shed min  
R
i
phán đoán.  
  
Tỷ lệ nhất quán ngẫu nhiên được định nghĩa là  
Từ Biểu thức (5) lượng công suất sa thải tối thiểu  
được tính toán theo biểu thức sau:  
CI  
  
CR   
RI  
  
Trong đó RI là một tập hợp các chỉ số nhất quán ngẫu  
nhiên trung bình nhất định và CR là tỷ lệ nhất quán  
ngẫu nhiên.  
Đối với ma trận có kích thước lần lượt từ một đến  
chín, các giá trị của RI sẽ như sau:  
fallow  
P  
P P P P D.(  
cp ) -P  
 P  
Secondary  
Shed min  
Lj  
Gbatt  
Gwind  
Gsolar  
Gi  
R
i
Ở đây:  
là lượng công suất sa thải tối thiểu để  
P  
Shed min  
tần số hệ thống quay về phạm vi cho phép,  
là độ suy giảm tần số cho phép.  
fallow fn fallow  
Bảng 1: Chỉ số nhất quán được tạo ngẫu nhiên cho  
các kích thước khác nhau của ma trận  
2.2 Tính toán hệ số tầm quan trọng của dựa trên  
thuật toán AHP  
1
2
3
4
5
6
7
8
9
n
R
I
0. 0. 0.5 0.9 1.1 1.2 1.3 1.4 1.4  
00 00  
Mục đích chính của AHP là phá vỡ một vấn đề ở các  
bộ phận cấu thành nhỏ hơn. Hai giai đoạn của AHP  
là đánh giá các thành phần trong hệ thống phân cấp  
và thiết kế hệ thống phân cấp. AHP là một kỹ thuật  
tính toán để ra quyết định. Nó liên quan đến việc tính  
toán các trọng số và xếp hạng các yếu tố quyết định  
và sau đó so sánh các trọng số này với nhau để xác  
định tầm quan trọng và mức độ ưu tiên của các đối  
tượng tùy vào mục đích áp dụng. Trong bài toán xác  
định hệ số tầm quan trọng của các bus tải trong  
Microgrid điều này mang lại trọng số cho từng bus  
trong một mức phân cấp, từ đó đưa ra mức độ ưu tiên  
sa thải cho từng bus tải.  
8
0
2
4
2
1
5
Rõ ràng là đối với một ma trận có kích thước một  
hoặc hai, không cần thiết phải kiểm tra tỷ lệ nhất quán  
ngẫu nhiên. Nói chung, ma trận phán đoán được thỏa  
mãn nếu tỷ lệ nhất quán ngẫu nhiên, CR <0.10  
Muốn hình thành ma trận phán đoán ở bước 2 ta sẽ  
dựa vào các nguyên tắc cơ bản của AHP như sau:  
Nguyên tắc cơ bản của AHP là tính toán hàm  
riêng của các lựa chọn thay thế cho từng tiêu chí. Đối  
với các yếu tố định tính như tầm quan trọng tương  
đối của các đơn vị và tiêu chí, có thể thu được các  
hàm riêng tương ứng bằng cách tính toán ma trận  
phán đoán. Ma trận phán đoán có thể được hình thành  
trên cơ sở một số phương pháp chia tỷ lệ, chẳng hạn  
như phương pháp chia tỷ lệ 9 [5]  
Các bước của thuật toán AHP có thể được viết như  
sau: [5]  
Bước 1: Thiết lập mô hình phân cấp.  
Nếu ý kiến của các chuyên gia là không trùng  
khớp với nhau, để đạt được ma trận phán đoán tổng  
hợp cuối cùng sử dụng công thức sau:  
n
  
CF CF *CF *....*CF  
eq  
1
2
n
Với n là số chuyên gia tham gia cho ý kiến, CFn là hệ  
số tỉ lệ theo ý kiến của chuyên gia thứ n khi xét mức  
độ quan trọng của hai chỉ số A và B, CFeq là hệ số tỉ  
70  
LUẬN VĂN THẠC SĨ  
GVHD: PGS. TS. QUYỀN HUY ÁNH  
lệ tương đương khi xét mức độ quan trọng của hai cách điện áp nút j do sự nhiễu loạn tại nút i gây ra thì  
chỉ số A và B.  
LAGONOTTE Patrick đề xuất biểu thức 14 để tính  
toán khoảng cách điện áp giữa hai nút. [6]  
Các giá trị trị riêng lớn nhất và vector riêng tương  
ứng của ma trận phán đoán ở bước 3 được tính toán  
bằng phương pháp căn số (root method) [5]  
Đối với ma trận phán đoán A, áp dụng  
phương pháp căn số để tính toán vector riêng, ta được  
  
Có thể thấy rằng khoảng cách điện áp phụ thuộc vào  
ij X / X  
DV i, j D j,i  Log  
*ji  
ij  
V
hay tỉ số  
khoảng cách Dv càng nhỏ, bên cạnh đó giá trị suy  
V *V  
jj , khi ij càng lớn càng lớn thì  
ij  
giảm điện áp  
j cũng phụ thuộc vào  
,
i
ij  
ij  
Bằng cách này có được vector riêng của ma  
trận A như sau:  
khi ij lớn thì suy giảm điện áp cũng lớn. Từ cơ sở  
T  
trên có thể kết luận rằng khi xảy ra sự cố tại một nút  
bất kì thì sự suy giảm điện áp tại những nút có khoảng  
cách điện áp Dv so với nút bị sự cố càng nhỏ thì sự  
suy giảm điện áp càng lớn. Vậy nên, trong bài toán  
sa thải phụ tải, có thể căn cứ vào đặc điểm này để  
phân bố lượng công suất sa thải, nút nào có khoảng  
cách điện áp càng nhỏ so với nút bị sự cố thì sa thải  
  
W W ,W2 ,...,Wn  
1
Trị riêng cực đại 휆max của ma trận phán đoán A được  
tính toán bằng công thứ sau:  
n
(AW )j  
j = 1,…, n  
  
max  
nWi  
i1  
Ở đây: (AW)i đại diện cho thành phần thứ i của càng nhiều và ngược lại.  
vector AW.  
Sau khi tính toán, khoảng cách điện áp từ bus bị sự  
2.3 Xác định khoảng cách điện áp từ bus bị sự cố  
đến các bus tải  
cố đến các bus tải sẽ được chuẩn hóa bằng Biểu thức  
15 để chúng trở thành trọng số của các bus tải trong  
tiêu chí khoảng cách điện áp.  
Một ma trận suy giảm giữa tất cả các nút của hệ  
thống, với các số hạng được ký hiệu là ij , khả dụng.  
DV (i, j)  
8
  
W
VEDi  
Khi mỗi số hạng  
của ma trận cung cấp một giá trị  
ij  
D
V (i, j)  
đo sự suy giảm điện áp tại nút i của một nhiễu loạn  
được tạo ra tại nút j, giá trị suy giảm được tính toán  
bởi biểu thức 12 [6]  
1
W
Ở đây,  
là trọng số của các bus tải theo tiêu chí  
VED  
i
khoảng các điện áp;  
là khoảng cách điện áp từ  
DV (i, j)  
(X / X )  
với  
V ij *Vj  
  
ij  
ij  
jj  
i
bus-1 bị sự cố đến bus i.  
2.3 Xác định chỉ số độ nhạy điện áp tại các bus tải  
Việc tính toán ma trận trở kháng [Xbus] có thể khó  
khăn vì thế có thể thay thế nó bằng cách tính ma trận  
tổng trở [Zbus]. Trong tính toán thực tế để dễ dàng  
Điện áp là thống số quan trọng trong việc đánh giá  
chất lượng điện năng và độ ổn định của hệ thống điện.  
Chỉ số độ nhạy điện áp (VSI) sẽ được xem xét như là  
chỉ số để đánh giá sự nhạy cảm về điện áp của các  
bus trong hệ thống. Mục tiêu chính của việc tính toán  
độ nhạy điện áp là tìm ra nút nhạy cảm của hệ thống  
theo quan điểm độ nhạy điện áp [7]  
Khi xảy ra sự chênh lệch công suất tác dụng giữa  
công suất phát và công suất phụ tải dẫn đến sự sụt  
giảm tần số và điện áp. Việc sa thải sẽ giúp hồi phục  
các giá trị tần số và điện áp về phạm vi cho phép.  
Việc cần làm là xác định vị trí của các bus tải để ưu  
tiên sa thải nhằm tăng khả năng phục hồi hệ thống và  
rút ngắn thời gian khôi phục. Theo quan điểm độ  
nhạy điện áp bus nào có chỉ số độ nhạy điện áp càng  
nhỏ thì càng nhạy cảm và sẽ được ưu tiên sa thải phụ  
tính toán được các giá trị ij , ta có thể sử dụng ma  
trận của ma trận Jacobian, bằng cách  
J4=[Q / V]  
đảo ngược ma trận J4 và gọi B=[Q / V ]1, các phần  
tử trong ma trận B được viết là . Từ đó  
bij =(V / Qj )  
i
các giá trị của  
được lấy là ij b / bjj  
ij  
ij  
Sự suy giảm tại nút i do sự nhiễu loạn tại nút j gây ra  
thì khác với sự suy giảm tại nút j do sự nhiễu loạn tại  
nút i gây ra nên ma trận [α] là không đối xứng  
Khoảng cách điện áp từ nút i đến nút j được tính toán  
bởi biểu thức 13  
  
DV (i, j) log(ij )  
Trong tính toán, để khoảng cách điện áp từ nút i do  
sự nhiễu loạn tại nút j gây ra đối xứng với khoảng  
71  
LUẬN VĂN THẠC SĨ  
GVHD: PGS. TS. QUYỀN HUY ÁNH  
tải tại bus đó. Chỉ số độ nhạy điện áp tại bus i được  
tính theo biểu thức 16 [8]  
n
(1V )2  
k
k1  
  
VSIi   
n
Ở đây: Trong đó Vk là điện áp tại nút thứ kth và n là  
số nút  
Sau khi tính toán, các giá trị chỉ số độ nhạy điện áp  
tại các bus tải sẽ được chuẩn hóa bằng Biểu thức 17  
để chúng trở thành trọng số của các bus tải trong tiêu  
chí chỉ số độ nhạy điện áp.  
  
VSIi  
8
W
VSIi  
VSI  
i
1
WVSI  
Ở đây,  
là chỉ số độ nhạy điện áp tại bus tải thứ  
i
Hình 3: Lưu đồ phương pháp sa thải phụ tải xét đến  
i sau khi chuẩn hóa; VSIi là chỉ số độ nhạy điện áp tại  
bus tải thứ i.  
phối hợp đa phương pháp  
2.5 Phân bố lượng công suất sa thải tối thiểu và  
tính toán thiệt hại khi sa thải dựa trên phối hợp  
nhiều phương pháp  
Trong giải quyết các vấn đề về sa thải phụ tải trong  
hệ thống Microgrid, việc xếp hạng và phân bố lượng  
công suất sa thải cho từng bus tải là vấn đề quan trọng  
vì nó quyết định mức độ thiệt hại của việc sa thải phụ  
tải trong hệ thống. Để đảm bảo việc sa thải phụ tải là  
hiệu quả theo cả hai phương diện là kinh tế và kỹ  
thuật thì cần phải xét đến các tiêu chí đại diện cho cả  
Từ các giá trị trọng số cho từng tiêu chí, tính toán lại  
các giá trị trọng số trong từng tiêu chí bằng cách nhân  
phân phối vào, sau đó cộng các trọng số của các khía  
cạnh lại theo từng bus tải sẽ được trọng số cuối cùng,  
các giá trị được tính toán bằng Biểu thức 18  
n
  
A~ (u ,...,u )   
Wi A~ (ui )  
i1  
1
n
i
Trong đó,  
là giá trị trọng số tổng hợp của mỗi  
A~  
hai phương diện này. Thuật toán AHP được trình bày phụ tải, W là các giá trị trọng số của các tiêu chí,  
A~  
i
i
ở mục 2.3 sẽ được sử dụng để tính toán trọng số của  
là các giá trị trọng số của các phụ tải theo các tiêu chí  
đã được chuẩn hóa.  
Lượng công suất sa thải được phân bố cho các bus sẽ  
được tính toán theo công thức sau:  
các tiêu chí, ý kiến của các chuyên gia sẽ được làm  
cơ sở hình thành ma trận phán đoán trong thuật toán  
AHP.  
Ba tiêu chí được xem xét để đánh giá một phụ tải như  
đã trình bày ở phần trên là:  
Tiêu chí 1: Tầm quan trọng của phụ tải  
Tiêu chí 2: Khoảng cách điện áp từ bus bị sự cố đến  
các bus tải  
Tiêu chí 3: Chỉ số độ nhạy điện áp của phụ tải  
Lưu đồ thực hiện phương pháp đề xuất tổng hợp đa  
phương pháp được trình bày ở các Hình 3  
A  
~
  
eq  
P
.P  
Shed min  
Shed,i  
~
A
eq,i  
Trong đó,  
1
~
8
A
eq  
1
  
~
i1  
A
eq,i  
Trong đó, PShed,i là lượng công suất sa thải tại các bus;  
~ là trọng số tương đương của tất cả các nút tải,  
Aeq  
là trọng số tổng hợp tại bus thứ i; PShed min là  
~
Aeq,i  
tổng công suất sa thải phụ tải tối thiểu;  
3. MÔ PHỎNG-THỰC NGHIỆM  
Hệ thống Microgrid được chọn làm sơ đồ để mô  
phỏng kiểm nghiệm hiệu quả của các phương pháp  
đề xuất gồm 16 bus [9] và có 6 nguồn phát, trong đó  
72  
LUẬN VĂN THẠC SĨ  
GVHD: PGS. TS. QUYỀN HUY ÁNH  
bao gồm: một nguồn phát tại bus 16 được xem như Sau khi tính toán lượng công suất sơ cấp và thứ cấp,  
đồ thị mô phỏng tần số của hệ thống được thể hiện ở  
Hình 4  
là lưới điện chính với vị trí kết nối vào Microgrid tại  
bus-1, 2 nguồn phát bằng máy phát Diesel, 1 nguồn  
phát năng lượng mặt trời, 1 nguồn phát năng lượng  
gió và 1 bộ lưu trữ năng lượng. Sơ đồ đơn tuyến của  
hệ thống được trình bày ở Hình 5 Các thông số của  
các nguồn phát và các phụ tải được trình bày ở Bảng  
2 và Bảng 3. Trường hợp thử nghiệm là hệ thống  
vận hành ở chế độ tách lưới và máy phát diesel tại  
bus-2 được quy định là nút điều khiển thứ cấp. Các  
trường hợp thử nghiệm được hỗ trợ mô phỏng bởi  
phần mềm PowerWorld Simulation 2019.  
Bảng 2: Thông số của các máy phát  
Nguồn phát  
Nguồn lưới  
PG (MW)  
3,87  
PGn (MW)  
R
Hình 4: Tần số của hệ thống sau khi đã thực hiện  
điều khiển sơ cấp và thứ cấp  
Quan sát thấy rằng, sau khi điều khiển sơ cấp và thứ  
cấp tần số vẫn chưa quay về phạm vi cho phép. Vì  
vậy, việc sa thải phụ tải để tần số quay về phạm vi  
cho phép là điều bắt buộc.  
Gen 2 (Diesel) 5,00  
Gen 8 (Diesel) 0,90  
6,0  
1,0  
0,5  
0,05  
0,05  
0,00  
Gen  
11 0,30  
(Battery)  
Gen 14 (Solar) 0,50  
Gen 15 (Wind) 2,00  
1,0  
3,0  
0,00  
0,00  
Áp dụng Biểu thức (6), lượng công suất sa thải tối  
Bảng 3 Công suất của các bus tải  
Tải Lo Lo Lo Lo Lo Lo Lo Lo Tổ  
thiểu được tính như sau:  
11,98.0,02.(0,3)  
P  
11,98 (0,3) (2) (0,5)   
ad ad ad ad ad ad ad ad ng  
Shed min  
60  
3
4
5
7
9
10  
1.0 1.5 1.9 1.1 1.8 2.0 1.2 1.1 11.  
98  
12 13  
6.(0,3) 1.(0,3)  
5 0,9   
0,4 2,1788MW  
M
W
0,05.60  
0,05.60  
6
3
5
7
1
9
0
7
2.8 2.5 1.7 2.3 1.9 1.8 2.1 2.7  
Vậy lượng công suất sa thải tối thiểu là 2,1788MW  
Thực hiện các bước của thuật toán AHP để xác định  
tầm quan trọng của các đơn vị tải trong hệ thống, từ  
đó làm cơ sở để sa thải phụ tải, những phụ tải có tầm  
quan trọng thấp sẽ được ưu tiên sa thải nhằm hạn chế  
các thiệt hại. Các bước tính toán hệ số tầm quan trọng  
của các phụ tải sẽ được thực hiện theo quy trình đã  
trình bày ở mục 2.2  
$/K  
W
5
7
5
5
7
3
6
Trong lưới điện Microgrid thử nghiệm thì 2 máy phát  
Diesel tham gia điều chỉnh tần số. Áp dụng Biểu thức  
(2) và các thông số công suất nguồn phát và công suất  
các đơn vị phụ tải ở Bảng 2 và Bảng 3 ta được:  
6.(f1) 1.(f1)  
11,98.0,02.(f1)  
50,9   
11,98(0,3) (2) (0,5)   
0,05.60 0,05.60  
60  
2,3373267(f1) 3,28  f1  1,4033Hz  
Bước 1: Xác định các khu vực tải và các phụ  
tải trong khu vực trên sơ đồ hệ thống Microgrid.  
Xác định 3 khu vực phụ tải tương ứng với 3  
vùng như ở Hình 6  
Bước 2: Xác định mô hình phân cấp để tính  
toán hệ số tầm quan trọng theo các khu vực tải và các  
phụ tải đã chia.  
=> Tần số sau khi mất kết nối với nguồn chính là 60  
+ (-1,4033)=58,59668Hz. Dạng sóng tần số sau khi  
mất kết nối với nguồn điện chính được thể hiện ở  
Hình 4  
Quan sát đồ thị Hình 4 cho thấy giá trị tần số sau khi  
sự cố mất kết nối với lưới điện chính nhỏ hơn giá trị  
cho phép. Do đó, cần tiến hành quá trình điều khiển  
tần số sơ cấp và điều khiển tần số thứ cấp đã trình  
bày ở mục 2.1 để phục hồi tần số. Việc điều chỉnh tần  
số sơ cấp được thực hiện tự động do phản ứng của bộ  
điều tốc turbine.  
Bảng 4: Các khu vực tải và các phụ tải trong sơ đồ  
Microgrid  
Khu vực tải  
Tải  
Khu vực tải 1 (KV1)  
Khu vực tải 2 (KV2)  
Khu vực tải 3 (KV3)  
L3, L4  
L5, L7, L9  
L10, L12, L13  
Công suất điều khiển sơ cấp được tính như sau:  
6 0,3 1 0,3  
0,05 60 0,05 60  
P  
.
.
0,7MW  
Primary  
Lượng công suất điều chỉnh thứ cấp được là từ máy  
phát Diesel tại Bus 2 với công suất được tính là:  
P  
6 50,6 0,4MW  
Primary  
73  
LUẬN VĂN THẠC SĨ  
GVHD: PGS. TS. QUYỀN HUY ÁNH  
Bước 4: Trọng số tầm quan trọng của từng phụ tải sẽ  
có được bằng cách nhân các kết quả của các vector  
riêng kết quả của tính toán ma trận phán đoán của các  
khu vực tải và các phụ tải.  
Áp dụng phương pháp căn số được trình bày ở mục  
2.2 để tính toán các giá trị vector riêng của các ma  
trận phán đoán, các giai đoạn tiến hành như sau:  
Áp dụng phương pháp căn số [5] để tính toán  
các giá trị vector riêng của các ma trận phán đoán các  
tiêu chí thu được:  
Các giá trị Wkj của ma trận phán đoán khu vực tải:  
W 0.493; 0.196; 0.311 T  
Các giá trị Wdi của các phụ tải ở khu vực tải 1:  
W 0.667; 0.333 T  
Hình 5: Phân chia các khu vực tải trong sơ đồ  
Microgrid  
Các giá trị Wdi của các phụ tải ở khu vực tải 2:  
W 0.163; 0.540; 0.297 T  
Các giá trị Wdi của các phụ tải ở khu vực tải 3:  
W 0.122; 0.320; 0.558 T  
Sau khi tính toán được các giá trị trọng số thì tiến  
hành kiểm tra độ nhất quán của ý kiến chuyên gia về  
các yếu tố trong cùng ma trận phán đoán. Áp dụng  
công thức (12), (8), (9) tính toán các giá trị trị riêng  
cực đại ( max ), chỉ số nhất quán (CI) và tỉ lệ nhất quán  
ngẫu nhiên (CR). Các kết quả tính toán được trình bài  
Hình 6: Mô hình phân cấp các khu vực tải và phụ tải  
Bước 3: Xác định các hệ số trọng số tầm quan  
trọng của các khu vực tải và các phụ tải bằng cách sử  
dụng ma trận phán đoán.  
Áp dụng phương pháp tỉ lệ 9 [5] để hình thành  
các ma trận phán đoán của các khu vực tải và phụ tải.  
Ý kiến chuyên gia được lấy làm cơ sở để hình thành  
các ma trận phán đoán. Các kết quả được trình bày  
theo các bảng dưới đây:  
ở bảng 9  
Bảng 9: Tỉ lệ nhất quán ngẫu nhiên của các ma trận  
phán đoán  
Ma trận phán  
CI  
CR  
max  
đoán  
Ma trận phán 3,054  
đoán các khu  
vực tải  
0,027  
0,046  
Bảng 5: Ma trận phán đoán của các khu vực tải  
Ma trận phán 2,75  
đoán khu vực tải  
1
Ma trận phán 3,009  
đoán khu vực tải  
2
Ma trận phán 3,018  
đoán khu vực tải  
3
0,75  
0,000  
0,008  
0,016  
PI  
KV1  
1/1  
1/2  
KV2  
2/1  
1/1  
KV3  
2/1  
1/2  
KV1  
KV2  
KV3  
0,005  
0,009  
1/2  
2/1  
1/1  
Bảng 6: Ma trận phán của khu vực tải 1  
KV1  
L3  
L4  
L3  
1/1  
1/2  
L4  
2/1  
1/1  
Từ các kết quả được trình bày ở bảng 9 nhận thấy  
rằng các giá trị các tỉ lệ nhất quán ngẫu nhiên (CR)  
đều nhỏ hơn 0.1 nên các ma trận phán đoán được đề  
xuất ở các phần trên là hợp lý.  
Nhân các hệ số tầm quan trọng của các phụ tải với  
các khu vực tải sẽ có được hệ số tầm quan trọng cuối  
cùng của các phụ tải, kết quả được trình bày ở bảng  
10  
Bảng 7: Ma trận phán đoán của khu vực tải 2  
KV2  
L5  
L7  
L9  
L5  
1/1  
3/1  
2/1  
L7  
1/3  
1/1  
1/2  
L9  
1/2  
2/1  
1/1  
Bảng 8: Ma trận phán đoán của khu vực tải 3  
Bảng 10: Hệ số tầm quan trọng của các phụ tải  
KV3  
L10  
L12  
L13  
L10  
1/1  
3/1  
4/1  
L12  
1/3  
1/1  
2/1  
L13  
1/4  
1/2  
1/1  
Tải  
L3  
Khu vực tải  
Wdi  
Wkj  
Wij  
0,329  
0,164  
KV1  
0,667  
0,333  
0,493  
0,493  
L4  
KV1  
74  
LUẬN VĂN THẠC SĨ  
GVHD: PGS. TS. QUYỀN HUY ÁNH  
L5  
L7  
L9  
L10  
L12  
L13  
Tổng  
KV2  
KV2  
KV2  
KV3  
KV3  
KV3  
0,163  
0,540  
0,297  
0,122  
0,320  
0,558  
0,196  
0,196  
0,196  
0,311  
0,311  
0,311  
0,032  
0,106  
0,058  
0,038  
0,099  
0,174  
1,000  
Áp dụng Biểu thức (15) (16) để tính toán các giá trị  
khoảng cách điện áp từ điểm PCC đến các bus tải  
trong Microgrid và trọng số của các bus tải với nhau  
theo tiêu chí này. Các giá trị kết quả được trình bày  
ở Bảng 11  
Bảng 11: Khoảng cách điện áp từ điểm PCC đến các  
bus tải và trọng số của các bus tải với nhau theo tiêu  
chí khoảng cách điện áp  
Hình 7: Điện áp và chỉ số độ nhạy điện áp tại các bus  
tải  
Tải  
Khoảng cách điện Trọng số của các  
Áp dụng lý thuyết AHP được trình bày ở mục 2.2 để  
tính toán tầm quan trọng của từng tiêu chí trong bài  
toán sa thải phụ tải, ý kiến của các chuyên gia sẽ được  
làm cơ sở để xây dựng ma trận phán đoán.  
Ma trận phán đoán được xây dựng từ ý kiến chuyên  
gia như sau  
áp  
bus tải theo tiêu  
chí khoảng các  
điện áp WVED  
0,10965  
0,13459  
0,09850  
0,13640  
0,13896  
0,10964  
0,13099  
L3  
L4  
L5  
L7  
L 9  
L10  
L12  
L13  
Tổng  
4,25916  
5,22824  
3,82640  
5,29860  
5,39801  
4,25916  
5,08828  
5,48713  
Bảng 13: Ma trận phán đoán tầm quan trọng của các  
tiêu chí  
Hệ số tầm Khoảng  
cách Chỉ số độ nhạy  
PI  
quan trọng  
điện áp  
điện áp  
0,14126  
1,0000  
Hệ số tầm quan  
trọng  
1/1  
3/1  
2/1  
Áp dụng Biểu thức (17) (19) để xác định độ nhạy  
điện áp tại các bus tải và trọng số của các bus tải với  
nhau theo tiêu chí này. Giá trị điện áp và độ nhạy  
điện áp của các bus tải được trình bày và thể hiện ở  
Bảng 12 và Hình 7  
Khoảng cách điện  
áp  
Chỉ số độ nhạy  
điện áp  
1/3  
1/2  
1/1  
2/1  
1/2  
1/1  
Áp dụng phương pháp căn số [5] để tính toán các giá  
trị vector riêng của các ma trận phán đoán các tiêu  
chí thu được:  
Bảng 12: Giá trị điện áp và chỉ số độ nhạy điện áp  
tại các bus tải  
Chỉ số độ Trọng số của các  
nhạy điện áp bus tải theo tiêu  
T
Tải  
Điện áp (pu)  
W W ,W ,W 0,53896; 0,16378; 0,29726 T  
3   
1
2
chí chỉ số độ nhạy  
điện áp WVSI  
0,12830  
0,10152  
0,13119  
0,12686  
0,11813  
0,13097  
0,13135  
Giá trị tầm quan trọng của 3 tiêu chí là  
L3  
L4  
L5  
L7  
0,99565  
0,98781  
0,99827  
0,99485  
0,99153  
0,99792  
0,99852  
0,99949  
0,004657  
0,003685  
0,004762  
0,004605  
0,004288  
0,004754  
0,004768  
0,00478  
W 0,53896; 0,16378; 0,29726  
Áp dụng biểu thức (12), (8), (9) tính toán các giá trị  
trị riêng cực đại ( max ), chỉ số nhất quán (CI) và tỉ lệ  
L9  
L10  
L12  
L13  
nhất quán ngẫu nhiên (CR). Các kết quả tính toán  
được trình bài như sau:  
0,13168  
1,0000  
;
;
max 3,009 CI 0,0045  
CR 0,00775  
Các kết quả trên cho thấy rằng các giá trị tỉ lệ nhất  
quán ngẫu nhiên CR=0.00775<0,1 nên các ma trận  
phán đoán tầm quan trọng của các tiêu chí là hợp lý.  
Áp dụng biểu thức (19) (20), tính toán giá trị  
tổng số tổng hợp và lượng công suất sa thải tại các  
bus, các kết quả tính toán được trình bày ở bảng 14  
75  
LUẬN VĂN THẠC SĨ  
GVHD: PGS. TS. QUYỀN HUY ÁNH  
Bảng 14: Trọng số tổng hợp và phân hạng sa thải của  
các bus tải  
S
Tải Trọng  
Trọng  
Trọng  
Trọng  
Lượng  
T
T
số tầm số  
số chỉ số tổng công  
quan  
trọng  
khoảng số độ hợp  
cách nhạy  
suất sa  
thải  
A~  
có xét điện áp điện áp  
đến có xét có xét  
trọng số đến đến  
(MW)  
tiêu chí trọng số trọng số  
(W1.WL tiêu chí tiêu chí  
(W2.WV (W3.WV  
)
IF  
)
)
SI  
ED  
1
2
3
4
5
6
7
8
L3  
L4  
L5  
L7  
0,19662 0,01793 0,03814 0,25269 0,11569  
0,09831 0,02202 0,03018 0,15050 0,19424  
0,01671 0,01612 0,03900 0,07183 0,40698  
0,05517 0,02237 0,03771 0,11525 0,25365  
0,03036 0,02279 0,03512 0,08827 0,33119  
0,01729 0,01795 0,03893 0,07417 0,39415  
0,04532 0,02145 0,03905 0,10582 0,27627  
0,07918 0,02315 0,03914 0,14147 0,20664  
Hình 8: Dạng sóng đồ thì tần số khi sa thải theo  
phương pháp đa mục tiêu  
L9  
Kết quả so sánh điện áp của phương pháp đề xuất với  
phương pháp phân bố đều lượng công suất sa thải  
được trình bày ở Hình 9.  
L10  
L12  
L13  
2,1788  
Tổng  
0,53896 0,16378 0,29726  
1,0000  
Để so sánh hiệu quả của phương pháp đề xuất thì  
phương pháp sa thải phụ tải dưới tần số sử dụng relay  
sa thải phụ tải dưới tần số được sử dụng để so sánh.  
Quá trình sa thải phụ tải sử dụng relay sa thải dưới  
tần số UFLS được thực hiện khi tần số giảm xuống  
dưới ngưỡng cài đặt tần số. Việc cắt tải thường được  
thực hiện theo từng bước dựa trên bảng cắt phụ tải  
dự kiến được xác định dựa trên quy tắc chung và kinh  
nghiệm đã có. Các bảng này cho biết lượng công suất  
tải nên được cắt vào mỗi bước phụ thuộc vào sự suy  
giảm của tần số [10]  
Trường hợp so sánh là Microgrid bị sự cố mất kết nối  
với lưới điện chính và tần số được tính toán ở phần  
trên là 58,59668Hz, theo [10] thì tổng lượng công  
suất cần sa thải là 34% tổng công suất tải hệ thống  
Hình 9: Điện áp tại bus 2 khi sa thải theo phương  
pháp đề xuất và phương pháp sa thải phân bố đều.  
Kết quả so sánh cho thấy rằng mặc dù tần số phục hồi  
của phương pháp đề xuất phục hồi về không tốt bằng  
phương pháp sa thải dưới tần số UFLS nhưng vẫn về  
phạm vi cho phép và lượng công suất sa thải ít hơn.  
Tuy nhiên, điện áp của phương pháp đề xuất phục hồi  
về tốt hơn so với phương pháp truyền thống. Về  
phương diện kinh tế, phương pháp đề xuất có chi phí  
thiệt hại do việc sa thải tải thấp hơn so với phương  
pháp UFLS. Bên cạnh đó, phương pháp đề xuất còn  
giúp giải quyết vấn đề phối hợp nhiều tiêu chí đảm  
bảo tính kinh tế và kỹ thuật trong sa thải phụ tải, góp  
phần hạn chế thiệt hại khi sa thải nhưng vẫn đảm bảo  
được các yêu cầu về thông số kỹ thuật vận hành của  
hệ thống Microgrid, điều đó cho thấy hiệu quả của  
phương pháp đề xuất.  
. Lượng công suất sa  
0,34.11,98 4,0732MW  
P  
Shed UFLS  
thải dưới tần số này sẽ được phân bố đều cho 8 bus  
tải với lượng công suất sa thải tại mỗi tải là  
4.0732/8=0.50915 MW  
Kết quả so sánh đồ thị tần số của phương pháp  
đề xuất với phương pháp sa thải dưới tần số UFLS  
được thể hiển ở Hình 8  
4. KẾT LUẬN  
76  
LUẬN VĂN THẠC SĨ  
GVHD: PGS. TS. QUYỀN HUY ÁNH  
Luận văn đã nghiên cứu và đề xuất phương pháp xác  
định lượng công suất sa thải tối thiểu có xét đến khả  
năng điều chỉnh tần số sơ cấp và thứ cấp của máy  
phát điện trong hệ thống Microgrid nhằm đưa tần số  
về phạm vi cho phép, khôi phục lại trạng thái làm  
việc ổn định của hệ thống. Tần số khôi phục của  
phương pháp đề xuất là 59,7Hz so với 59,96Hz của  
phương pháp UFLS, thời gian khôi phục ổn định của  
phương pháp đề xuất là 6s so với 4s của phương pháp  
UFLS. Tuy nhiên, lượng công suất phải sa thải thấp  
hơn 46,5% so với các phương pháp truyền thống  
UFLS. Điện áp phương pháp đề xuất phục hồi tốt hơn  
so với phương pháp truyền thống.  
Nghiên cứu phương pháp xác định hệ số tầm quan  
trọng của các phụ tải dựa trên thuật toán AHP trên hệ  
thống Microgrid; phương pháp xác định khoảng cách  
điện áp từ bus kết nối lưới đến các phụ tải; phương  
pháp xác định chỉ số độ nhạy điện áp tại các phụ tải.  
Nghiên cứu và đề xuất phương pháp sa thải phụ tải  
xét đến phối hợp đa phương pháp, đáp ứng đảm bảo  
về kinh tế và kỹ thuật thông qua việc kết hợp tiêu chí  
hệ số tầm quan trọng, tiêu chí khoảng cách điện áp  
và tiêu chí chỉ số độ nhạy điện áp. Trong đó, tiêu chí  
khoảng cách điện áp và tiêu chỉ chỉ số độ nhạy điện  
áp đáp ứng về phương diện kỹ thuật, tiêu chí hệ số  
tầm quan trọng của các phụ tải đáp ứng về phương  
diện kinh tế.  
77  
LUẬN VĂN THẠC SĨ  
GVHD: PGS. TS. QUYỀN HUY ÁNH  
TÀI LIỆU THAM KHẢO  
[1] Hartono BS, Budiyanto, Rudy Setiabudy, “Review of Microgrid Technology”, 2013  
International Conference on QiR, IEEE.  
[2] Naowarat Tephiruk, Komsan Hongesombut, Yutthasak Urathamakul, Sirivat  
Poonvasin, Sanee Tangsatit, “Modeling of rate of change of UFLS for Microgrid  
protections”, 5th International Electrical Engineering Congress, Pattaya, Thailand, 8-10  
March 2017.  
[3] Mousa Marzband, Maziar Mirhosseini Moghaddam, Mudathir Funsho Akorede, Ghazal  
Khomeyrani, “Adaptive load shedding scheme for frequency stability enhancement in  
microgrids”, Electric Power Systems Research (2016).  
[4] [10] Allen J. Wood, Bruce F. Wollenberg, Gerald B. Sheblé, “Power Generation,  
Operation and Control”, Third Edition, John Wiley & Sons, Inc., pp. 473 – 481, 2014.  
[5] Jizhong_Zhu_Optimization_of_Power_System_Operation 2015  
[6]L. Patrick, “The different electrical distance,” in Proceedings of the Tenth Power  
Systems Computation Conference, Graz, 1990.  
[7] Delfino, B., Massucco, S., Morini, A., Scalera, P., & Silvestro, F. (2001, July).  
Implementation and comparison of different under frequency load-shedding schemes. In  
2001 Power Engineering Society Summer Meeting. Conference Proceedings (Cat. No.  
01CH37262) (Vol. 1, pp. 307-312).  
[8] Alhelou, H. H., & Golshan, M. E. H. (2016, May). Hierarchical plug-in EV control  
based on primary frequency response in interconnected smart grid. In Electrical  
Engineering (ICEE), 2016 24th Iranian Conference on (pp. 561-566).  
[9] Wenbo Shi, Xiaorong Xie, Chi-Cheng Chu, and Rajit Gadh. “A Distributed Optimal  
Energy Management Strategy for Microgrids” 2014 IEEE International Conference on  
Smart Grid Communications.  
[10] Florida Reliability Coordinating Council, “FRCC Regional Underfrequency Load  
Shedding (UFLS) Implementation Schedule, FRCC handbook,” Jun, 2011.  
Tác giả chịu trách nhiệm bài viết:  
Họ tên: Nguyễn Thái An  
Đơn vị: Khoa Điện-Điện tử  
Điện thoại: 0964490814  
1
BÀI BÁO KHOA HỌC  
THỰC HIỆN CÔNG BỐ THEO QUY CHẾ ĐÀO TẠO THẠC SỸ  
Bài báo khoa học của học viên  
có xác nhận và đề xuất cho đăng của Giảng viên hướng dẫn  
Bản tiếng Việt ©, TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH và TÁC GIẢ  
Bản quyền tác phẩm đã được bảo hộ bởi Luật xuất bản và Luật Sở hữu trí tuệ Việt Nam.  
Nghiêm cấm mọi hình thức xuất bản, sao chụp, phát tán nội dung khi chưa có sự đồng ý  
của tác giả và Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.  
ĐỂ CÓ BÀI BÁO KHOA HỌC TỐT, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN!  
Thực hiện theo MTCL & KHTHMTCL Năm học 2019-2020 của Thư viện Trường Đại học  
Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh.  
pdf 13 trang Mãnh Khiết 10/01/2024 18840 Free
Bạn đang xem tài liệu "Cải tiến sa thải phụ tải trong microgrid vận hành ở chế độ tách lưới", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfcai_tien_sa_thai_phu_tai_trong_microgrid_van_hanh_o_che_do_t.pdf