Quy hoạch và phát triển lưới điện truyền tải

QUI HOẠCH VÀ PHÁT TRIỂN LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI  
TRANSMISSION NETWORK EXPANSION PLANNING AND  
DEVELOPMENT (TNEPAD)  
Trương Việt Anh1, Võ Quốc Kha2  
1Trường đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM.  
2Trường đại học Công nghệ Sài Gòn.  
TÓM TẮT  
Trong luận văn này, việc mở rộng lưới được thực hiện bằng cách xem xét thêm một  
hay một vài đường dây để loại bỏ nghẽn mạch trên đường dây truyền tải. Đã có nhiều công  
bố về vấn đề này được đưa ra trong những năm gần đây, nhiều phương pháp được áp dụng  
như các phương pháp PSO kinh điển, GA kinh điển, phương pháp Heuristic tiến, Heuristic  
lùi… Các phương pháp này đều cho kết quả khả quan khi áp dụng vào bài toán chống  
nghẽn mạch lưới truyền tải. Tuy nhiên, đây là vấn đề quan trọng trong vận hành tối ưu hệ  
thống, nên vẫn cần thêm các phương pháp tối ưu khác để làm tham chiếu đánh giá lựa chọn  
phương án hợp lý nhất cho một dự án lớn với chi phí cao như xây dựng đường dây truyền  
tải điện. Trong luận văn, phương pháp di truyền (GA) được đề xuất áp dụng trong bài toán  
này. Để đánh giá kết quả đạt được, hệ thống điện IEEE 30 nút được dùng để mô phỏng và  
ghi nhận kết quả trên phần mềm Matlab. Qua kết quả thu nhận được đã chứng minh  
phương pháp được đề xuất có tính khả thi cao khi áp dụng vào bài toán tối ưu chi phí mở  
rộng lưới điện trong hệ thống điện được mô phỏng.  
Từ khóa: TNEP; phương pháp PSO kinh điển, GA kinh điển, phương pháp  
Heuristic tiến, Heuristic lùi; phương pháp di truyền (GA); hệ thống điện IEEE 30; phần  
mềm Matlab.  
ABSTRACT  
In this thesis, network expansion is performed by considering adding one or few  
lines to eliminate congestion on the transmission line. There have been many publications  
on this issue in recent years, many methods are applied such as PSO classic, GA classic,  
forward heuristic, backward heuristic and so on. These methods create the satisfactory  
results when applied to the problem of congestion eliminated of transmission network.  
However, this is an important issue in the optimal operation of the system, so it is still  
necessary to add other optimal methods, reference to evaluate and select the most  
reasonable planning for a large project with high costs like the construction of power  
transmission line. In this thesis, the hybrid Genetic Algorithm (GA) method is considered  
to apply to this problem. To evaluate achieved results, IEEE 30 bus test system is used to  
simulate and record results on MATLAB software. The obtained results show that the  
proposed method is highly feasible when applying to the cost of optimal problem of power  
network expansion in the simulated power system.  
Keywords: PSO classic; GA classic; forward heuristic, backward heuristic;  
Genetic Algorithm (GA); IEEE 30; MATLAB software.  
1
tối ưu với chi phí đầu tư thấp nhất, loại  
bỏ nghẽn mạch đường dây; sử dụng  
thuật toán xấp xỉ ngoài để giải bài toán  
tìm cấu trúc tối ưu, cực tiểu chi phí đầu  
tư đường dây, hiệu quả mô hình chứng  
minh trong hệ thống điện 39 nút và kết  
quả được trình bày trong [6]. Quy  
hoạch mở rộng hệ thống truyền tải sử  
dụng giải thuật heuristic [7], với mục  
tiêu là cực tiểu chi phí kéo thêm đường  
dây mới do sự phát triển của phụ tải  
trong tương lai; đề xuất sử dụng giải  
thuật heuristic để giải quyết bài toán;  
Giải pháp được đề xuất là chính xác  
hơn so với phương pháp thêm dây ngẫu  
nhiên; Đồng thời, hiệu quả của thuật  
toán còn được biểu hiện qua việc tích  
hợp phân tích độ nhạy để xem xét chi  
phí các nhánh dây, chứng minh trong  
hệ thống Garver 6 nút. Quy hoạch mở  
rộng hệ thống truyền tải trong nhiều  
năm sử dụng giải thuật bầy đàn tiến  
hóa rời rạc; Các kết quả đã chứng minh  
trong [8] chứng tỏ mô hình đề xuất là  
chính xác, xác định giải pháp chất  
lượng tốt ít đàn hơn và ít lặp đi lặp lại  
hơn so với các thuật toán bầy đàn cổ  
điển.  
Giới thiệu  
Do sự tăng trưởng kinh tế - xã hội, các khu  
công nghiệp, trung tâm thương mại, khu  
dân cư… mọc lên càng ngày càng nhiều,  
dẫn đến nhu cầu tiêu thụ điện phục vụ cho  
đời sống người dân, sản xuất hàng hóa và  
dịch vụ, các hoạt động văn hóa xã hội ngày  
càng tăng theo. Vì vậy, việc cấp thiết đặt ra  
của ngành điện là phải đầu tư mở rộng hệ  
thống truyền tải nhằm đáp ứng nhu cầu  
cung cấp đầy đủ điện năng đến tâm phụ tải  
đó. Việc mở rộng này nên được thực hiện  
một cách kịp thời đáp ứng các tiêu chí như:  
tối ưu hóa về kỹ thuật, kinh tế vận hành và  
đáp ứng độ tin cậy.  
Để giải quyết bài toán quy hoạch  
mở rộng lưới, hiện nay có 3 phương pháp  
chính bao gồm: đặt thêm nhà máy phát  
điện, sử dụng thiết bị Facts và kéo thêm  
đường dây mới.  
Sau khi phân tích các phương pháp  
trên để quy hoạch mở rộng mạng lưới  
truyền tải điện thì nhận thấy phương pháp  
kéo thêm đường dây mới là hợp lí. Có thể  
tăng công suất truyền tải dài hạn khắc  
phục được hạn chế không đặt được nhà  
máy phát tại các trung tâm kinh tế, cách  
xa nguồn nguyên liệu và ô nhiễm môi  
trường của phương pháp đặt thêm nhà  
máy phát, đồng thời cũng đáp ứng quá  
trình tăng tải theo sự phát triển kinh tế -  
xã hội, khắc phục hạn chế của việc lắp  
đặt thiết bị Facts.  
2. Mô hình toán học:  
2.1. Hàm mục tiêu:  
Hàm phạt vi phạm điện áp nút:  
Khi điện áp nút bị vi phạm một giá  
trị phạt được thêm vào hàm mục tiêu để  
loại bỏ trường hợp vi phạm. Hàm phạt  
điện áp được trình bày như trong phương  
Vì vậy, trong luận văn đề xuất việc  
quy hoạch mở rộng mạng lưới truyền tải  
bằng cách kéo thêm đường dây mới. Tuy  
chi phí để mở rộng đường dây truyền tải  
là rất tốn kém, nhưng về lâu về dài sẽ  
mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn các  
phương pháp quy hoạch mở rộng trên.  
Luận văn này sử dụng giải thuật GA để  
giải quyết bài toán quy hoạch mở rộng  
mạng lưới. Kết quả sẽ được phân tích  
trong các nội dụng phía sau.  
trình   bên dưới:  
   
 
 
∑
 
   
    
             
    
(1)  
   
   
 
    
Trong đó:  
kvi: là hệ số phạt điện áp tại nút thứ i, kvi  
được tính như sau:  
         
          
    
    
 
    
   
 
    
    
          
    {  
   
(2)  
    
 
    
 
        
        
    
Trong [6], đề xuất tìm ra cấu trúc  
    
 
2
Ppv: là hằng số phạt tổng trong vi phạm  
điện áp. Giá trị Ppv phụ thuộc vào mục  
tiêu của bài toán. Khi yêu cầu ổn định  
điện áp đóng vai trò quan trọng thì hệ số  
Ppv sẽ lớn và ngược lại.  
đường dây được thêm vào hệ thống. Hàm  
chi phí xây dựng được trình bày trong  
phương trình   
dưới đây:  
         
 
    
 
∑
 
 
    (6)  
         
   
 
Trong đó:  
N: số nút trong hệ thống  
kLi: là số nhánh đường dây thứ i được  
thêm vào hệ thống điện. kLi=0, nếu nhánh  
i không được thêm vào lưới. kLi=1 khi có  
1 nhánh thứ i được thêm vào lưới.  
Vi: điện áp tại nút i  
Vmax: điện áp lớn nhất cho phép tại nút i  
Vmin: điện áp nhỏ nhất cho phép tại nút i  
nc: tổng số nhánh có khả năng thêm vào  
lưới.  
Vref: là điện áp tham chiếu, giá trị Vref  
được tính theo công thức dưới:  
Hàm mục tiêu của bài toán:  
 
 
    
          
    
    
 
 
  {  
(3)  
    
          
 
    
Để đánh giá hiệu quả xây dựng  
đường dây mới các yếu tố chi phí xây  
dựng đường dây, chi phí phạt vi phạm  
điện áp và vi phạm công suất phải được  
tính toán đồng thời, vì các thông số này  
đều ảnh hướng tới chất lượng và ổn định  
hệ thống điện. Như vậy hàm mục tiêu sẽ  
là tổng các hàm trên. Hàm mục tiêu được  
Hàm phạt vi phạm công suất truyền  
trên nhánh:  
Khi công suất truyền trên nhánh lớn  
hơn công suất định mức của nhánh đó thì  
một giá trị phạt được thêm vào hàm mục  
tiêu để loại bỏ trường hợp vi phạm. Hàm  
phạt công suất   được trình bày như  
trong phương trình bên dưới:  
    
tính toán dựa trên phương trình   
bên dưới:  
      
 
   
 
∑
 
    
    
             (4)  
       
    
 
      
    +   +  (7)  
                
    
 
Trong đó:  
2.2. Ràng buộc:  
Phương trình dòng tải:  
kpi: là hệ số phạt công suất tại nhánh thứ  
i, kpi được tính như sau:  
Đối với hầu hết các phương pháp  
quy hoạch bình thường đều sử dụng  
chương trình phân tích dòng tải, cố gắng  
tránh bất cứ sự lo lắng về vấn đề điện áp  
không được đảm bảo và khó khăn trong  
việc hội tụ. Chương trình phân tích được  
trình bày như sau:  
            
 
      
    {  
   
(5)  
            
 
      
Ppp: là hằng số phạt tổng trong vi phạm  
công suất. Giá trị Ppp phụ thuộc vào mục  
tiêu của bài toán. Khi yêu cầu chống  
nghẽn mạch đóng vai trò quan trọng thì  
hệ số Ppp sẽ lớn và ngược lại.  
 
∑
                          (8)  
   
 
 
   
   
    
Pi: là công suất tại nhánh thứ i  
Trong đó:  
Pmax, i: là công suất định mức tại nhánh  
thứ i  
      : Góc pha điện áp của nút i và  
 
 
nút j  
nbr: là số nhánh trong hệ thống  
PGi  
PDi  
f
: Công suất phát tại nút i  
: Công suất nhu cầu tại nút i  
Hàm chi phí xây dựng đường dây mới:  
Hàm chi phí xây dựng đường dây  
mới được tính bằng tổng chi phí các  
: Chỉ số biểu diễn các thông số  
tự do và các biến  
3
N
: Số nút hệ thống  
quy hoạch biết được nhánh nào bị quá tải.  
Công suất nhánh Pi được cho dưới đây:  
Bij  
: Phần ảo thành phần ij trong ma  
trận tổng dẫn Yij  
      
(11)  
   
      
Giới hạn truyền tải:  
Trong quy hoạch, đặc tính truyền  
tải công suất rất quan trọng nên đường  
dây truyền tải cần phải kiểm tra công suất  
truyền tải có bị vi phạm không. Nó được  
trình bày dưới đây:  
Trong đó:  
Pij : Công suất tác dụng tại nhánh từ i  
đến j.  
Pijmax : Công suất tác dụng lớn nhất tại  
nhánh từ i đến j  
3.  
Thuật toán GA và ứng dụng  
    
  (      )     
            
(9)  
 
 
 
 
 
 
 
trong bài toán tối ưu hệ thống điện  
Trong đó:  
3.1. Lựa chọn ứng viên:  
    
 
: Định mức đường dây K  
 
Cho hệ thống thử nghiệm như trong hình  
1, với số đường dây hiện hữu là 5 đường  
dây, có 5 nút và 3 máy phát. Sau quá  
trình chạy phân bố công suất trên hệ  
thống này thì phát hiện nhánh 3-5 bị  
nghẽn mạch với công suất truyền trên  
nhánh này lớn hơn công suất định mức  
thiết kế của đường dây. Tình trạng nghẽn  
mạch được thể hiện trong hình 2.  
Le  
: Tập các đường dây hiện hữu  
: Tập các đường dây ứng viên  
: Ma trận tổng dẫn đường dây  
Lc  
bk  
Giới hạn phân bố công suất truyền tải:  
Ràng buộc này sẽ giúp người quy  
hoạch biết chính xác vị trí và số đường dây  
mới yêu cầu. Nó được bao gồm trong bài  
toán quy hoạch mở rộng để xác định tối đa  
số lượng và vị trí mạch mới được lắp đặt  
tại một vị trí cụ thế. Bởi vì các nhà quy  
hoạch phải đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế  
về các tác động trực tiếp đến môi trường  
cùng với các vấn đề kinh tế.  
Ràng buộc điện áp:  
Ràng buộc điện áp giúp người quy  
hoạch biết được vị trí nút nào quá áp, nút  
nào sụt áp. Điện áp Vi được cho dưới  
đây:  
Hình 1: Hệ thống thử nghiệm  
 
     
        
(10)  
 
     
Trong đó:  
Vi  
: Điện áp tại nút thứ i  
Vimin : Điện áp nhỏ nhất tại nút thứ i  
Vimax : Điện áp cực đại tại nút thứ i  
Ràng buộc công suất:  
Ràng buộc công suất giúp người  
Hình 2: Hệ thống bị quá tải ở nút 3 - 5  
4
Để giải quyết tình trạng nghẽn mạch trên  
đường dây 3-5, một số đường dây có khả  
năng xây dựng được liệt kê như trong  
hình 3. Các đường dây màu đỏ là các  
đường dây có thể thêm vào hệ thống  
điện. Việc thêm vào hay không được  
quyết định bởi người thiết kế. Mục tiêu  
của người thiết kế là làm sao cho đường  
dây 3-5 không nghẽn mạch với chi phí  
xây dựng là thấp nhất.  
1
4
1
5
Hình 4: Các đường dây được thêm vào  
hệ thống  
Với cấu hình được thể hiện trong  
hình 2.13, chương trình phân bố công  
suất sẽ được thực thi để kiểm tra tình  
trạng nghẽn mạch trên hệ thống điện.  
Mỗi trạng thái của các giá trị trong bảng  
1 sẽ có một cấu trúc hệ thống điện tương  
ứng. Mục tiêu là tìm kiếm chuỗi giá trị có  
chi phí đi dây thấp nhất và không có  
nghẽn mạch trên hệ thống điện.  
Hình 3: Các đường dây có thể thêm vào  
hệ thống  
Nhằm thuận tiên cho các phương  
pháp thử sai, một bảng các khả  
năng lắp đặt đường dây được thể  
hiện trong bảng 2.1 như bên dưới.  
Tổ hợp của việc thêm hay không  
thêm đường dây như bảng 2.1 được gọi là  
1 gen trong giải thuật GA. Hàm mục tiêu  
của thuật toán bây giờ là cực tiểu chi phí  
đi dây với điều kiện không có nghẽn  
mạch trên hệ thống điện. Nhiệm vụ của  
giải thuật GA là tìm kiếm đoạn gen sao  
thỏa mục tiêu trên.  
Với các giá trị giả định như trong bảng 1  
với quy ước đường dây mang giá trị là 1  
thì được thêm vào lưới điện còn đường  
dây mang giá trị 0 thì không được thêm  
vào lưới điện. Giá trị trong bảng được  
chuyển hóa thành hệ thống điện mới như  
trong hình 4.  
Như vậy, có bao nhiêu đường dây  
có khả năng thêm vào lưới điện thì có  
bây nhiêu phần tử trong đoạn gen trong  
giải thuật GA.  
Bảng 1: Bảng mô tả các nhánh dây được  
thêm vào bằng chuỗi cá thể  
Nhánh  
1-2 1-3 1-5 2-4 3-5  
3.2. Lưu đồ thuật toán:  
Giá trị  
0
1
1
1
0
5
BEGIN  
Hệ thống thử nghiệm bao gồm: 30  
nút, 6 máy phát và 41 đường dây. Sơ đồ  
hệ thống thử nghiệm IEEE 30 nút như  
hình dưới đây:  
1. Thiết lập thông số lưới điện truyền tải  
Thiết lập thông số GA  
Khởi tạo các đoạn GEN và quần thể.  
Cost3=0  
2. Chạy chương trình phân bố công suất.  
3. Có nghẽn mạch  
đường dây k?  
8. Lưu giá trị  
Cost3  
N
END  
Y
4. Chạy chương trình tính toán hàm mục tiêu  
5. Thỏa điều  
kiện dừng?  
Y
N
6. Lựa chọn đoạn GEN bố mẹ  
Thực hiện đột biến  
Thực hiện lai ghép  
Hình 5: Lưu đồ thuật toán thay dây bằng  
giải thuật GA  
Hình 6: Cấu trúc của hệ thống điện IEEE  
Thuật toán mở rộng lưới chống  
nghẽn mạch dựa trên giải thuật GA được  
thể hiện như trong hình 5 Giải thuật hoạt  
động dựa trên xem xét khả năng thêm  
vào hay không thêm vào các đường dây  
ứng viên sao cho chống được nghẽn  
mạch với chi phí xây dựng các đường dây  
này là bé nhất. Trong giải thuật này, mỗi  
phần tử đóng vai trò có hay không có  
thêm đường dây ứng viên và hệ thống  
điện hiện hữu. Tập hợp các ứng viên  
được gọi là một cấu trúc gen sẽ cho ra  
cấu hình cụ thể của hệ thống điện mới  
được thêm các đường dây từ hệ thống  
điện hiện tại. Mục tiêu chính của thuật  
toán GA là tìm gen với yêu cầu tối thiểu  
chi phi đầu tư đường dây mới và không  
xuất hiện nghẽn mạch hệ thống điện.  
30 nút  
Hình 7: Kết quả phân bố điện áp trên các  
nút phụ tải cho lưới điện hiện tại  
Hình 7 thể hiện các biên độ điện áp  
tại các nút dưới dạng biểu đồ. Qua kết  
quả thể hiện trong hình, nhận thấy nút 8  
có điện áp 0.90 pu. Điều này cho thấy  
điện áp tại nút đã thấp hơn giới hạn an  
toàn cho phép lưới điện vận hành ổn  
định. Cần phải có phương án giải quyết  
vấn đề sụt áp tại nút này tránh sự cố lưới  
xuất hiện do tình trạng sụt áp gây ra.  
4. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG  
Trong chương này sẽ thực hiện các  
mô phỏng trên lưới điện IEEE 30 nút cho cả  
ba phương án đề xuất ở phần trên. Kết quả  
thu được sẽ được phân tích và rút ra các kết  
luận về hiệu quả của các phương pháp.  
4.1 Cấu trúc hệ thống điện 30 nút tiêu  
chuẩn của IEEE.  
6
qua các lần lặp sử dụng GA.  
Hình 4 1: Kết quả phân bố điện áp trên  
các nút phụ tải cho lưới điện hiện tại  
Hình 9: Kết quả phân bố điện áp tại các  
nút khi thêm đường dây mới sử dụng GA  
4.2 Kết quả phương pháp tăng đường  
dây mới sử dụng thuật toán GA.  
Hình 4.11 Qua kết quả nhận thấy  
điện áp tại các nút 8 xuống thấp dưới  
ngưỡng điện áp cho phép là 0.95 pu. Tuy  
nhiên, sự tụt áp này không quá cao mà  
chỉ xấp xỉ 0.95 nên hệ thống vẫn có thể  
vận hành bình thường. Để khắc phục vấn  
đề này, chỉ cần lắp thêm các tụ bù Q giá  
rẻ là có thể vận hành ổn định hệ thống  
điện.  
Bảng 2: Thông số GA được dùng trong  
mô phỏng  
Parameters  
Value  
0.7  
Crossover Percentage  
Extra Range Factor for Crossover 0.4  
Mutation Percentage  
Number of Mutants  
Mutation Rate  
0.3  
30  
0.1  
300  
100  
Maximum Number of Iterations  
Population Size  
Hình 10: Kết quả phân bố công suất trên  
các đường dây khi thêm đường dây  
mới sử dụng GA  
Hình 10 thể hiện phần trăm công  
suất truyền tải trên mỗi nhánh khi so sánh  
với công suất truyền tải định mức của  
chính nó. Qua kết quả ghi nhận được qua  
đồ thị, nhận thấy rằng công suất truyền  
trên các nhánh có tăng lên theo sự gia  
tăng nhu cầu phụ tải.  
Hình 8: Biểu đồ hàm chi phí vận hành  
7
4.3 Đánh giá hiệu quả giải pháp thay  
dây dựa trên GA khi tăng tải  
Nhằm đánh giá hiệu quả của  
phương pháp mở rộng lưới dựa trên thuật  
toán tối ưu GA, tình trạng tăng tải theo  
thời gian sử dụng được thực hiện đánh  
giá. Các kết quả thu được cho thấy giải  
thuật được đề xuất có khả năng vẫn  
chống nghẽn mạng khi tải tăng công suất  
lên đến 30%. Các kết quat phân tích với  
nhiều mức tăng tải  
Hình 12: Kết quả phân bố công suất  
trên các đường dây khi tải tăng 10%  
Tải tăng 10%  
Tải tăng 20%  
Khi các phụ tải tại các nút tăng lên  
10%, cấu trúc lưới điện bị thay đổi do  
thay đổi công suất tại các nút. Hình bên  
dưới thể hiện điện áp trên các nút phụ tải  
dưới dạng đơn vị tương đối khi công  
suất các tải tăng lên 10%. Qua các kết  
quả có thể nhận thấy điện áp một số nút  
cuối nguồn xuống dưới 0.95 (p.u.). Như  
vậy cần có giải pháp tăng điện áp tại các  
nút này lên trên 0.95 (p.u.) bằng cách lắp  
các tụ bù tại các nút cuối nguồn.  
Khi các phụ tải tại các nút tăng  
lên 20%, cấu trúc lưới điện bị thay đổi  
do thay đổi công suất tại các nút. Lúc  
này, chương trình phân bố công suất  
được thực thi và kết quả điện áp trong  
trường hợp này được thể hiện trong  
hình 13 và hình 14.  
Hình 13 thể hiện điện áp trên  
các nút phụ tải dưới dạng đơn vị  
tương đối khi công suất các tải tăng  
lên 20%. Qua các kết quả có thể  
nhận thấy điện áp một số nút cuối  
nguồn xuống dưới 0.95 (p.u.). Như  
vậy cần có giải pháp tăng điện áp tại  
các nút này lên trên 0.95 (p.u.) bằng  
cách lắp các tụ bù tại các nút cuối  
nguồn.  
Hình 11 thể hiện tỉ lệ phần trăm  
công suất truyền trên các đường dây so  
với công suất định mức của đường dây  
tương ứng. Qua hình 11 và hình 12 có  
thể nhận thấy khi tăng công suất phụ tải  
lên 10% thì chưa xuất hiện trạng thái  
nghẽn mạch trên hệ thống điện.  
Hình 11: Kết quả phân bố điện áp khi  
tải tăng 10%  
Hình 13: Kết quả phân bố điện áp khi  
tải tăng 20%  
Hình 14 thể hiện tỉ lệ phần trăm  
8
Hình 16 thể hiện tỉ lệ phần trăm  
công suất truyền trên các đường dây so  
với công suất định mức của đường dây  
tương ứng. Qua hình 12 có thể nhận thấy  
khi tăng công suất phụ tải lên 30% thì đã  
xuất hiện trạng thái nghẽn mạch trên hệ  
thống điện. Tuy nhiên, việc nghẽn mạch  
là do các đường dây nghẽn mạch đều có  
công suất nhỏ. Cụ thể các nhánh nghẽn  
mạch là 10-17 với công suất đường dây  
là 32MVAr và nhánh 18-19 với 16  
MVAr. Các đường dây này vượt công  
suất không hơn 2 MVAr nên lưới vẫn  
hoạt động bình thường.  
công suất truyền trên các đường dây  
so với công suất định mức của đường  
dây tương ứng. Qua hình 14 có thể  
nhận thấy khi tăng công suất phụ tải  
lên 20% thì chưa xuất hiện trạng thái  
nghẽn mạch trên hệ thống điện.  
Hình 14: Kết quả phân bố công suất  
trên các đường dây khi tải tăng 20%  
Tải tăng 30%  
Khi các phụ tải tại các nút tăng lên  
30%, cấu trúc lưới điện bị thay đổi do  
thay đổi công suất tại các nút. Lúc này,  
chương trình phân bố công suất được  
thực thi và kết quả điện áp trong trường  
hợp này được thể hiện trong hình 11  
Hình 15 thể hiện điện áp trên các  
nút phụ tải dưới dạng đơn vị tương đối  
khi công suất các tải tăng lên 30%. Qua  
các kết quả có thể nhận thấy điện áp một  
số nút cuối nguồn xuống dưới 0.95  
(p.u.). Như vậy cần có giải pháp tăng  
điện áp tại các nút này lên trên 0.95  
(p.u.) bằng cách lắp các tụ bù tại các nút  
cuối nguồn.  
Hình 16: Kết quả phân bố công suất trên  
các đường dây khi tải tăng 30%  
5. Kết luận:  
Qua các kết quả thu được, một số  
nhận xét được đưa ra như sau: Phương  
pháp xác định đường dây tăng thêm  
thông qua giải thuật GA có hiệu quả hơn  
hai phương pháp thêm dây vào đường  
dây nghẽn mạch hoặc phương pháp thay  
dây siêu nhiệt khi chi phí thực hiện giảm  
đi rất nhiều.  
Phương pháp được đề xuất có khả  
năng thực thi ổn định nếu công suất phụ  
tải tăng 30%. Điều này cho thấy phương  
pháp có tính khả thi cao khi lắp đặt trong  
lắp đặt ngoài thực tế.  
Hình 15: Kết quả phân bố điện áp khi tải  
tăng 30%  
9
T I LIỆ  T A    Ả  
[1]  
[2]  
S. a. farghal, M. roehdy abdel aziz. Generation expansion planning including the renewable  
energy sources. IEEE transactions on power systems. Vol. 3, no. 3, august 1988.  
Adelino J.C. Pereira a, João Tomé Saraiva b,*. Generation expansion planning (GEP) e A  
long-term approach using system dynamics and genetic algorithms (GAs). Energy. 36  
(2011) 5180-5199.  
[3]  
[4]  
S. Kannan, S. Mary Raja Slochanal, and Narayana Prasad Padhy. Application and  
Comparison of Metaheuristic Techniques to Generation Expansion Planning Problem.  
IEEE transactions on power systems. VOL. 20, NO. 1, FEBRUARY 2005.  
Hooshmand R-A, Banejad M, Isazadeh G. Management of power flow of transmission  
lines indisturbed condition susing UPFC. In: Australian Universities Power Engineering  
Conference. Australia; p.33–41, 2007.  
[5]  
[6]  
[7]  
H.Yazdanpanahi G.B.Gharehpetian. Application of FACTS Devices in Transmission  
Expansion Planning to Overcome Problems of Projects Delays.  
Betelehem T. Tessema. Strategies for Electrical Network Expansion. Master Thesis  
Electrical Power Engineering. August 30, 2011.  
Mitra Mirhosseini and Aliakbar Gharaveisi. Transmission Network Expansion Planning  
with a Heuristic Approach. International Journal of Electronics Engineering. 2 (2), 2010,  
pp. 235 – 237.  
[8]  
[9]  
Manuel Costeira da Rocha #1, João Tomé Saraiva #2, # DEEC – FEUP, Universidade do  
Porto Rua Dr. Roberto Frias, sn, 4200-465 Porto Portugal. Multiyear Transmission  
Expansion Planning using Discrete Evolutionary Particle Swarm Optimization.  
International Conference on the European Energy Market (EEM). 25-27 May 2011 •  
Zagreb, Croatia.  
Lưu Hữu Vinh Quang. Áp dụng phương pháp đơn hình quy hoạch phát triển hệ thống điện.  
Tạp chí phát triển KH&CN. Tập 10, Số 03-2007.  
[10] Éric D. Taillard. Parallel taboo search technique for the jobshop scheduling problem.  
ORSA Journal on Computing. Vol.6, No. 2, Spring 1994.  
[11] J. H. Holland. Adaptation in Natural and Artificial Systems. University of Michigan. 1975.  
[12] Kirkpatrick, S., C.D. Gelatt Jr. and M. P. Vecchi (1983). Optimization by Simulated  
nnealing. Science. 220, 4598, 671-680.  
[13] C. Darwin. On the Origin of Species by Means of Natural Selection or the Preservation of  
Favoured Races in the Struggle for Life. London: John Murray 1st edition. Retrieved on  
2006-12-31, 1859.  
[14] A. J. Wood and B. F. Wollenberg. Power generation, operation, and control. 2nd ed, New  
York: Jhon Wiley and Sons, Inc, 1996.  
[15] Macheso Martin Simiyu. State-of-the-art of transmission expansion planning: Comprehensive  
review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, no. 23, pp 312-319, 2013.  
[16] Hossein Seifi (2011). Electric Power System Planning.  
[17] Hồ Văn Hiến. Hệ thống điện truyền tải và phân phối. NXB Đại học Quốc gia TP.HCM,  
2013, tr. 151-266.  
[18] Power system network expansion planning using hybrid heuristic method. Internet:  
10  
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 2018-2019 của Thư viện Trường Đại học  
Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh.  
pdf 11 trang Mãnh Khiết 09/01/2024 19660 Free
Bạn đang xem tài liệu "Quy hoạch và phát triển lưới điện truyền tải", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfqui_hoach_va_phat_trien_luoi_dien_truyen_tai.pdf