›
›

Luận văn Phân bố công suất tối đa mục tiêu (Phần 1)

pdf 22 trang phuongnguyen 130
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận văn Phân bố công suất tối đa mục tiêu (Phần 1)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfluan_van_phan_bo_cong_suat_toi_da_muc_tieu_phan_1.pdf

Nội dung text: Luận văn Phân bố công suất tối đa mục tiêu (Phần 1)

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VÕ SƠN GIANG PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TỐI ĐA MỤC TIÊU NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 60520202 S K C0 0 5 1 9 1 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 4/2017
  2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VÕ SƠN GIANG PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TỐI ƯU ĐA C TIÊU NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2017
  3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Trang tựa LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VÕ SƠN GIANG PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TỐI ƯU ĐA C TI U NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 60520202 Hướng dẫn khoa họ T V C Đ Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2017
  4. %Ӝ*,È2'Ө&9¬ĈҤ27Ҥ2 75ѬӠ1*ĈҤ,+Ӑ&6Ѭ3+Ҥ0.Ӻ7+8Ұ7 7+¬1+3+Ӕ+Ӗ&+Ë0,1+ 3+,ӂ81+Ұ1;e7/8Ұ19Ă17+Ҥ&6Ӻ 'jQKFKRJLҧQJYLrQSKҧQELӋQ 7rQÿӅWjLOXұQYăQWKҥFVӻ 3KkQEӕF{QJVXҩWWӕLѭXÿDPөFWLrX 7rQWiFJLҧ 1*8<ӈ19®6Ѫ1*,$1* MSHV: 1480611 Ngành: .ӻWKXұWÿLӋQ Khóa: 2014 Ĉӏnh Kѭӟng: ӬQJGөQJ +ӑYjWrQQJѭӡLSKҧQELӋQ 761JX\ӉQ9ăQ/LrP &ѫTXDQF{QJWiF ĈLӋQWKRҥLOLrQKӋ ,é.,ӂ11+Ұ1;e7 9ӅKuQKWKӭF NӃWFҩXOXұQYăQ /XұQYăQÿѭӧFWUuQKEj\ÿҽSGӉWKHRG}L .ӃWFҩXOXұQYăQKӧSOêEDRJӗP6FKѭѫQJ &KѭѫQJ17әQJTXDQYӅÿӅWjL &KѭѫQJ27UuQKEj\FѫVӣOêWKX\ӃW &KѭѫQJ3: Trình bày mô hình bài toán OPF &KѭѫQJ47UuQKEj\WKXұWWRiQ362FәÿLӇQYjFҧLWLӃQ &KѭѫQJ5ӬQJGөQJWKXұWWRiQ362FҧLWLӃQÿӇJLҧLEjLWRiQ23) &KѭѫQJ6.ӃWOXұQYjKѭӟQJSKiWWULӇQFӫDÿӃWjL 9ӅQӝLGXQJ 2.1. Nh̵n xét v͉–ÀŠŠ‘ƒŠб…ǡ”Ù”‰ǡЛ…ŠŽЛ…ǡŠï……Š‹Ъ––”‘‰OX̵QYăQ /XұQYăQÿѭӧFWUuQKEj\U}UjQJPҥFKOҥFFyWtQKNKRDKӑF 2.2. Nh̵š±–¯žŠ‰‹ž˜‹Ю…•у†о‰Š‘Ц…–”À…Š†РЪ–“—М…пƒ‰рк‹Šž……ׯ“—‹¯аŠ Š‹ЮŠŠ…пƒ’Šž’Ž—С–•лŠф—–”À–—Ю 7iFJLҧVӱGөQJWjLOLӋXWKDPNKҧRYjFyWUtFKGүQÿ~QJTXLÿӏQKKLӋQKjQK 2.3. Nh̵š±–˜Ыͭc tiêu nghiên cͱu, ph˱˯ng pháp nghiên cͱu s͵ dͭng trong LVTN 0өFWLrXQJKLrQFӭXU}UjQJ 3KѭѫQJSKiSQJKLrQFӭXKӧSOêӬQJGөQJWKXұWWRiQ362FҧLWLӃQÿӇJLҧLEjLWRiQ23)FyFiFPөFWLrX NKiFQKDXEDRJӗPFӵFWLӇXFKLSKtSKiWÿLӋQFӵFWLӇXFKLSKtSKiWWKҧLFӫDFiFQKjPi\ÿLӋQYjFӵFWLӇX WәQWKҩWF{QJVXҩWWURQJKӋWKӕQJÿLӋQ 2.4. Nh̵n xét T͝ng quan cͯƒ¯͉ tài 7iFJLҧÿһWYҩQÿӅU}UjQJWyPWҳWWѭѫQJÿӕLÿҫ\ÿӫFiFQJKLrQFӭXWUѭӟFÿk\FyOLrQTXDQÿӃQÿӅWjL 2.5. ŠСš±–¯žŠ‰‹ž˜͉ n͡‹†—‰Ƭ…ŠН–Žрн‰…пƒ /XұQYăQFyQӝLGXQJYjFKҩWOѭӧQJWӕWFyWKӇVӱGөQJOjPWjLOLӋXWKDPNKҧR 2.6. ŠСš±–¯žŠ‰‹ž˜͉ kh̫£‰ͱng dͭ‰ǡ‰‹ž–”а–Šх…–‹Э…ͯƒ¯͉ tài ĈӅWjLFyNKҧQăQJӭQJGөQJWURQJWKӵFWLӉQYұQKjQKKӋWKӕQJÿLӋQ 2.7. Lu̵˜£…О…ŠЯŠ•уƒǡ„е•—‰Šф‰з‹†—‰‰¿ȋ–Š‹͇t sót và t͛n t̩i): Không
  5. II. CÁC VҨ0ӄ CҪN LÀM RÕ &iFFkXK͗LFͯDJL̫QJYLrQSK̫QEL͏Q 17iFJLҧJLҧLEjLWRiQ23)FKRWӯQJKjPPөFWLrXNKiFQKDXKD\KjPPөFWLrXWәQJKӧS" 27URQJEѭӟF2 trang 39QӃXEjLWRiQSKkQEӕF{QJVXҩWNK{QJFyNӃWTXҧKӝLWөWiFJLҧJLҧLTX\ӃWQKѭWKӃ nào? Ǥ0   TT 0өFÿiQKJLi ĈiQKJLi ĈҥW Không ÿҥW 1 7tQKNKRDKӑFU}UjQJPҥFKOҥFNK~FFKLӃWWURQJOXұQYăQ x 2 ĈiQKJLiYLӋFVӱGөQJKRһFWUtFKGүQNӃWTXҧ1&FӫDQJѭӡLNKiFFyÿ~QJTXL x ÿӏQKKLӋQKjQKFӫDSKiSOXұWVӣKӳXWUtWXӋ 3 0өFWLrXQJKLrQFӭXSKѭѫQJSKiSQJKLrQFӭXVӱGөQJWURQJ/971 x 4 7әQJTXDQFӫDÿӅWjL x 5 ĈiQKJLiYӅQӝLGXQJ FKҩWOѭӧQJFӫD/971 x 6 ĈiQKJLiYӅNKҧQăQJӭQJGөQJJLiWUӏWKӵFWLӉQFӫDÿӅWjL x 0žŠ†Н—…Š±‘ȋšȌ˜‘؏—г0žŠ‰‹ž Ǥϸϯ *L̫QJYLrQSK̫QEL͏QJKLU}êNL͇Q³7iQWKjQKOX̵QYăQ” hay “.K{QJWiQWKjQKOX̵QYăQ”) 7iQWKjQKOXұQYăQ 73+&0QJj\WKiQJQăP 1JѭӡLQKұQ[pW .ê JKLU}KӑWrQ 761JX\ӉQ9ăQ/LrP
  6. %Ӝ*,È2'Ө&9¬ĈҤ27Ҥ2 75ѬӠ1*ĈҤ,+Ӑ&6Ѭ3+Ҥ0.Ӻ7+8Ұ7 7+¬1+3+Ӕ+Ӗ&+Ë0,1+ 3+,ӂ81+Ұ1;e7/8Ұ19Ă17+Ҥ&6Ӻ 'jQKFKRJLҧQJYLrQSKҧQELӋQ 7rQÿӅWjLOXұQYăQWKҥFVӻ 3KkQEӕF{QJVXҩWWӕLѭXÿDPөFWLrX 7rQWiFJLҧ 1*8<ӈ19®6Ѫ1*,$1* MSHV: 1480611 Ngành: .ӻWKXұWÿLӋQ Khóa: 2014 Ĉӏnh Kѭӟng: ӬQJGөQJ +ӑYjWrQQJѭӡLSKҧQELӋQ 3*6764X\ӅQ+X\ÈQK &ѫTXDQF{QJWiF .KRDĈLӋQĈLӋQWӱ ĈLӋQWKRҥLOLrQKӋ ,é.,ӂ11+Ұ1;e7 9ӅKuQKWKӭF NӃWFҩXOXұQYăQ +uQKWKӭFYjNӃWFҩXOXұQYăQÿҥW\rXFҫX 9ӅQӝLGXQJ 2.1. Nh̵n xét v͉–ÀŠŠ‘ƒŠб…ǡ”Ù”‰ǡЛ…ŠŽЛ…ǡŠï……Š‹Ъ––”‘‰OX̵QYăQ /XұQYăQFyWtQKNKRDKӑF1ӝLGXQJU}UjQJPҥFKOҥFNK~FFKLӃW7X\QKLrQPӝWVӕF{QJWKӭFFKѭDÿѭӧF GLӉQJLҧLPӝWFiFKÿҫ\ÿӫ 2.2. Nh̵š±–¯žŠ‰‹ž˜‹Ю…•у†о‰Š‘Ц…–”À…Š†РЪ–“—М…пƒ‰рк‹Šž……ׯ“—‹¯аŠ Š‹ЮŠŠ…пƒ’Šž’Ž—С–•лŠф—–”À–—Ю 1rQWKrPFiFWUtFKGүQQӃXFyVӱGөQJFiFNӃWTXҧQJKLrQFӭXWUѭӟFÿk\ 2.3. Nh̵š±–˜Ыͭc tiêu nghiên cͱu, ph˱˯ng pháp nghiên cͱu s͵ dͭng trong LVTN 6ӱGөQJWKXұWWRiQ362FҧLWLӃQÿӇJLҧLTX\ӃWEjLWRiQSKkQEӕF{QJVXҩWWӕLѭXÿDPөFWLrXWUrQFѫVӣOjFӵF WLӇXFKLSKtSKiWÿLӋQFӵFWLӇXFKLSKtSKiWWKҧLFӫDFiF QKjPi\ÿLӋQYjWәQWKҩWF{QJVXҩWWURQJKӋWKӕQJÿLӋQOjQKӓQKҩW 2.4. Nh̵n xét T͝ng quan cͯƒ¯͉ tài 7әQJTXDQFӫDÿӅWjLWUuQKEj\ÿҥW\rXFҫX 2.5. ŠСš±–¯žŠ‰‹ž˜͉ n͡‹†—‰Ƭ…ŠН–Žрн‰…пƒ 1ӝLGXQJOXұQYăQÿiSӭQJFiFPөFWLrXQJKLrQFӭXÿӅUDFKҩWOѭӧQJ/971ÿҥW\rXFҫX 2.6. ŠСš±–¯žŠ‰‹ž˜͉ kh̫£‰ͱng dͭ‰ǡ‰‹ž–”а–Šх…–‹Э…ͯƒ¯͉ tài .ӃWTXҧQJKLrQFӭXFӫDOXұQYăQFyWKӇiSGөQJÿӇJLҧLTX\ӃWEjLWRiQSKkQEӕF{QJVXҩWWӕLѭXÿDPөFWLrX WUrQFѫVӣOjFӵFWLӇXFKLSKtSKiWÿLӋQFӵFWLӇXFKLSKtSKiWWKҧLFӫDFiFQKjPi\ÿLӋQYjWәQWKҩWF{QJVXҩW WURQJKӋWKӕQJÿLӋQOjQKӓQKҩWYӟLÿLӅXNLӋQVӕOLӋXEDQÿҫXFyWtQKWLQFұ\FDR 2.7. Lu̵˜£…О…ŠЯŠ•уƒǡ„е•—‰Šф‰з‹†—‰‰¿ȋ–Š‹͇t sót và t͛n t̩i): &KӍQKVӱDEә[XQJQӝLGXQJOXұQYăQWKHRJySêFӫDFiFWKjQKYLrQKӝLÿӗQJ
  7. II. CÁC VҨ0ӄ CҪN LÀM RÕ (Các câu hỏi của giảng viên phản biện) 17UuQKEj\ѭXÿLӇPYjQKѭѫFÿLӇPFӫDJLҧLWKXұWÿӅ[XҩWVRYӟLJLҧLWKXұWWUѭӟFÿk\" 27URQJFiFEҧQJVRViQKÿiQKJLiKLӋXTXҧFӫDFiFSKѭѫQJSKiSNKiFQKDX Wӯ)1ÿӃQ)4 OjGRKӑFYLrQ WӵOұSWUuQKWtQKWRiQKD\WKDPNKҧRWӯWjLOLӋXQjR" Ǥ0   TT 0өFÿiQKJLi ĈiQKJLi ĈҥW Không ÿҥW 1 7tQKNKRDKӑFU}UjQJPҥFKOҥFNK~FFKLӃWWURQJOXұQYăQ x 2 ĈiQKJLiYLӋFVӱGөQJKRһFWUtFKGүQNӃWTXҧ1&FӫDQJѭӡLNKiFFyÿ~QJTXL x ÿӏQKKLӋQKjQKFӫDSKiSOXұWVӣKӳXWUtWXӋ 3 0өFWLrXQJKLrQFӭXSKѭѫQJSKiSQJKLrQFӭXVӱGөQJWURQJ/971 x 4 7әQJTXDQFӫDÿӅWjL x 5 ĈiQKJLiYӅQӝLGXQJ FKҩWOѭӧQJFӫD/971 x 6 ĈiQKJLiYӅNKҧQăQJӭQJGөQJJLiWUӏWKӵFWLӉQFӫDÿӅWjL x 0žŠ†Н—…Š±‘ȋšȌ˜‘؏—г0žŠ‰‹ž Ǥϸϯ *L̫QJYLrQSK̫QEL͏QJKLU}êNL͇Q³7iQWKjQKOX̵QYăQ” hay “.K{QJWiQWKjQKOX̵QYăQ”) 7iQWKjQKOXұQYăQ 73+&0QJj\WKiQJQăP 1JѭӡLQKұQ[pW .ê JKLU}KӑWrQ 3*6764X\ӅQ+X\ÈQK
  8. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: NGUYỄN VÕ SƠN GIANG Giới tính: Nam. Ngày, tháng, năm sinh: 29-10-1984 Nơi sinh: Bình Dƣơng. Quê quán: Bình Dƣơng. Dân tộc: Kinh. Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc:199/2 khu phố Thạnh Lợi, phƣờng An Thạnh, Thị Xã Thuận An, Tỉnh Bình Dƣơng. Điện thoại cơ quan: Điện thoại riêng: 0937150204. Fax g-mail: nguyenvosongiang84@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Cao Đẳng: Hệ đào tạo: chính qui Thời gian đào tạo từ 2006 đến 2009. Nơi học (trƣờng, thành phố): Trƣờng Cao Đẳng Điện Lực Tp. Hồ Chí Minh. Ngành học: Hệ Thống Điện. 2. Đại học: Hệ đào tạo: chính qui-liên thông Thời gian đào tạo từ 2009 đến 2012 Nơi học (trƣờng, thành phố): Trƣờng ĐH Điện Lực. Ngành học: Hệ Thống Điện. i
  9. III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Điện Lực Dĩ An thuộc Công 2012 đến nay Kiểm tra viên. Ty Điện Lực Bình Dƣơng. Ngày 01 tháng 03 năm 2017 Ngƣời khai ký tên NGUYỄN VÕ SƠN GIANG ii
  10. LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, các tính toán kết quả mô phỏng nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, tháng 03 năm 2017 Ngƣời cam đoan Nguyễn Võ Sơn Giang iii
  11. LỜI CẢM ƠN Trong thời gian bắt đầu đi học đến nay, em đã nhận đƣợc rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý Thầy Cô, gia đình, đồng nghiệp và bạn bè. Với lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý Thầy Cô Trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Tp.HCM, đặc biệt là sự quan tâm giúp đỡ của Thầy hƣớng dẫn PGS.TS. Võ Ngọc Điều đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho em thực hiện đề tài nghiên cứu này. Em cũng xin cảm ơn thầy ThS.Nguyễn Trung Thắng cũng đã tận tình giúp đỡ và hƣớng dẫn trong quá trình thực hiện Luận văn. Nếu không có những lời hƣớng dẫn, dạy bảo của các Thầy thì em nghĩ đề tài nghiên cứu này của em rất khó có thể hoàn thiện đƣợc. Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn các Thầy. Em cũng chân thành cảm ơn các thầy cô giáo của Khoa Điện – Điện Tử đã cung cấp kiến thức, phòng Đào tạo sau ĐH trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP. HCM đã tạo mọi điều kiện trong suốt quá trình học tập tại trƣờng, góp ý nhiều ý kiến quý báu để em hoàn thành tốt luận văn. Mặc dù trong thời gian qua đã cố gắng nỗ lực nghiên cứu nhƣng kiến thức còn nhiều hạn chế nên không thể tránh đƣợc những thiếu sót. Kính mong các thầy cô hội đồng khoa học xem xét góp ý, chỉnh sửa để luận văn đƣợc hoàn thiện tốt hơn và trong nghiên cứu sau này. TP. HCM, tháng 03 năm 2017 Học viên thực hiện NGUYỄN VÕ SƠN GIANG iv
  12. ABSTRACT Optimal power flow (OPF) is a complicated non-linear programming problem where the main task is to determine control parameter of all generators available and of other electric components in the power systems so that the total fuel cost, emission and power loss are minimized as much as possible while exactly meeting a set of physical and operational constraints imposed by equipment and network limitations such as active and reactive power of generators, transformer tap, switchable capacitor bank, bus voltage, and transmission line capacity limits. Generally, the controllable variables of the OPF problem first need to be determined are active powers of generators, voltage magnitude at generation buses, injected reactive power at capacitor buses, and transformer tap settings and then other dependent variables are obtained such as reactive power of the generators, voltage magnitude at other buses, etc. In the thesis, we have successfully applied conventional PSO (CPSO) and an improved version of PSO (IPSO) for solving the OPF problem in which the objective is to minimize fuel cost, emission and total power loss independently. The performance of the improved version of PSO has been tested on two systems with 30 buses and 118 buses, and the results yielded from the IPSO have been compared to those from CPSO and other methods. Less cost, less emission and less power loss obtained by IPSO compared to those from others have indicated that IPSO is much better than CPSO and other methods. Consequently, it can be concluded that IPSO is very effective for sloving OPF problem. v
  13. TÓM TẮT Phân bố công suất tối ƣu (OPF) là bài toán phi tuyến phức tạp với nhiệm vụ là xác định các thông số điều khiển của máy phát và của các phần tử khác trên lƣới điện sao cho chi phí nhiên liệu của máy phát, phát thải từ máy phát và tổng tổn thất công suất trên lƣới đƣợc giảm thiểu, trong khi đó nhiều ràng buộc trên lƣới truyền tải nhƣ ràng buộc điện áp tại các nút tải, máy phát, giới hạn công suất tác dụng và phản kháng của máy phát, đầu phân áp máy biến áp và công suất tụ bù phải nằm trong giới hạn vận hành. Thông thƣờng, các biến điều khiển của bài toán OPF đƣợc xác định trƣớc nhƣ công suất tác dụng của máy phát, biên độ điện áp tại các nút phát, công suất phản kháng phát ra từ tụ bù và cài đặt đầu phân áp và sau đó các biến số còn lại sẽ đƣợc tìm ra từ kết quả phân bố công suất nhƣ công suất phản kháng của máy phát, điện áp tại nút tải, công suất truyền tải trên lƣới. Trong luận văn này, chúng tôi đã áp dụng thành công phƣơng pháp PSO cổ điển (CPSO) và PSO cải tiến (IPSO) cho bài toán phân bố công suất với các mục tiêu lần lƣợt là cực tiểu chi phí, phát thải và tổn thất công suất. Tính hiệu quả của IPSO đƣợc kiểm chứng thông qua hai hệ thống 30 nút và 118 nút và kết quả đạt đƣợc đƣợc so sánh với các phƣơng pháp khác. Kết quả đạt đƣợc từ IPSO so với các phƣơng pháp khác là chi phí nhỏ hơn, khí thải nhỏ hơn và tổn thất ít hơn đã chỉ ra rằng IPSO hiệu quả hơn so với PSO cổ điển và các phƣơng pháp khác. Từ đó có thể kết luận rằng IPSO là phƣơng pháp hiệu quả cho bài toán phân bố công suất tối ƣu. vi
  14. MỤC LỤC TRANG TỰA TRANG QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv ABSTRACT v TÓM TẮT vi MỤC LỤC vii DANH S CH C C CH VIẾT TẮT x DANH S CH C C H NH xii DANH S CH C C BẢNG xiii Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1 1.1 Đặt vấn đề 1 1.2 Các nghiên cứu 2 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 6 1.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 6 1.5 Ứng dụng của đề tài 6 1.6 Điểm mới của đề tài 7 1.7 Giá trị thực tiễn 7 1.8 Bố cục 7 Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 8 2.1 Ý nghĩa của vận hành tối ƣu hệ thống điện 8 2.1.1 Quá trình sản xuất và tiêu thụ điện năng diễn ra hầu nhƣ đồng thời 8 2.1.2 Hệ thống điện là một hệ thống thống nhất 9 vii
  15. 2.1.3 Tầm quan trọng của hệ thống điện 9 2.2 Vận hành kinh tế hệ thống điện 10 2.3 Vai trò của vận hành kinh tế 11 Chƣơng 3: MÔ HÌNH BÀI TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TỐI ƢU 12 3.1 Giới thiệu chung 12 3.2 Bài toán OPF dạng tổng quát [56] 13 3.3 Đề xuất bài toán OPF 15 3.3.1. Cực tiểu hóa chi phí nhiên liệu 15 3.3.2. Cực tiểu hóa tổn thất trên đƣờng dây 18 3.3.3. Cực tiểu hóa phát thải 18 3.3.4. Cực tiểu hàm đa mục tiêu 19 3.4 Các ràng buộc trong bài toán OPF 19 3.4.1 Ràng buộc cân bằng 20 3.4.2 Ràng buộc không cân bằng 20 Chƣơng 4: THUẬT TOÁN PSO CỔ ĐIỂN VÀ PSO CẢI TIẾN 22 4.1 Giới thiệu 22 4.2 Thuật toán PSO cổ điển 23 4.2.1 Giới thiệu về PSO 23 4.2.2 Cơ sở nền tảng của thuật toán PSO 27 4.2.3 Thuật toán PSO cổ điển 28 4.3 Thuật toán PSO cải tiến [66-68] 31 4.3.1 Thuật toán PSO cải tiến với trọng số ɷ (ɷ-PSO) 31 4.3.2 Thuật toán PSO cải tiến với hệ số giới hạn (GC-PSO) 32 4.3.3 Thuật toán PSO cải tiến đƣợc đề xuất 33 4.3.4 Thử nghiệm thuật toán PSO cải tiến trên các hàm tối ƣu benchmarks. 34 4.3.5 Tóm tắt 37 Chƣơng 5: ỨNG DỤNG THUẬT TOÁN PSO CẢI TIẾN 38 5.1 Giới thiệu 38 5.2 Trình tự thực hiện giải thuật PSO vào bài toán OPF 38 5.3 Xác định điểm thỏa hiệp cho tối ƣu đa mục tiêu 43 viii
  16. 5.4 Kết quả số 44 5.3.1 Kết quả với hệ thống IEEE-30 nút 44 5.3.1.1. Cực tiểu đơn mục tiêu 46 5.3.1.2. Cực tiểu hai mục tiêu 50 5.3.1.3. Cực tiểu ba mục tiêu 54 5.3.2 Kết quả với hệ thống IEEE-118 nút 55 5.3.3 Tóm tắt 57 Chƣơng 6 KẾT LUẬN 58 6.1 Tổng kết đề tài 58 6.2 Hƣớng phát triển đề tài 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 PHỤ LỤC 69 PHỤ LỤC A 69 PHỤ LỤC B 76 ix
  17. DANH SÁCH CÁC CH VI T TẮT OPF Optimal power flow MBA Máy Biến Áp NLP Non-Linear Programming QP Quadratic Programming LP Linear Programming IP Interior Point EP Evolutionary Programming IEP Improved Evolutionary Programming MDE-OPF Modified Differential Evolution Optimal Power Flow SGA Stochastic Genetic Algorithm EGA Enhanced Genetic Algorithm MMP Multi objective Mathematical Programming GA Genetic Algorithim SA Simulated Annealing TS Tabu Search ACO Ant Colony Optimization NST nhiễm sắc thể PSO Particle Swarm Optimization IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers FACTS Flexible AC Transmission System x
  18. DE Differential Evolution ɷ-PSO Global vision of PSO with inerrtia weight GC-PSO Global vision of PSO with constriction factor. IPSO Improved PSO SQP Sequential Quadratic Programming NG Number of generating units ai, bi, ci Fuel cost coeffcients of generating unit i di, ei Fuel cost coeffcients of generating unit i considering valve point effects PGi Real power outputs of generating unit i xi
  19. DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 4.1 Đàn chim trong tự nhiên. 23 Hình 4.2 Đàn cá trong tự nhiên. 24 Hình 4.3 Nguyên lý thay đổi vị trí của cá thể trong không gian 2 chiều [57]. 27 Hình 4.4 Lƣu đồ giải thuật áp dụng PSO cho bài toán tối ƣu 29 Hình 5.1. Sơ đồ đơn tuyến mạng điện IEEE 30 nút. 45 Hình 5.2. Đặc tính hội tụ cực tiểu chi phí cho hệ thống IEEE-30 nút. 49 Hình 5.3. Đặc tính hội tụ cực tiểu phát thải cho hệ thống IEEE-30 nút. 49 Hình 5.4. Đƣờng cong các nghiệm không trội cho cực tiểu chi phí và phát thải 51 Hình 5.5. Đƣờng cong các nghiệm không trội cho cực tiểu chi phí và tổn thất 53 Hình 5.6. Đặc tính hội tụ cực tiểu chi phí cho hệ thống IEEE-118 nút. 56 Hình 5.7. Đặc tính hội tụ cực tiểu tổn thất công suất cho hệ thống IEEE-118 nút. 57 xii
  20. S K L 0 0 2 1 5 4