Luận án tiến sĩ về mở rộng nguồn điện phân tán - Tôn Ngọc Triều
Luận án nghiên cứu mở rộng nguồn điện phân tán và bộ dự trữ năng lượng, tối ưu hóa lưới điện phân phối nhằm nâng cao hiệu suất và độ tin cậy.
Kỹ thuật Điện
Luan An
Luận án tiến sĩ
Năm xuất bản
Số trang
163
Thời gian đọc
25 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Mục lục chi tiết
Tóm tắt nội dung
I. Tổng quan mở rộng nguồn điện và dự trữ năng lượng
Luận án này cung cấp một phân tích chuyên sâu và đề xuất các giải pháp tiên tiến cho việc mở rộng lưới điện phân phối (LĐPP). Trọng tâm chính là tích hợp hiệu quả các nguồn điện phân tán (DG) và bộ dự trữ năng lượng (ESS) vào hệ thống. Mục tiêu cốt lõi là nâng cao đáng kể hiệu quả hoạt động, độ tin cậy và khả năng ổn định của LĐPP. Sự phát triển nhanh chóng của các nguồn năng lượng tái tạo như điện mặt trời và gió đòi hỏi một cách tiếp cận mới trong quản lý và phân phối điện. Các nguồn điện phân tán giúp giảm tải cho đường dây truyền tải lớn, tăng cường an ninh năng lượng cục bộ. Bộ dự trữ năng lượng đóng vai trò thiết yếu trong việc cân bằng cung cầu, giảm thiểu biến động và tối ưu hóa vận hành hệ thống. Việc mở rộng này không chỉ giúp tối ưu hóa phân phối điện mà còn góp phần quan trọng vào mục tiêu phát triển bền vững, giảm phát thải carbon và xây dựng một hệ thống điện thông minh hơn. Nghiên cứu giải quyết những thách thức kỹ thuật phức tạp phát sinh từ sự tích hợp này, từ việc xác định vị trí lắp đặt đến tối ưu hóa công suất vận hành.
1.1. Mục tiêu chính luận án
Luận án đề xuất ba bài toán mới và một bài toán áp dụng, được thiết kế để giải quyết các vấn đề quan trọng trong LĐPP Việt Nam. Các bài toán này tập trung vào việc xác định vị trí và công suất tối ưu của DG và ESS. Điều này giúp tối đa hóa lợi ích mà các nguồn này mang lại cho lưới điện, bao gồm cải thiện độ tin cậy và giảm chi phí vận hành. Luận án cũng đề xuất các phương pháp tái cấu hình lưới điện phân phối (DNR) hiệu quả. Mục tiêu là đảm bảo hệ thống vận hành linh hoạt và hiệu quả dưới các điều kiện tải và phát điện khác nhau, đặc biệt là sự biến động của năng lượng tái tạo. Từ đó, nghiên cứu hướng tới việc xây dựng một lưới điện thông minh, có khả năng tự động thích ứng và phục hồi cao, đáp ứng nhu cầu năng lượng ngày càng tăng của xã hội.
1.2. Nâng cao hiệu quả lưới điện phân phối
Hiệu quả hoạt động của lưới điện phân phối là một yếu tố then chốt, ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí vận hành và chất lượng cung cấp điện. Luận án tập trung vào việc nâng cao hiệu quả này thông qua việc giảm thiểu tổn thất công suất của hệ thống, một mục tiêu kinh tế và kỹ thuật quan trọng. Ngoài ra, nghiên cứu còn hướng đến cải thiện chất lượng điện áp tại các nút tải, đảm bảo nguồn điện ổn định cho người tiêu dùng và các ngành công nghiệp. Khả năng cung cấp điện cũng được tăng cường, đặc biệt trong các khu vực xa trung tâm hoặc có nhu cầu cao. Việc tích hợp thông minh các nguồn DG và ESS giúp hệ thống phản ứng nhanh nhạy với mọi biến động tải, từ đó giảm thiểu sự cố và thời gian mất điện. Điều này dẫn đến một lưới điện vận hành ổn định, đáng tin cậy hơn, mang lại lợi ích kinh tế đáng kể cho các đơn vị vận hành lưới điện và người tiêu dùng.
II. Tối ưu hóa nguồn điện phân tán DG tiên tiến
Luận án này đề xuất một bài toán tối ưu hóa mới và toàn diện cho việc tích hợp nguồn điện phân tán (DG) vào lưới điện phân phối (LĐPP). Bài toán này không chỉ tập trung vào việc xác định vị trí và công suất tối ưu của DG. Nó còn đặc biệt chú trọng đến việc xem xét tái cấu hình lưới điện phân phối (DNR) trong cùng một khuôn khổ tối ưu. Việc tích hợp DNR là một yếu tố then chốt, giúp hệ thống đạt được hiệu suất tối đa. Các phương pháp tối ưu DG truyền thống thường bỏ qua hoặc xử lý riêng biệt sự tương tác phức tạp giữa vị trí DG, công suất DG và cấu trúc mạng lưới. Cách tiếp cận mới này của luận án mang lại cái nhìn toàn diện hơn. Nó tạo ra các giải pháp lắp đặt DG hiệu quả hơn, đảm bảo rằng DG hoạt động hài hòa với cơ sở hạ tầng hiện có. Mục tiêu cuối cùng là giảm thiểu tổn thất năng lượng, tối ưu hóa các thông số vận hành của lưới điện và cải thiện độ tin cậy của nguồn cung cấp điện. Bài toán đề xuất cung cấp một công cụ mạnh mẽ để các nhà hoạch định chính sách và kỹ sư điện có thể đưa ra các quyết định đầu tư và vận hành hiệu quả hơn cho LĐPP.
2.1. Xác định vị trí công suất DG tối ưu
Việc xác định vị trí và công suất tối ưu cho các nguồn điện phân tán là một thách thức lớn trong quy hoạch hệ thống điện. Việc đặt DG ở những vị trí không phù hợp có thể dẫn đến nhiều vấn đề nghiêm trọng như tăng tổn thất công suất, biến động điện áp không mong muốn vượt quá giới hạn cho phép, và thậm chí làm giảm độ ổn định của toàn bộ hệ thống. Luận án đã phát triển một khuôn khổ tối ưu mạnh mẽ để giải quyết vấn đề này. Khuôn khổ này giúp tìm ra các vị trí lý tưởng để lắp đặt DG, dựa trên các tiêu chí kỹ thuật và kinh tế. Đồng thời, công suất phát điện của mỗi DG cũng được tối ưu hóa một cách cẩn thận. Điều này đảm bảo rằng mỗi nguồn DG không chỉ đóng góp hiệu quả nhất vào hệ thống mà còn giúp cải thiện đáng kể các thông số kỹ thuật của lưới điện, chẳng hạn như hồ sơ điện áp và dòng công suất, đồng thời tối đa hóa lợi nhuận đầu tư.
2.2. Tái cấu hình lưới điện phân phối
Tái cấu hình lưới điện phân phối (DNR) là một chiến lược vận hành linh hoạt và hiệu quả, liên quan đến việc thay đổi trạng thái đóng/mở của các thiết bị đóng cắt trên lưới để thay đổi cấu trúc mạng lưới một cách động. Khi được kết hợp một cách thông minh với việc lắp đặt nguồn điện phân tán (DG), DNR có thể mang lại những lợi ích to lớn. Nó giúp giảm đáng kể tổn thất công suất toàn hệ thống bằng cách tối ưu hóa đường đi của dòng điện. Đồng thời, DNR cũng cải thiện phân phối tải giữa các nhánh, giúp tránh quá tải cho một số phần của lưới và tăng cường khả năng mang tải tổng thể. Luận án xem xét DNR như một phần không thể thiếu và đồng thời của quá trình tối ưu hóa DG. Sự tích hợp này cho phép hệ thống tìm ra cấu hình mạng lưới tối ưu nhất cho từng kịch bản vận hành, tận dụng tối đa lợi thế của cả DG và khả năng điều chỉnh cấu trúc lưới để đạt hiệu quả cao nhất.
2.3. Giảm tổn thất năng lượng hệ thống
Hàm mục tiêu chính và quan trọng nhất của bài toán tối ưu được đề xuất là cực tiểu hóa tổn thất công suất của hệ thống. Tổn thất công suất không chỉ là một vấn đề kỹ thuật mà còn là một yếu tố kinh tế quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí vận hành của các công ty điện lực và giá thành điện năng cho người tiêu dùng. Việc giảm tổn thất công suất đồng nghĩa với việc tiết kiệm năng lượng đáng kể, giảm lượng khí thải carbon và tối ưu hóa hiệu suất chung của toàn bộ lưới điện, góp phần vào mục tiêu phát triển bền vững. Bài toán mới chứng minh khả năng giảm tổn thất hiệu quả thông qua việc bố trí DG hợp lý và tái cấu hình lưới thông minh. Điều này không chỉ giúp cải thiện hiệu quả kinh tế mà còn góp phần vào việc bảo vệ môi trường và sử dụng tài nguyên năng lượng một cách hiệu quả hơn, đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia.
III. Phương pháp tối ưu DG theo hai giai đoạn
Luận án này giới thiệu một phương pháp tối ưu DG theo hai giai đoạn độc đáo và hiệu quả. Cách tiếp cận này giúp giải quyết bài toán phức tạp của việc lắp đặt nguồn điện phân tán (DG) kết hợp với tái cấu hình lưới điện phân phối (DNR) một cách có hệ thống. Phương pháp này tách biệt quá trình tối ưu thành hai giai đoạn rõ ràng. Việc này làm cho bài toán trở nên dễ quản lý hơn. Nó cũng tăng khả năng tìm kiếm lời giải tối ưu toàn cục, vượt trội so với các phương pháp tối ưu đồng thời hoặc tuần tự truyền thống. Sự phân tách này phù hợp với tính chất của các quyết định: giai đoạn thiết kế (dài hạn) cho việc bố trí DG và giai đoạn vận hành (ngắn hạn) cho việc điều chỉnh lưới. Bằng cách giảm số lượng biến được xử lý trong mỗi giai đoạn, thuật toán tối ưu có thể hoạt động hiệu quả hơn, đạt được kết quả chính xác và nhanh chóng hơn.
3.1. Giai đoạn thiết kế Lắp đặt DG lưới kín
Giai đoạn đầu tiên của phương pháp tối ưu là tập trung vào việc lắp đặt tối ưu các nguồn điện phân tán trong lưới điện phân phối kín. Đây là một giai đoạn thiết kế dài hạn, nơi các quyết định chiến lược về vị trí và công suất của DG được đưa ra. Trong giai đoạn này, hệ thống điện được xem xét trong trạng thái lý tưởng ban đầu, với mục tiêu chính là xác định cấu hình DG tối ưu để cực tiểu hóa tổn thất công suất mà không cần thay đổi cấu trúc lưới hiện tại. Các yếu tố như chi phí đầu tư ban đầu, khả năng kết nối kỹ thuật, và tác động ban đầu đến chất lượng điện áp được cân nhắc kỹ lưỡng. Giai đoạn này đặt nền tảng vững chắc cho hiệu suất tổng thể của hệ thống điện khi tích hợp các nguồn năng lượng mới, tối ưu hóa các yếu tố nền tảng trước khi đi vào vận hành thực tế.
3.2. Giai đoạn vận hành Tái cấu hình lưới hở
Giai đoạn thứ hai là tối ưu hóa trạng thái khóa mở để lưới điện vận hành hở. Giai đoạn này thuộc về vận hành ngắn hạn, tập trung vào việc điều chỉnh linh hoạt cấu trúc lưới điện để thích ứng với các điều kiện tải và phát điện thay đổi theo thời gian thực. Sau khi DG đã được lắp đặt (theo kết quả của giai đoạn I), giai đoạn này sẽ tìm kiếm các cài đặt tối ưu cho các thiết bị đóng cắt. Việc này nhằm mục đích giảm thiểu tổn thất công suất và cải thiện hồ sơ điện áp trong từng khoảng thời gian vận hành cụ thể. Sự kết hợp giữa vị trí DG cố định và khả năng tái cấu hình lưới động mang lại sự linh hoạt tối đa cho nhà điều hành, giúp duy trì hiệu suất cao nhất của lưới điện dưới mọi kịch bản vận hành. Điều này đặc biệt quan trọng để đáp ứng nhanh chóng với sự biến động của nguồn năng lượng tái tạo.
3.3. Ưu điểm giải pháp tối ưu toàn cục
Phương pháp hai giai đoạn được đề xuất mang lại ưu điểm vượt trội là khả năng tìm kiếm lời giải tối ưu toàn cục cho bài toán phức tạp. Điều này là do việc tách biệt các biến thiết kế dài hạn (như vị trí và công suất của DG) và các biến vận hành ngắn hạn (như cấu hình lưới điện) giúp giảm đáng kể độ phức tạp của bài toán ở mỗi giai đoạn. Thay vì phải giải quyết một bài toán với số lượng biến rất lớn cùng một lúc, thuật toán chỉ cần xử lý một tập hợp nhỏ hơn các biến trong từng bước riêng biệt. Điều này không chỉ tăng tốc độ tìm kiếm lời giải mà còn cải thiện đáng kể chất lượng của lời giải tối ưu tìm được, đảm bảo nó là lời giải tốt nhất có thể. Phương pháp này đảm bảo sự phù hợp giữa kế hoạch phát triển dài hạn của lưới điện và các chiến lược vận hành hàng ngày, mang lại hiệu quả bền vững và ổn định cho hệ thống điện.
IV. Đánh giá hiệu quả thuật toán tối ưu
Luận án tiến hành một đánh giá toàn diện về hiệu quả của các thuật toán tối ưu được sử dụng. Việc này nhằm đảm bảo tính vững chắc, độ tin cậy và khả thi của các giải pháp đề xuất. Các thuật toán tối ưu metaheuristic tiên tiến như Runner Root Algorithm (RRA), Coyote Algorithm (COA) và Genetic Algorithm (GA) đã được ứng dụng và so sánh. Mục tiêu là kiểm tra khả năng của chúng trong việc tìm kiếm lời giải tối ưu cho bài toán lắp đặt nguồn điện phân tán (DG) có xét tái cấu hình lưới điện phân phối (DNR). Kết quả kiểm tra đã xác nhận rằng cả RRA, COA và GA đều là những công cụ mạnh mẽ và hiệu quả. Chúng có khả năng giải quyết các vấn đề phức tạp trong tối ưu hóa hệ thống điện. Việc lựa chọn thuật toán phù hợp là rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ tính toán, độ chính xác của lời giải và khả năng áp dụng trong thực tế, đặc biệt đối với các hệ thống điện lớn và phức tạp.
4.1. Ứng dụng thuật toán RRA COA GA
Để giải quyết bài toán tối ưu đa chiều này, luận án đã sử dụng ba thuật toán metaheuristic nổi bật. Runner Root Algorithm (RRA) là một thuật toán mới được phát triển, thể hiện khả năng tìm kiếm tối ưu mạnh mẽ với tốc độ hội tụ nhanh. Coyote Algorithm (COA) là một thuật toán lấy cảm hứng từ hành vi xã hội của loài chó sói, đã chứng minh hiệu quả trong nhiều bài toán tối ưu phức tạp nhờ khả năng cân bằng giữa thăm dò và khai thác. Genetic Algorithm (GA) là một thuật toán tiến hóa cổ điển, được công nhận rộng rãi về khả năng tìm kiếm lời giải gần tối ưu trong không gian tìm kiếm rộng lớn. Mỗi thuật toán này được triển khai và thử nghiệm độc lập, và tất cả đều cho thấy khả năng vượt trội trong việc xác định vị trí và công suất tối ưu của DG, đồng thời xem xét DNR, giảm thiểu tổn thất công suất một cách hiệu quả.
4.2. So sánh hiệu suất các phương pháp
Hiệu suất của bài toán đề nghị thông qua phương pháp hai giai đoạn đã được so sánh kỹ lưỡng với các phương pháp tối ưu DG khác đã được công bố rộng rãi trong tài liệu khoa học. Cụ thể, nó được đối chiếu với bài toán tối ưu đồng thời vị trí, công suất và tái cấu hình lưới điện phân phối (DNR), cũng như bài toán tối ưu vị trí trước rồi tối ưu công suất và DNR (VT-CS và DNR). Các kết quả so sánh định lượng rõ ràng cho thấy phương pháp hai giai đoạn của luận án mang lại lời giải tối ưu toàn cục tốt hơn đáng kể, đặc biệt là về mặt giảm tổn thất công suất hệ thống. Điều này khẳng định tính ưu việt và hiệu quả vượt trội của cách tiếp cận mới, cung cấp một giải pháp đáng tin cậy hơn cho việc lập kế hoạch và vận hành tối ưu lưới điện phân phối trong bối cảnh tích hợp năng lượng tái tạo ngày càng tăng.
4.3. Kiểm chứng trên lưới điện mẫu
Để chứng minh tính khả thi, độ tin cậy và ưu việt của giải pháp đề xuất, bài toán đã được kiểm chứng một cách nghiêm ngặt trên các hệ thống lưới điện tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu. Hai lưới điện mẫu được sử dụng là lưới điện phân phối 33 nút và lưới điện phân phối 69 nút. Đây là các hệ thống thử nghiệm phổ biến trong cộng đồng nghiên cứu hệ thống điện, cho phép so sánh khách quan và đánh giá hiệu suất của thuật toán với các công trình khác. Kết quả kiểm chứng trên các lưới điện này đã khẳng định rõ ràng tính hiệu quả của bài toán, chứng minh khả năng giảm tổn thất công suất một cách đáng kể, cải thiện chất lượng điện áp và nâng cao độ tin cậy của hệ thống. Điều này xác nhận khả năng ứng dụng thực tế và mang lại giá trị thiết thực của phương pháp vào việc cải thiện các lưới điện phân phối hiện có.
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (163 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TÔN NGỌC TRIỀU MỞ RỘNG NGUỒN ĐIỆN PHÂN TÁN VÀ BỘ DỰ TRỮ NĂNG LƯỢNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI LUẬN ÁN TIẾN SĨ TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 04 NĂM 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TÔN NGỌC TRIỀU MỞ RỘNG NGUỒN ĐIỆN PHÂN TÁN VÀ BỘ DỰ TRỮ NĂNG LƯỢNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN - 9520201 HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1: PGS. TRƯƠNG VIỆT ANH HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 2: PGS. VŨ PHAN TÚ PHẢN BIỆN 1: PGS.
PHẢN BIỆN 2: PGS. PHẢN BIỆN 3: PGS. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 6 NĂM 2023 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI i LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Tôn Ngọc Triều Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 20/10/1981 Nơi sinh: Quảng Ngãi Quê quán: Quảng Ngãi Dân tộc: Kinh Địa chỉ liên lạc: 4/23, Đ129-Tây Hòa, P.
Phước Long A, Tp. Thủ Đức, Tp. HCM Điện thoại: 0989517318; E-mail: trieutn.vn; tonngoctrieu@gmail. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1.
Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy; Thời gian đào tạo từ: 2000 - 2005 Nơi học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. HCM Ngành học: Điện khí hóa & Cung cấp điện Tên đồ án: Ứng dụng MATLAB trong giải tích mạng điện Ngày & nơi bảo vệ đồ án: Năm 2004 - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Cao học: Hệ đào tạo: Chính quy; Thời gian đào tạo từ: 2007-2009 Nơi học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. HCM Ngành học: Thiết bị mạng & Nhà máy điện Tên đồ án: Nâng cao hiệu suất của máy phát điện gió công suất nhỏ Ngày & nơi bảo vệ LV: Năm 2009 - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.
QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 2005 - 2007 Công ty CP Xây dựng – Cơ khí Giao thông Kỹ sư 2007 - 2008 Trường Cao đẳng nghề Tp. HCM Giáo viên 2008 - 2010 Trường Cao đẳng Viễn Đông Phó trưởng khoa Công nghệ 2010 - nay Trường Cao đẳng Công nghệ Thủ Đức Trưởng khoa Điện – Điện tử ii LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong Luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 6 năm 2023 (Ký tên và ghi rõ họ tên) Tôn Ngọc Triều iii LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất gửi đến thầy PGS.
Trương Việt Anh và thầy PGS. Vũ Phan Tú là những người Thầy đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình nghiên cứu để hoàn thành Luận án này. Xin cảm ơn quý Thầy Cô trong khoa Điện – Điện tử của Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM, những người giảng viên đầy nhiệt huyết, thiện cảm đã truyền đạt những kiến thức chuyên môn, những kinh nghiệm quý báu, đã giảng dạy và hướng dẫn em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Và cuối cùng, tôi xin cảm ơn đến tất cả các đồng nghiệp, bạn bè và gia đình đã giúp đỡ tôi về tinh thần, vật chất và công sức trong quá trình học tập cũng như để hoàn thành Luận án.
Xin trân trọng cảm ơn. Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 6 năm 2023 NCS thực hiện Tôn Ngọc Triều iv TÓM TẮT Luận án phân tích và đề xuất bài toán mở rộng lưới điện phân phối (LĐPP), mở rộng công suất của nguồn điện phân tán (DG) và công suất vận hành của bộ dự trữ năng lượng (ESS) để nâng cao hiệu quả hoạt động của LĐPP. Luận án đề xuất ba bài toán mới và một bài toán áp dụng cho LĐPP Việt Nam, các bài toán như sau: Bài toán 1: Mở rộng LĐPP thông qua xác định vị trí và công suất tối ưu của DG có xét tái cấu hình lưới điện phân phối (DNR). Luận án đưa ra một bài toán mới để giải quyết vấn đề tối ưu vị trí và công suất của DG thông qua hai giai đoạn.
Giai đoạn I - tối ưu lắp đặt DG trong LĐPP kín (giai đoạn thiết kế) và giai đoạn II - tối ưu khóa mở để lưới điện vận hành hở (giai đoạn vận hành). Bài toán đề nghị thực hiện tối ưu lắp đặt DG có xét DNR với hàm mục tiêu là cực tiểu tổn thất công suất của hệ thống. Bài toán đề nghị hai giai đoạn là một dạng bài toán tối ưu mới trong lắp đặt DG có xét DNR bên cạnh các dạng bài toán tối ưu lắp đặt DG có xét DNR khác đã được công bố như bài toán tối ưu đồng thời vị trí, công suất và DNR (bài toán đồng thời) và bài toán tối ưu vị trí trước và sau đó tối ưu công suất và DNR (bài toán VT - CS và DNR). Bài toán đề nghị với hai giai đoạn tối ưu có ưu điểm là đưa ra lời giải tối ưu toàn cục cho vấn đề lắp đặt DG có xét DNR.
Bài toán tối ưu DG thông qua hai giai đoạn cho thấy số biến giảm cho mỗi giai đoạn của thuật toán tối ưu bằng cách chia ra từng giai đoạn. Bài toán đề nghị cũng cho thấy sự phù hợp của vấn đề lắp đặt DG trong dài hạn (giai đoạn thiết kế) được ưu tiên trước và vấn đề DNR là ngắn hạn (giai đoạn vận hành) được thực hiện sau. LĐPP 33 nút và LĐPP 69 nút được kiểm tra và cho thấy tính hiệu quả của bài toán đề nghị. Bài toán đề nghị sử dụng thuật toán Runner Root Algorithm (RRA) thực hiện và so sánh với thuật toán Coyote Algorithm (COA) và Genetic Algorithm (GA).
Về thuật toán, kết quả cho thấy các thuật toán RRA, COA và GA là các thuật toán hiệu quả để tối ưu lắp đặt DG cho LĐPP có xét DNR. Ngoài ra, bài toán đề nghị cũng được so sánh với các bài toán đồng thời và bài toán VT-CS và DNR với các thuật toán khác nhau cũng cho thấy hiệu quả của bài toán tách ra hai giai đoạn. Các kết quả mô phỏng của bài toán đề nghị cho thấy tổn thất công suất toàn hệ thống tương tự với bài toán đồng thời và tốt hơn so với bài toán VT- CS và DNR. Bài toán đề nghị tối ưu lắp đặt DG có xét DNR thông qua hai giai đoạn đã được nghiên cứu, thực hiện và công bố trong công trình số [1], [5] và [7].
v Bài toán 2: Xác định cấu hình LĐPP khi mở rộng công suất của pin quang điện (PV). Luận án đề nghị thuật toán trao đổi nhánh với công suất nhánh trung bình (CSNTB) cải tiến nhằm xác định cấu hình vận hành LĐPP khi PV được mở rộng công suất với mục tiêu cực tiểu tổn thất năng lượng. Ưu điểm của bài toán đề nghị là đơn giản, dễ thực hiện và chính xác trong việc xác định cấu hình của LĐPP khi PV được mở rộng công suất. LĐPP 18 nút và LĐPP 33 nút được áp dụng thử nghiệm đã cho thấy phương pháp đề nghị là đơn giản, nhanh chóng xác định được cấu hình lưới điện và có độ chính xác cao khi so sánh với bài toán xác định cấu hình lưới điện theo phương pháp sử dụng công suất nhánh trung bình (CSNTB) và phương pháp sử dụng đồ thị phụ tải bằng các thuật toán tối ưu.
Bài toán đề nghị đã được nghiên cứu, thực hiện và công bố ở công trình số [2] và [10]. Bài toán 3: Áp dụng mở rộng LĐPP Chư Prông – Gia Lai của Việt Nam. LĐPP Chư Prông được áp dụng để mở rộng thông qua lắp đặt DG nhằm tối đa công suất thâm nhập và cực tiểu tổn thất công suất của hệ thống. Bài toán đề xuất ba giai đoạn lắp đặt DG tương ứng với ba vị trí và công suất khả thi cho phép lắp đặt vào LĐPP Chư Prông.
Thuật toán Runner Root Algorithm (RRA) và Coyote Algorithm (COA) được sử dụng hiệu quả cho bài toán 1 và tiếp tục được áp dụng để thử nghiệm cho vấn đề lắp đặt ba DG cho LĐPP Chư Prông không xét tái cấu hình. Từ kết quả ba DG đã được tối ưu, luận án đề xuất một kế hoạch lắp đặt mở rộng DG trên LĐPP Chư Prông qua ba giai đoạn nhằm phù hợp với vấn đề đầu tư và lắp đặt DG trong một thời gian dài. Bài toán đề nghị đã được nghiên cứu, thực hiện và công bố trong công trình số [3], [8] và [9]. Bài toán 4: Mở rộng LĐPP thông qua lắp đặt pin dự trữ năng lượng (BESS) để giảm chi phí mua điện.
Luận án đề xuất bài toán xác định vị trí và dung lượng của BESS trên LĐPP nhằm giảm chi phí mua năng lượng cũng như giảm chi phí tổn thất năng lượng. Bài toán đề nghị với điểm mới là đưa ra hàm mục tiêu cực tiểu chi phí mua năng lượng và thuật toán CSA được áp dụng lần đầu tiên cho bài toán tối ưu vị trí và dung lượng của BESS. Việc tối ưu lắp đặt BESS vào hệ thống không những giảm chi phí mua điện năng mà còn giảm tổn thất năng lượng và khai thác hiệu quả các nguồn năng lượng tái tạo (RES). LĐPP 18 nút và LĐPP 33 nút có PV được thử nghiệm cho bài toán tối ưu lắp đặt BESS đã cho thấy tính hiệu quả của BESS khi vi tham gia vào LĐPP.
Bài toán đề nghị tối ưu lắp đặt BESS trên LĐPP đã được nghiên cứu, thực hiện và công bố trong công trình số [4] và công trình số [6]. Các bài toán trong luận án đề nghị mở rộng LĐPP thông qua lắp đặt và mở rộng công suất của DG và BESS nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động của LĐPP. Đối với DG đã cho thấy giảm tổn thất công suất của hệ thống và đối với BESS cho thấy giảm chi phí mua điện năng rõ rệt. vii ABSTRACT The thesis analyzes and proposes the problem of expanding the Distribution Network (DN), expanding the capacity of the Distributed Generation (DG) and the operating capacity of the Energy Storage System (ESS) to improve the efficiency of the distribution network.
The thesis proposes three new problems and one applied to the distribution network of Vietnam, the problems are as follows: The first point: Expanding the distribution network by determining the optimal location and capacity of the DG with consideration of the Distribution Network Reconfiguration (DNR): The thesis presents a new problem to optimize the position and capacity of the DG through two stages. Phase I - Optimizing the installation of DG in the closed loop of the distribution network (design phase) and Phase II - Optimizing open switching for the distribution network to operate open (operating phase).
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Mở rộng nguồn điện phân tán và bộ dự trữ năng lượng" nghiên cứu về vấn đề gì?
Luận án nghiên cứu mở rộng nguồn điện phân tán và bộ dự trữ năng lượng, tối ưu hóa lưới điện phân phối nhằm nâng cao hiệu suất và độ tin cậy.
Luận án "Mở rộng nguồn điện phân tán và bộ dự trữ năng lượng" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh. Năm bảo vệ: 2023.
Luận án "Mở rộng nguồn điện phân tán và bộ dự trữ năng lượng" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Mở rộng nguồn điện phân tán và bộ dự trữ năng lượng" thuộc chuyên ngành Kỹ thuật Điện. Danh mục: Kỹ Thuật Điện.
Luận án "Mở rộng nguồn điện phân tán và bộ dự trữ năng lượng" có bao nhiêu trang?
Luận án "Mở rộng nguồn điện phân tán và bộ dự trữ năng lượng" có 163 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Mở rộng nguồn điện phân tán và bộ dự trữ năng lượng" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.