Thạc Sĩ Tái cấu trúc để giảm tổn thất công suất tác dụng trên lưới điện phân phối

GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Trong lưới điện phân phối, phụ tải ngày càng tăng lên, trong khi đó cấu trúc của lưới lại không thay đổi. Từ đó sẽ làm cho tổn thất của của lưới điện tăng lên nếu như vẫn giữ nguyên cấu trúc.
Theo thống kê của Điện Lực Việt Nam, tổn thất năng lượng trên lưới điện phân phối hiện nay đo được là từ 7% - 8% so với 2% - 3% trên lưới điện truyền tải. Việc giảm tổn thất cho mạng phân phối là một việc làm rất có ý nghĩa, vì chỉ cần giảm đi 1% tổn thất điện năng thì cũng có giá trị rất lớn. Việc giảm tổn thất điện năng góp phần làm giá thành điện năng giảm, và dẫn đến hạ giá thành các sản phẩm khác có sử dụng điện để sản xuất ra sản phẩm đó và thúc đẩy kinh tế phát triển, nhu cầu phục vụ dân sinh ngày càng cao. Tuy nhiên, không phải việc giảm được tối thiểu điện năng lúc nào cũng đồng nghĩa với việc đạt được kết quả cao trong việc vận hành kinh tế mạng phân phối. Nó còn tùy thuộc vào các đặc điểm riêng của mạng phân phối đó. Do đó, việc nghiên cứu các biện pháp giảm tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối là môt nhu cầu mang tính bức xúc cao và hứa hẹn mang lại nhiều lợi ích về kinh tế.
Việc thảo luận giảm thiểu tổn thất trên hệ thống phân phối đã nhận được rất nhiều sự chú ý do giá thành điện năng cao. Do đó, nhiều nghiên cứu hiện tại trên hệ thống phân phối tự động đã tập trung vào vấn đề cấu hình tối thiểu tổn thất. Theo nhiều tài liệu nghiên cứu, có nhiều biện pháp để giảm tổn thất trong quá trình phân phối điện như: bù công suất phản kháng, nâng cao điện áp vận hành lưới điện phân phối, cân bằng phụ tải, hoặc tăng tiết diện dây dẫn, Tuy các biện pháp này đều mang tính khả thi về kỹ thuật nhưng lại tốn rất nhiều chi phí đầu tư và lắp đặt thiết bị ban đầu. Trong khi đó, biện pháp tái cấu trúc lưới điện thông qua cách đóng/mở các cặp khóa điện có sẵn trên lưới điện cũng có thể giảm đáng kể tổn thất điện năng mà không cần nhiều chi phí cải tạo lưới điện. Không chỉ dừng lại ở mục tiêu giảm tổn thất điện năng, tái cấu trúc lưới điện phân phối còn có thể nâng cao độ tin cậy cung cấp điện hay khả năng tải của lưới điện, giảm sụt áp cuối lưới, và giảm thiểu số lượng hộ tiêu thụ bị mất điện khi có sự cố hay khi cần sữa chữa đường dây.
1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ của luận văn
Mục tiêu của luận văn là nghiên cứu vấn đề: “Tái cấu trúc để giảm tổn thất công suất tác dụng trên lưới điện phân phối”.
Luận văn giải quyết các nhiệm vụ chính sau:
 Nghiên cứu vấn đề tái cấu trúc lưới điện.
 Thành lập mô hình toán học cho bài toán tái cấu trúc LĐPP khi không có kết nối DG và có kết nối DG.
 Xây dựng hàm mục tiêu, áp dụng giải thuật PSO để tìm cấu trúc tối ưu cho bài toán tái cấu trúc.
 Áp dụng giải thuật cho lưới điện mẫu 16 nút, 33 nút và 69 nút.
 Áp dụng phần mềm PSS/ADEPT giải quyết bài toán tái cấu trúc.
1.3 Phạm vi nghiên cứu:
Phạm vi nghiên cứu của luận văn là tập trung vào bài toán: “Tái cấu trúc để giảm tổn thất công suất tác dụng trong lưới điện phân phối”.
1.4 Phương pháp giải quyết bài toán
Phương pháp giải quyết bài toán sẽ gồm 3 bước:
 Xây dựng hàm mục tiêu F cực tiểu tổn thất công suất trên LĐPP.
 Xây dựng giải thuật tối ưu bầy đàn (PSO – Particle Swam Optimization) để tìm cấu trúc tối ưu theo hàm mục tiêu F.
 Sử dụng phần mền PSS/ADEPT để tính toán ra kết quả số.
1.5 Giá trị thực tiễn của luận văn
Khi xây dựng được giải thuật tái cấu trúc LĐPP và cho kết quả phù hợp, luận văn chứng minh được một lưới điện có cấu trúc thích hợp sẽ giảm được tổn thất công suất từ đó giảm được chi phí vận hành góp phần giảm được giá thành tiền điện năng cung cấp đến khách hàng sử dụng điện.