Đang tải... (xem toàn văn)
Với sự phát triển của ngành điện Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung, sự xuất hiện và vai trò của hệ thống năng lượng nhỏ, riêng biệt càng khẳng định được vị trí và tầm quan họng của mình.Lưới điện nhỏ vói việc chỉ có những đặc thù cơ bản của khu vực, đồng nghĩa vói việc hệ thống không quá nặng nề hay phức tạp giúp cho việc nghiên cứu, phát triển và ứng dụng ttở nên dễ dàng hơn.Lưới điện nhỏ có nhiều vấn đề để nghiên cứu, nhưng ương nội dung của quyển luận văn này sẽ chỉ tập trung vào vấn đề tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng điện ưong hệ thống, đồng nghĩa với việc giảm năng lượng tiêu thụ và nâng cao hiệu suất hoạt động.Luận văn nêu ra được mô hình cơ bản của lưới điện nhỏ, đưa ra phương pháp dự báo cho hệ thống turbine gió trong lưới điện nhỏ, tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng điện trong 24 giờ theo biến động của giá điện lưới, tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng điện tức thời.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ PHAN VĂN HOÀNG VỸ QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG TRONG LƯỚI ĐIỆN NHỎ Chuyền ngành: Kỹ thuật điện Mã ngành: 60 52 02 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, 2018 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học :PGS.TS Phan Thị Thanh Bình GVHD: PGS.TS Phan Thị Thanh Bình (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : TS Trần Hoàng Lĩnh (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : PGS.TS Nguyễn Cao Cường (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 06 tháng 01 năm 2018 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) TS Trần Hoàng Lĩnh PGS.TS Nguyễn Cao Cường PGS.TS Hồ Văn Nhật Chưomg PGS.TS Vũ Phan Tú TS Phạm Đình Anh Khơi Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Phan Vãn Hoàng Vỹ .MSHV: 1670528 Ngày, tháng, năm sinh: 22/05/1993 Nơi sinh: Quảng Nam Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Mã số : 60520202 Phan Văn Hoàng Vỹ - 81104384 Trang GVHD: PGS.TS Phan Thị Thanh Bình I TÊN ĐỀ TÀI: Quản lý lượng lưới điện nhỏ II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Tìm hiểu tốn xây dựng chương trình, áp dụng cho microgrid III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : (Ghi theo QĐ giao đề tài) 10/07/2017 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: (Ghi theo QĐ giao đề tài) 03/12/2017 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi rõ học hàm, học vị, họ, tên): PGS.TS Phan Thị Thanh Bình Tp HCM, ngày thảng năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA (Họ tên chữ ký) Lời cảm ơn Trước hết, em xin chân thành cảm ơn trường đại học Bách Khoa TP.HCM, khoa điện- điện tử, môn cung cấp điện đặc biệt cô Phan Thị Thanh Bình giúp đõ em nhiều ttong trình thực luận án Trong trình thực gặp nhiều khó khăn, việc vừa cơng tác nước vừa thực hiện, may mắn giúp đỡ Bình số bạn bè nước nên việc thực luận án hồn thành có kết cuối luận án hoàn chỉnh Một lần xin cảm ơn người giúp đỡ em thòi gian qua Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 12 năm 2017 Phan Văn Hoàng Vỹ - 81104384 ITr an g GVHD: PGS.TS Phan Thị Thanh Bình Sinh viên thực Phan Văn Hoàng Vỹ Phan Văn Hoàng Vỹ - 81104384 Trang GVHD: PGS.TS Phan Thị Thanh Bình TĨM TẮT NỘI DUNG Với phát triển ngành điện Việt Nam nói riêng giới nói chung, xuất vai trò hệ thống lượng nhỏ, riêng biệt khẳng định vị trí tầm quan họng Lưới điện nhỏ vói việc có đặc thù khu vực, đồng nghĩa vói việc hệ thống khơng q nặng nề hay phức tạp giúp cho việc nghiên cứu, phát triển ứng dụng ttở nên dễ dàng Lưới điện nhỏ có nhiều vấn đề để nghiên cứu, ương nội dung luận văn tập trung vào vấn đề tối ưu hóa việc sử dụng lượng điện ưong hệ thống, đồng nghĩa với việc giảm lượng tiêu thụ nâng cao hiệu suất hoạt động Luận văn nêu mô hình lưới điện nhỏ, đưa phương pháp dự báo cho hệ thống turbine gió lưới điện nhỏ, tối ưu hóa việc sử dụng lượng điện 24 theo biến động giá điện lưới, tối ưu hóa việc sử dụng lượng điện tức thời Qua vấn đề giải hên, kết thu số hạn chế, bước đầu đạt số yêu cầu định vấn đề đặt với độ phức tạp định Vói kết phát đạt triển thêm, vànhư tiềm hồn tồn cómạng đề thể hồn cònrất thiện rộng đưa lớn, vào thực Việt tiễn Nam, đời đặc sống biệt nhằm ttong phục thời vụ kỳ cho cách phát công triển nghiệp ngành 4.0 điện hiệnđược phát triển Những chung đề tài ngành mang lại ýtài nghĩa lớn cho Phan Văn Hoàng Vỹ - 1670528 I Trang ABSTRACT With the development of Vietnam's power industry in particular and the world in general, the emergence and role of the small and separate power system further affirms its position and importance A small grid with only the basic features of the area, meaning that the system is not too heavy or complicated to make research, development and application easier The small grid has many problems to study, but the content of this paper will focus on optimizing the use of electrical energy in the system, which means that energy consumption and Enhance performance The paper presents the basic model of small grid, giving forecasting method for wind turbine system in small grid, optimizing the use of electric energy in 24 hours according to the electricity price fluctuation, Optimize the use of instantaneous power Based on the problems solved above, the results obtained despite some limitations, but initially reached certain requữements of the problem poses with certain complexity With the results achieved and the potential of the project is still very large, if developed further, can completely improve and put into practice life in order to serve the development of Vietnam's power industty, especially During the current industrial revolution 4.0 Such topics bring great significance to the development of the whole industry LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan, cơng trình nghiên cứu sản phẩm Mọi thông số, kết chưa cơng bố cơng trình khác Tơi xin chịu trách nhiệm tơi nói ởttên Tác giả luận văn Phan Văn Hoàng Vỹ Mục lục Danh mục hình ảnh Danh mục bảng Chương I Tổng quan 1.1 Microgrid gì? Lưới điện siêu nhỏ (Microgrid - MG) hệ thống bao gồm nguồn lượng có cơng suất nhỏ phát điện phân tán (Distributed Energy Resources - DER) như: nguồn pin mặt ười, pin nhiên liệu, turbine gió, microturbine v.v Ngồi có hệ thống đo lường phụ tải Cơng nghệ điều khiển cho lưới điện siêu nhỏ hoạt động độc lập tích hợp chúng vào lưới điện phân phối 1.2 Một số hướng nghiên cứu thực microgrid giới Vì hướng phát triển đầy ưiển vọng microgrid đề tài nghiên cứu nhiều nhóm nghiên cứu từ trường đại học đến doanh nghiệp làm lĩnh vực lượng ưên toàn giới Với ưu việc sử dụng hiệu lượng, giảm lượng khí thải từ việc tăng cường sử dụng nguồn lượng tái tạo, nâng cao vai ưò ngưòi sử dụng lượng ưong việc quản lý tối ưu hiệu dùng điện, microgrid thật ưở thành xu the cho ngành điện ưong tương lai Là hướng phát triển nên cần tăng cường nghiên cứu để nâng cao hiệu áp dụng vào thực tiễn Các hướng nghiên cứu thực liên quan tới microgrid: - Cấu hình tiêu chuẩn để xây dựng hệ thống microgrid Các biến đổi công suất sử dụng ưong hệ thống microgrid Điều khiển cho pin mặt ưòi tuabine gió ưong hệ thống microgrid Giải thuật tối ưu ưào lưu cơng suất ưong hệ thống microgrid Tính toán sử dụng loại động diesel ưong hệ thống microgrid Hoạch định kế hoạch vận hành cho hệ thống microgrid Dự đoán nhu cầu tải ưong hệ thống microgrid Dự đốn cơng suất cung cấp từ pin mặt ười tuabine gió ưong hệ thống Sa thải phụ tải ưong microgrid Có nhiều hướng nghiên cứu để phục vụ cho việc phát triển hệ thống microgrid nhằm phát huy ưu điểm đồng thời khắc phục hạn chế để nâng cao chất lượng điện hiệu suất sử dụng điện Các hướng nghiên cứu quan tâm đến vấn đề xây dựng hệ thống, điều khiển hệ thống, nâng cao công nghệ biến đổi cơng suất, giảm hao phí đường dây, giảm tổn thất qua biến đổi cơng suất, giảm sóng hài, ưánh tượng nhiễu Mỗi hướng khác có nhiều đề tài nhỏ liên quan, nỗ lực ttong nghiên cứu đơn vị ttên giới đáng ghi nhận cần đầu tư 1.3 Các nghiên cứu hướng quản lý lượng mỉcrogrỉd Việc phát triển microgrid hiển nhiên đòi hỏi phát triển vấn đề quản lý lượng Ương microgrid Để đáp ứng nhu cầu nhà khoa học nghiên cứu nhiều đề tài liên quan đến vấn đề Từ vấn đề để sử dụng lượng hợp lý microgrid, cân đối chi phí việc cân nhắc sử dụng hay không sử dụng phụ tải, đánh giá việc lắp đặt pin lưu trữ nguồn điện mặt trời hay điện gió vị trí phù hợp microgrid Bên cạnh vấn đề tối ưu chi phí vận hành microgrid, nâng cao hiệu suất sử dụng lượng ừong microgrid, nâng cao chất lượng điện cung cấp điện áp, tần số .Mục tiêu cuối giảm chi phí vận hành nhằm giảm giá thành điện, tránh thất q trình sử dụng điện 1.4 Ý nghĩa hướng nghiên cứu thực tiễn Hướng nghiên cứu luận án nhằm mục đích hoạch định kế hoạch vận hành cho hệ thống microgrid, vói mục tiêu tìm kế hoạch có chi phí thấp để tối ưu hiệu sử dụng điện hệ thống Nó mang ý nghĩa vơ quan trọng tiết kiệm chi phí đảm bảo cung cấp đủ điện cho nhu cầu sử dụng đồng thòi sử dụng tối đa nguồn điện từ mặt ưòi linh động hệ thống pin lưu trữ Luận án đưa toán dự báo tốc độ gió khu vực, từ dự báo lượng lượng sản xuất từ turbine gió, khiến hệ thống dự báo tốt bám sát với thực tế Luận án đồng thời đưa cách giải cho tốn quản lý lượng tốc độ gió ttong khoảng giá ưị Luận án vạch phản ứng hệ thống, thay đổi kế hoạch hoạt động dựa vào thay đổi nhu cầu so với thực tế, mục đích giảm tối đa chi phí vận hành hệ thống Nếu hướng nghiên cứu thành công mang lại ý nghĩa lớn cho người trực tiếp vận hành hệ thống microgrid Giá thành giảm tiết kiệm khoảng tiền cần thiết để nâng cấp hay bảo trì hệ thống, đầu tư cho hoạt động nghiên cứu để nâng cao hiệu vận hành Chương II Mơ hình tốn Như đề cập, mơ hình microgrid cần phải có thành phần sau: - Hệ thống cấp nguồn từ nguồn lượng tái tạo: pin lượng mặt ttòi, tua bin gió - Hệ thống pin lưu trữ lượng Hệ thống điện từ máy phát diesel Các tải tiêu thụ Nguồn cấp điện từ lưói phân phối (có thể có khơng, tùy vào che độ hoạt động: nối lưới độc lập) Vói chế độ độc lập, mục tiêu quản lý lượng ổn định hệ thống với điều kiện tần số điện áp Trong chế độ nối lưói, mục tiêu phổ biến tối thiểu chi phí vận hành hệ thống, để làm điều ta phải đưa phương án vận hành hệ thống vói việc điều khiển mức phát điện máy phát diesel mức nạp xả pin lưu trữ từ xác định lượng điện cần mua từ lưói Việc quản lý lượng microgrid chia làm cấp độ khác tùy thuộc vào cách tiếp cận người vận hành Ở luận án này, ta quan tâm nhiều tới trào lưu công suất hệ thống, định xem máy phát diesel phát vào hệ thống cơng suất, lượng mua từ lưói phân phối lượng nạp xả vào pin lưu trữ, từ giảm thiểu chi phí vận hành phát sinh từ giá phải trả cho nhà cung cấp điện tiền nhiên liệu cho chạy động diesel Chính quan tâm nhiều tói điều kiện ràng buộc hệ thống nên cần chạy tốn ưào lưu cơng suất nhằm xác định thơng số dòng áp hệ thống để chắn phương án hiệu chỉnh thông số điều khiển hệ thống không vi phạm điều kiện vận hành làm tổn hại đến hệ thống [1] 2.1 Bài tốn trào lưu cơng suất Bài tốn trào lưu cơng suất nhằm mục đích tối ưu mục tiêu hệ thống dưói điều kiện ràng buộc khác Những ràng buộc bao gồm công suất thực công suất phản kháng vào lưới, điện áp góc pha cái; mục tiêu tối thiểu chi phí phát tối đa mức sử dụng tải; ràng buộc mức điện áp hay mức cơng suất, đường dây truyền tải phải chịu nhiệt độ hay giới hạn ổn định Ràng buộc phần tử ttong microgrid nói tới mục sau, ta xem xét phương pháp giải toán trào lưu cơng suất phương diện giải tích Gọi N số nút ttong mạng lưói, i=l N, i số nút nút có tín hiệu độc lập sau: - Pj(t) - Cơng suất thực, đẩy trực tiếp từ nút vào lưới (dương với máy phát, âm với tải) Qi(t) - Công suất phản kháng, đẩy vào lưới GVHD: PGS.TS Phan Thị Thanh Bình gbest = Factor(k,:); end if L < pb(k) pb(k) = L; pbest(k,:) = Factor(k,:); end end cont = cont + 1; S2—checkout; end gb; deltapower = deltapower(g) index of elements = c e change = gbest planningoperation = realtimegbe(q,:) if delta_power(q) > for 1=1:num storage realtimegbe(q,1) = realtimegbe(q,1) - gbest(l); end for 1=1:numdiesel realtimegbe(q,l+nuiU—storage) = real—time gb e (q, l+nuiR—storage) + gbest(l+num_storage); end real_time_gb_e(q,PV) = real_time_gb_e(q,PV) + gbest(PV); else for 1=1:num storage real—time_gb—e(q,1) = real—time_gb—e(q,1) + gbest(l); end for 1=1:num_diesel real—time_gb_e (q, 1+nurri—storage) = real—time_gb—e (q, 1+nurri— storage) gbest(l+num_storage) ; end real_time_gb_e(q,PV) = real_time_gb_e(q,PV) - gbest(PV); end current—operation = real—time_gb—e(q,:) Bảng 28 Nội dung file S2_run_pso.m 5.3.2 Kết nhận xét Sau kết chuơng trình chạy với đầu vào khác Ta xem xét nhiều trường hợp để xét xem ảnh hưởng trọng số thành phần tốn nào, từ rút kết luận việc chọn trọng số phù hợp để chạy toán vận hành Trong bảng kết có thơng tin sau: - Lượng điện chêch lệch dự kiến thực tế Trọng số thành phần Độ thay đổi thành phần Phan Văn Hoàng Vỹ - 1670528 65 I T r a n g GVHD: PGS.TS Phan Thị Thanh Bình - Ke hoạch vận hành dự kiến - Ke hoạch vận hành thực tế sau hiệu chỉnh cho phù hợp với tình trạng mói phụ tải 5.3.2.1 Với hàm mục tiêu thứ Kết trình bày dưói bao gồm: - Mức chêch lệch công suất thực công suất dự kiến Trọng số phần tử Lòi giải tốn vói thay đổi phần tử Thông số dự báo Thông số thực áp dụng lời giải Mục tiêu khảo sát kết phía tìm ảnh hưởng trọng số lên lời giải toán deltapower = -1 index of elements = 0.2 0.2 0.4 0.1 0.1 change = ũ planning operation = 0.05 current operation = 0.05 ũ ũ.00077925 0.036146 0.1 0.056562 ũ.080775 0.1 0.055783 ũ.044629 Bảng 29 Trường hạp hàm mục tiêu deltapower = index_of_elements = 0.2 0.2 0.4 0.1 0.96307 1.9487 ũ 98559 0.1 change = ũ planning operation = -0.05 current operation = -0.05 ũ ũ.030185 0.12959 0.84022 -0.1 0.44767 0.5697 3.3701 -0.1 0.47785 0.6993 4.2104 Bảng 30 Trường họp hàm mục tiêu Phan Văn Hoàng Vỹ - 1670528 66 I T r a n g GVHD: PGS.TS Phan Thị Thanh Bình deltapower = -1 index of elements = 0.2 change = ũ planning operation = 0.05 current operation = 0.05 0.2 0.4 0.1 0.1 ũ ũ.00057252 0.051177 ũ 94825 0.1 0.14573 0.19225 2.837 0.1 0.14516 0.14107 1.8888 Bảng 31 Trường hợp hàm mục tiêu deltapower = -2 index of elements = 0.2 0.2 0.4 0.1 ũ 0.021667 0.10384 1.8745 0.19225 3.6745 0.1 change = ũ planning operation = ũ current operation = ũ ũ ũ 14573 ũ 0.12407 0.088413 1.8 Bảng 32 Trường họp hàm mục tiêu deltapower = index of elements = 0.2 change = ũ 0.2 0.4 0.1 ũ 0.13249 0.85552 0.011993 0.44767 0.5697 3.4526 0.58016 1.4252 3.4646 planning operation = -0.05 -0.1 current operation = -0.05 -0.1 0.1 Bảng 33 Trường hợp hàm mục tiêu Nhận xét: - - Chương trình chạy nhanh cho kết đạt yêu cầu Chương trình phát triển đơn lẻ, yêu cầu xuất nhập kĩ cho thông số hệ thống, việc nhập đòi hỏi tỉ mỉ độ xác để chắn chương trình chạy kết Chương trình áp dụng với hệ thống lớn với nhiều nút gặp khó khăn việc nhập số liệu dễ sai sót nhập dạng bảng matlab, cần cải tiến mặt nhập liệu dưói dạng sở liệu để dễ quản lý Giờ ta bàn ttọng số sử dụng ttong hàm chi phí sử dụng chương trình Trọng số thay đổi tùy theo định người sử dụng Phan Văn Hoàng Vỹ - 1670528 67 I Trang GVHD: PGS.TS Phan Thị Thanh Bình Trọng số lớn hiệu số thấp, độ ảnh hưởng việc thay đổi nhu cầu thay đổi phụ tải thấp Bài toán nảy sinh vấn đề lớn việc thay đổi kế hoạch nạp xả pin lưu trữ ảnh hưởng mức điện chứa pin lưu trữ sau khoảng thời gian đó, lúc để giảm thiểu thay đổi lớn kế hoạch nạp xả pin lưu trữ, ta nâng trọng số pin lưu trữ lên thật lớn Càng lớn thay đổi pin lưu trữ nhỏ, tùy vào mức độ quan trọng theo kinh nghiệm vận hành ngưòi dùng mà đặt giá trị trọng số cho phù hợp, muốn không thay đổi kế hoạch pin lưu trữ ttọng số tiến gần tới vơ cùng, lúc độ thay đổi pin lưu trữ gần 5.3.2.2 Hàm mục tiêu thứ Kết trình bày dưói bao gồm: - Mức chêch lệch công suất thực công suất dự kiến Trọng số phần tử Lòi giải tốn vói thay đổi phần tử Thông số dự báo Thông số thực áp dụng lòi giải Mục tiêu khảo sát kết phía tìm ảnh hưởng trọng số lên lời giải toán deltapower = index of elements = 0.2 change = 0.05 0.2 0.4 0.1 0.1 0.1 0.18955 0.21889 0.44156 ũ 14573 0.19225 4.1995 0.33528 0.41114 4.6411 planning operation = ũ current operation = -0.05 ũ -0.1 Bảng 34 Trường hạp hàm mục tiêu deltapower = -2 index of elements = 0.2 0.2 0.4 0.1 0.1 change = 0 0.056562 0.080775 1.8 planning operation = 0.05 1.1102e-16 0.056562 0.080775 2.0247 current- operation = 0.05 1.1102e-16 0 0.22466 Bàng 35 Trường hạp hàm mục tiêu Phan Văn Hoàng Vỹ - 1670528 68 I Trang GVHD: PGS.TS Phan Thị Thanh Bình deltapower = index of elements = 0.2 change = ũ 0.2 ũ 0.4 0.1 0.1 0.3791 0.43778 1.1831 planning operation = -0.05 -0.1 0.44767 0.5697 3.2876 current operation = -0.05 -0.1 0.82677 1.0075 4.4708 Bảng 36 Trường hợp hàm mục tiêu Nhận xét: - - Chương trình chạy nhanh cho kết đạt yêu cầu Chương trình phát triển đơn lẻ, yêu cầu xuất nhập kĩ cho thơng số hệ thống, việc nhập đòi hỏi tỉ mỉ độ xác để chắn chương trình chạy kết Chương trình áp dụng với hệ thống lớn với nhiều nút gặp khó khăn việc nhập số liệu dễ sai sót nhập dưói dạng bảng matlab, cần cải tiến mặt nhập liệu dưói dạng sở liệu để dễ quản lý Giờ ta bàn trọng số sử dụng hàm chi phí sử dụng chương trình Trọng số thay đổi tùy theo định người sử dụng Đối với hàm mục tiêu thứ ta thấy cực tiểu hàm mục tiêu phụ thuộc vào tỷ lệ trọng số giá trị dưói mẫu (ở kế hoạch mua điện hay kế hoạch hoạt động diesel hay nạp xả hoạch định pin dự trữ) Tỷ lệ nhỏ phần delta_power ưu tiên đưa vào trước, thiếu tiếp tục đến tỷ lệ lớn dần (Nhận thấy điều qua kết chạy chương trình, thực giải phương pháp giải tích cho kết tương tự) Như ta thấy với lượng điện mua từ lưới có mẫu thường lớn so với số khác, nên chắn không chọn thông số phù hợp thay đổi dồn vào phần mua điện từ lưới phân phối Tùy vào yêu cầu khác điều kiện vận hành khác mà ta chọn trọng số phù hợp để chọn phần cần thay đổi nhiều hơn, thay đổi trước (có thể ví dụ trường hợp xảy chi phí cân thay đổi lượng điện mua từ lưói, tốn khoảng chi phí khơng nhỏ, nên lúc ta nâng trọng số điện lưói cao lên để làm cho tỷ lệ lớn hơn, giảm độ ưu tiên thay đổi lưới điện) 5.3.2.3 So sánh phương pháp Vói hàm chênh lệch khác nhau, hàm mang hiệu riêng chạy cho toán giai đoạn Phan Văn Hoàng Vỹ - 1670528 69 I Trang GVHD: PGS.TS Phan Thị Thanh Bình Vói hàm chêch lệch 1, mức chêch lệch chung hệ thống phần tử gánh vói tỷ lệ định trọng số định, làm hệ thống hài hòa khơng mang lại điều mà hàm chêch lệch làm Vói hàm chêch lệch 2, mức chêch lệch chia theo thứ tự cho phần tử một, dựa vào ưọng số định phần tử gánh trước, phần tử gánh sau Với cách ta điều khiển mức chêch lệch theo thứ tự ưu tiên phần tử Mỗi hàm cho ta chiến thuật khác để áp dụng cho hệ thống, tùy vào mục đích hệ thống mà ta sử dụng hàm phù hợp để chạy chương trình Với hàm chương trình đa dạng phương pháp xử lý tình hệ thống vận hành 5.4 Chương trình matlab kết áp dụng toán tiền xử lý (chưong IV) Đầu vào cho 24 chia làm khoảng thòi gian vói mức dự báo gió sau: Giờ 1-8: [0-5] m/s Giờ 9-16: [3-10] m/s Giờ 17-24: [3-6] m/s Các số liệu gió thu thập từ trang web: https://www.windfìnder.com/ [5] địa điểm lựa chọn để lấy thơng số Cam Ranh, tỉnh Khánh Hòa 5.4.1 Wind_power.m Function tạo để tính cơng suất turbine gió dựa vào tốc độ gió, dựa theo bảng ưa từ tài liệu [4] (Power curve gamesa G90-2.0MW) function [ p wind ] = wind power( V w ) %WIND—POWER Summary of this function goes here % Detailed explanation goes here switch(v_w) case p_wind = 21.3; case p_wind = 84.9; case p_wind = 197.3; case p wind = 363.8; case p wind = 594.9; case p wind = 900.8; case p wind = 1274.4; case 10 Phan Văn Hoàng Vỹ - 1670528 70 I Trang GVHD: PGS.TS Phan Thị Thanh Bình p wind case 11 p wind case 12 p wind case 13 p wind case 14 p wind case 15 p wind case 16 p wind case 17 p wind = 1633; = 18 63; = 1960.4; = 1990.4; = 1997.9; = 1999.6; = 1999.9; = 2000; end if (v w < II V w > 21) p_wind = 0; end if (v_w > 17 && v_w 3) for i=3:l:16 if (v_w < i+1 && v_w > i) p_wind = wind_power(i)+(wind_power(i+1)-wind_power(i))*(v_w-i); end end end end Bảng 37 bảng LUT (lookup table) wind turbine 5.4.2 Chương trình giải tốn tiền xử ỉý %% calculate for Av array for i=l:1:8 av(l,i) = mean(a (:,i)); end av %% calculate for Bd matrix for j=l:l:100 for i=l:l:7 bd(j,i) = sign(a(j,i+1) - a(j,i)); bd_n(j,i) = a(j,i+l) - a(j,i); end end bd_in_n = mean(max(abs(bd_n))) % for bd average for i=l:l:7 bdav(l,i) = mean(bd(:,i)); end bdav %max_bdav = max(abs(bdav)) %new bd = bdav/max bdav cs(1,1) = av(1,1) ; for 1=1:1:7 cs(l,i+l) = cs(l,i) + bd_in_n*bdav(1,i); end cs %% calculate the result for i=l:1: res(l,i) = (alp*av(1,i)+bet*cs(1,i))/(alp+bet); end res %% experience learning of machine for i=l:l:8 Phan Văn Hoàng Vỹ - 1670528 71 I Trang GVHD: PGS.TS Phan Thị Thanh Bình deltare(1,i) = sign(rand() - 0.5); sign_al(l,i) = sign(av(l,i) - res(l,i)); sign_bt(l,i) = sign(cs(l,i) - res(l,i)); if (i>l && signal(1,i)==sign_bt(1,i)) elseif (i>l && deltare(1,i)==sign_al(1,i)) alp=alp+o.01; bet=bet-0.01; elseif (i>l && delta_re(1,i)==sign_bt(1,i)) alp=alp-0.01; bet=bet+o.01; end end bet alp Bảng 38 chương trình chinh giải tốn tiền xử lý Vói biến res, ta tính cơng suất từ điện gió sau: for 1=1:1:24 pre load(i,1) = pre load(i, 1)*(1 + loss) - wind—p(l,i); end Tốc5.4.3 độ gió Kết tính tốn với phưomg pháp này: Phan Văn Hoàng Vỹ - 1670528 72 I Trang wind speed prediction Hình tốc độ gió dự đốn power from wind turbine (according to wind speed) Hình cơng suất ứng với tốc độ gió dự đoản GVHD: PGS.TS Phan Thị Thanh Bình real wind speed Hình 10 Tốc độ gió thực tế real wind power hour Hình 11 Cơng suất thực tế từ turbine gió Phan Văn Hoàng Vỹ - 1670528 74 I T r a n g GVHD: PGS.TS Phan Thị Thanh Bình Hình 12 Chênh lệch công suất thực công suất dự báo Vói thơng số cơng suất này, ta dùng làm thơng số đầu vào tốn giai đoạn Trừ bớt phần cần phải cung cấp Nhận xét: qua hình 12, ta nhận thấy chênh lệch lớn thực tế tính tốn 16.4 % Con số chấp nhận với khoảng dự báo Neu khả dự báo nâng lên 24 khoảng cho 24 giờ, độ xác nâng cao hom (càng sát ngày số dự báo quan khí tượng thủy văn chi tiết hơn) Thì kết tính tốn tốt Con số cải thiện sau trình thực giải thuật nhiều lần hệ số dần vào ổn định, kết hội tụ gần với thực tế nhất, từ chênh lệch khơng q lớn Phan Văn Hoàng Vỹ - 1670528 75 I Trang GVHD: PGS.TS Phan Thị Thanh Bình 5.4.4 Kết giai đoạn áp dụng toán tiền xử ỉý: gb_e = storage 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 storage 0.05 5.5511e-17 1.1102e-16 diesel 0.056562 0.056562 0.056562 0.056562 0.056562 diesel 0.080775 0.080775 0.080775 0.080775 0.080775 buying 2.5427 2.5427 1.9487 1.9487 1.9487 0.056562 0.056562 0.080775 0.080775 2.0247 1.9747 0.14573 0.14573 0.14573 0.19225 0.19225 0.19225 2.412 3.7491 3.6745 0.44767 0.44767 0.14573 0.5697 0.5697 0.19225 3.0363 1.5119 2.6203 0.44767 0.44767 0.44767 0.44767 0.14573 0.14573 0.14573 0.5697 0.5697 0.5697 0.5697 0.19225 0.19225 0.19225 2.9634 3.0818 3.1734 3.3733 4.0511 4.1874 4.3836 0.14573 0.14573 0.14573 0.19225 0.19225 0.19225 4.038 3.8339 3.3536 0.056562 0.080775 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0 0 0 -0.05 -0.05 0.05 -0.1 -0.1 0.1 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 -0.1 0.06924 -0.05 -0.05 -0.05 -0.05 -0.05 -0.05 -0.05 -0.05 -0.05 ■6.9389e-17 -0.1 -0.06924 2.2216 Bảng 39 Kết chương trình đưa phương án vận hành có chi phí thấp - num_storage = num_diesel = Do đó, cột thể kế hoạch nạp xả pin dự trữ, cột thể kế hoạch chạy máy phát diesel theo cột cuối lượng điện cần mua từ lưới phân phối Ta sẽký dùng tintải tù với cột đơn cuốivị đểcấp đưađiện kế hoạch mua điện, đăng nhuthông cầu phụ cung Phan Văn Hoàng Vỹ - 1670528 76 I Trang GVHD: PGS.TS Phan Thị Thanh Bình plan of buying electricity from grid Hình 13 Biểu đồ phụ tải đăng ký với đơn vị cung cấp điện 5.4.5 Kết chạy giai đoạn áp dụng toán tiền xử ỉý 5.4.5.1 Với hàm mục tiêu thứ Kết trình bày dưói bao gồm: - Mức chêch lệch công suất thực công suất dự kiến - Trọng số phần tử - Lòi giải tốn vói thay đổi phần tử - Thông số dự báo - Thông số thực áp dụng lòi giải Mục tiêu khảo sát kết phía tìm ảnh hưởng ttọng số lên lòi giải toán deltapower = -2 index of elements = 0.2 0.2 0.4 0.1 0.1 change = 0 0.0073493 0.00084261 1.9918 planning operation = 0.05 1.1102e-16 Phan Văn Hoàng Vỹ - 1670528 0.056562 0.080775 2.0247 77 I Trang GVHD: PGS.TS Phan Thị Thanh Bình current operation = 0.05 1.1102e-16 0.049213 0.079932 0.032855 Bảng 40 Trường hợp hàm mục tiêu deltapower = -1 index of elements = 0.2 0.2 0.4 0.0033564 0.047581 0.94906 0.1 0.056562 0.080775 1.9487 0.1 0.053206 0.033194 0.9996 0.1 0.1 change = ũ planning operation = 0.05 current operation = 0.05 Bảng 41 Trường hợp hàm mục tiêu deltapower = -2 index of elements = 0.2 0.2 0.4 0.1 0.1 change = 0 0.0058695 0.076505 0.14573 0.19225 0.13986 0.11574 1.9176 planning operation = current 2.412 operation = 0.49439 Bảng 42 Trường hạp hàm mục tiêu Phan Văn Hoàng Vỹ - 1670528 78 I T r a n g GVHD: PGS.TS Phan Thị Thanh Bình deltapower = -2 index of elements = 0.2 0.2 ũ ũ 0.4 0.1 0.1 0.021667 0.10384 1.8745 ũ 0.14573 0.19225 3.6745 ũ 0.12407 0.088413 1.8 change = planning operation = ũ current operation = ũ Bảng 43 Trường họp hàm mục tiêu deltapower = index of elements = 0.2 0.2 0.4 0.1 ũ ũ 0.14119 0.1732 0.6856 -0.1 0.44767 0.5697 3.1734 -0.1 0.58886 0.7429 0.1 change = planning operation = -0.05 current operation = -0.05 3.859 Bảng 44 Trường họp hàm mục tiêu 5.4.5.2 Hàm mục tiêu thứ Kết trình bày dưói bao gồm: - Mức chêch lệch công suất thực công suất dự kiến Trọng số phần tử Lòi giải tốn vói thay đổi phần tử Thông số dự báo Thông số thực áp dụng lòi giải Mục tiêu khảo sát kết phía tìm ảnh hưởng ttọng số lên lòi giải tốn Phan Văn Hồng Vỹ - 1670528 79 I Trang ... mơ hình lưới điện nhỏ, đưa phương pháp dự báo cho hệ thống turbine gió lưới điện nhỏ, tối ưu hóa việc sử dụng lượng điện 24 theo biến động giá điện lưới, tối ưu hóa việc sử dụng lượng điện tức... Nơi sinh: Quảng Nam Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Mã số : 60520202 Phan Văn Hoàng Vỹ - 81104384 Trang GVHD: PGS.TS Phan Thị Thanh Bình I TÊN ĐỀ TÀI: Quản lý lượng lưới điện nhỏ II... làm lĩnh vực lượng ưên toàn giới Với ưu việc sử dụng hiệu lượng, giảm lượng khí thải từ việc tăng cường sử dụng nguồn lượng tái tạo, nâng cao vai ưò ngưòi sử dụng lượng ưong việc quản lý tối ưu