SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP LẶP DỰA TRÊN QUY HOẠCH NÓN BẬC HAI  ĐỂ PHÂN TÍCH CHẾ ĐỘ XÁC LẬP CỦA LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI  CÓ MẠCH VÒNG KÍN

Đỗ Minh Hồng; Phạm Năng Văn; Nguyễn Thị Hoài Thu

doi:10.34238/tnu-jst.10686

SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP LẶP DỰA TRÊN QUY HOẠCH NÓN BẬC HAI ĐỂ PHÂN TÍCH CHẾ ĐỘ XÁC LẬP CỦA LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI CÓ MẠCH VÒNG KÍN

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 01/07/24 Ngày hoàn thiện: 01/08/24 Ngày đăng: 01/08/24

Các tác giả

1. Đỗ Minh Hồng, Trường Điện ‒ Điện tử, Đại học Bách khoa Hà Nội
2. Phạm Năng Văn , Trường Điện ‒ Điện tử, Đại học Bách khoa Hà Nội
3. Nguyễn Thị Hoài Thu, Trường Điện ‒ Điện tử, Đại học Bách khoa Hà Nội

Tóm tắt

Lưới điện truyền tải thường được thiết kế và vận hành với cấu trúc mạch vòng kín. Hệ phương trình cân bằng công suất của lưới điện này là không tuyến tính và thường được giải sử dụng các phương pháp lặp như Newton-Raphson. Bài báo này đề xuất phương pháp lặp sử dụng quy hoạch hình nón bậc hai (SOCP) nhằm xác định điện áp nút và dòng công suất của lưới điện truyền tải trong chế độ xác lập. Phương pháp đề xuất được mở rộng từ phương pháp SOCP cho lưới điện hình tia bằng cách bổ sung ràng buộc về góc pha điện áp cho mỗi nhánh trong lưới điện truyền tải. Đồng thời, phương pháp SOCP đề xuất giúp tích hợp hệ phương trình cân bằng công suất vào các bài toán tối ưu hóa trong hệ thống điện. Các bài toán tối ưu này có dạng lồi và đảm bảo tìm được nghiệm tối ưu toàn cục. Phương pháp lặp đề xuất được đánh giá trên lưới điện truyền tải 6 nút và 30 nút IEEE sử dụng ngôn ngữ lập trình GAMS/CPLEX. Các kết quả tính toán cho thấy phương pháp lặp đề xuất có sai số rất nhỏ so với phương pháp Newton-Raphson chuẩn và sai số này hoàn toàn có thể được bỏ qua trong các áp dụng thực tế.

Từ khóa

Lưới điện truyền tải; Lưới điện có mạch vòng kín; Phân tích chế độ xác lập; Quy hoạch nón bậc hai (SOCP); Phương pháp tối ưu

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] A. F. Glimn and G. W. Stagg, “Automatic Calculation of Load Flows,” Trans. Am. Inst. Electr. Eng. Part III Power Appar. Syst., vol. 76, no. 3, pp. 817–825, Apr. 1957, doi: 10.1109/AIEEPAS. 1957.4499665.

[2] W. F. Tinney and C. E. Hart, “Power Flow Solution by Newton’s Method,” IEEE Trans. Power Appar. Syst., vol. PAS-86, no. 11, pp. 1449–1460, Oct. 1967, doi: 10.1109/TPAS.1967.291823.

[3] S. C. Tripathy, G. D. Prasad, O. P. Malik, and G. S. Hope, “Load-Flow Solutions for Ill-Conditioned Power Systems by a Newton-Like Method,” IEEE Trans. Power Appar. Syst., vol. PAS-101, no. 10, pp. 3648–3657, Oct. 1982, doi: 10.1109/TPAS.1982.317050.

[4] B. Stott and O. Alsac, “Fast Decoupled Load Flow,” IEEE Trans. Power Appar. Syst., vol. PAS-93, no. 3, pp. 859–869, May 1974, doi: 10.1109/TPAS.1974.293985.

[5] Z. Yang, K. Xie, J. Yu, H. Zhong, N. Zhang, and Q. Xia, “A General Formulation of Linear Power Flow Models: Basic Theory and Error Analysis,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 34, no. 2, pp. 1315–1324, Mar. 2019, doi: 10.1109/TPWRS.2018.2871182.

[6] K. Purchala, L. Meeus, D. V. Dommelen, and R. Belmans, “Usefulness of DC power flow for active power flow analysis,” in IEEE Power Engineering Society General Meeting, vol. 1, pp. 454-459, Jun. 2005, doi: 10.1109/PES.2005.1489581.

[7] T. A. Nguyen, M. Q. Dam, and N. V. Pham, “Mixed-integer linear programming-based transmission network expansion planning considering power loss,” TNU J. Sci. Technol., vol. 228, no. 10, pp. 389–397, Jul. 2023, doi: 10.34238/tnu-jst.8196.

[8] S. H. Low, “Convex Relaxation of Optimal Power Flow—Part I: Formulations and Equivalence,” IEEE Trans. Control Netw. Syst., vol. 1, no. 1, pp. 15–27, Mar. 2014, doi: 10.1109/TCNS.2014. 2309732.

[9] B. Cui and X. A. Sun, “A New Voltage Stability-Constrained Optimal Power-Flow Model: Sufficient Condition, SOCP Representation, and Relaxation,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 33, no. 5, pp. 5092–5102, Sep. 2018, doi: 10.1109/TPWRS.2018.2801286.

[10] D. G. Ha, T. Le, and N. V. Pham, “Using second-order cone programming for power flow analysis considering ZIP load model in power distribution systems,” TNU J. Sci. Technol., vol. 228, no. 02, pp. 184–192, Jan. 2023, doi: 10.34238/tnu-jst.6915.

[11] T. T. Nguyen, N. V. Pham, Q. M. Nguyen, and T. H. T. Nguyen, “Optimal size and location of SVC devices considering voltage stability constraints: a mixed-integer nonlinear programming approach,” TNU J. Sci. Technol., vol. 228, no. 14, pp. 3–16, Sep. 2023, doi: 10.34238/tnu-jst.8264.

[12] R. W. Ferrero, S. M. Shahidehpour, and V. C. Ramesh, “Transaction analysis in deregulated power systems using game theory,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 12, no. 3, pp. 1340–1347, Aug. 1997, doi: 10.1109/59.630479.

[13] POWERWORLD Corporation, “PowerWorld User’s Manual,” Jul. 11, 2023. [Online]. Available: https://www.powerworld.com/ [Accessed Jan. 30, 2024].

[14] GAMS Development Corp., “GAMS Documentation 46,” Feb. 17, 2024. [Online]. Available: https://www.gams.com. [Accessed Feb. 25, 2024].

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.10686

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ