TỐI ƯU HÓA VỊ TRÍ VÀ KÍCH CỠ CỦA HỆ THỐNG TÍCH TRỮ NĂNG LƯỢNG TRONG LƯỚI PHÂN PHỐI SỬ DỤNG QUY HOẠCH NÓN BẬC HAI HỖN HỢP SỐ NGUYÊN

Phạm Năng Văn; Đỗ Văn Quyến

doi:10.34238/tnu-jst.15407

TỐI ƯU HÓA VỊ TRÍ VÀ KÍCH CỠ CỦA HỆ THỐNG TÍCH TRỮ NĂNG LƯỢNG TRONG LƯỚI PHÂN PHỐI SỬ DỤNG QUY HOẠCH NÓN BẬC HAI HỖN HỢP SỐ NGUYÊN

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 13/04/26 Ngày hoàn thiện: 24/06/26 Ngày đăng: 24/06/26

Các tác giả

1. Phạm Năng Văn , Trường Điện – Điện tử - Đại học Bách khoa Hà Nội
2. Đỗ Văn Quyến, Trường Điện – Điện tử - Đại học Bách khoa Hà Nội

Tóm tắt

Để khắc phục nhược điểm biến động theo thời tiết của nguồn năng lượng tái tạo, việc tích hợp thiết bị lưu trữ năng lượng được xem là một giải pháp khả thi và hiệu quả. Bài báo này đề xuất mô hình tối ưu hóa nón bậc hai với biến nguyên nhằm xác định vị trí và dung lượng tối ưu của thiết bị lưu trữ năng lượng trong lưới điện phân phối. Hàm mục tiêu của mô hình là cực tiểu tổng chi phí đầu tư thiết bị lưu trữ năng lượng và chi phí mua điện từ lưới truyền tải, đồng thời thỏa mãn các ràng buộc kỹ thuật như cân bằng công suất, giới hạn điện áp và dòng điện. Mô hình đề xuất được biến đổi từ mô hình phi tuyến với biến nguyên dựa trên các biểu thức nón bậc hai của hệ phương trình trào lưu công suất và kỹ thuật tuyến tính hóa tích của biến nhị phân và biến liên tục. Mô hình đề xuất được đánh giá trên lưới điện phân phối IEEE 33 nút, được lập trình với ngôn ngữ GAMS và được giải bằng công cụ tối ưu GUROBI. Kết quả tính toán cho thấy đầu tư thiết bị lưu trữ năng lượng giúp giảm tổng chi phí và cải thiện chất lượng điện ápcủa lưới điện phân phối.

Từ khóa

Lưới điện phân phối; Thiết bị tích trữ năng lượng; Tối ưu phi tuyến với biến nguyên; Tối ưu nón bậc hai với biến nguyên; Vị trí và dung lượng tối ưu

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] A. Karimi, F. Aminifar, A. Fereidunian, and H. Lesani, “Energy storage allocation in wind integrated distribution networks: An MILP-Based approach,” Renew. Energy, vol. 134, pp. 1042-1055, Apr. 2019, doi: 10.1016/j.renene.2018.11.034.

[2] N.-V. Pham, C.-C. Pham, and D.-P. Vu, “Co-optimizing the size of conductors and hybrid energy storage systems in power distribution grids with distributed generations, switchable capacitors, and voltage-dependent loads,” J. Energy Storage, vol. 141, Jan. 2026, Art. no. 119309, doi: 10.1016/j.est.2025.119309.

[3] K. Lai, X. Wu, and A. J. Conejo, “Co-Optimizing the Siting and Sizing of Batteries and the Siting of Isolation Devices in Distribution Systems,” IEEE Trans. Power Deliv., vol. 37, no. 4, pp. 2482-2491, Aug. 2022, doi: 10.1109/TPWRD.2021.3111643.

[4] Y. Zheng, Z. Y. Dong, F. J. Luo, K. Meng, J. Qiu, and K. P. Wong, “Optimal Allocation of Energy Storage System for Risk Mitigation of DISCOs with High Renewable Penetrations,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 29, no. 1, pp. 212-220, Jan. 2014, doi: 10.1109/TPWRS.2013.2278850.

[5] Y. Zheng, Y. Song, A. Huang, and D. J. Hill, “Hierarchical Optimal Allocation of Battery Energy Storage Systems for Multiple Services in Distribution Systems,” IEEE Trans. Sustain. Energy, vol. 11, no. 3, pp. 1911-1921, Jul. 2020, doi: 10.1109/TSTE.2019.2946371.

[6] P. Tenti and T. Caldognetto, “A General Approach to Select Location and Ratings of Energy Storage Systems in Local Area Energy Networks,” in 2018 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), Sep. 2018, pp. 2698-2704, doi: 10.1109/ECCE.2018.8557521.

[7] A. V. Pombo, J. Murta-Pina, and V. Fernão Pires, “Multiobjective formulation of the integration of storage systems within distribution networks for improving reliability,” Electr. Power Syst. Res., vol. 148, pp. 87-96, Jul. 2017, doi: 10.1016/j.epsr.2017.03.012.

[8] K. Masteri, B. Venkatesh, and W. Freitas, “A Fuzzy Optimization Model for Distribution System Asset Planning with Energy Storage,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 33, no. 5, pp. 5114-5123, Sep. 2018, doi: 10.1109/TPWRS.2018.2823685.

[9] GAMS Development Corp, "GAMS Documentation 46," Feb. 17, 2024. [Online]. Available: https://www.gams.com. [Accessed Feb. 25, 2026].

[10] O. D. Montoya, W. Gil-González, and A. Garcés, “On the Conic Convex Approximation to Locate and Size Fixed-Step Capacitor Banks in Distribution Networks,” Computation, vol. 10, no. 2, Feb. 2022, Art. no. 32, doi: 10.3390/computation10020032.

[11] C. Deckmyn, J. Van De Vyver, T. L. Vandoorn, B. Meersman, J. Desmet, and L. Vandevelde, “Day‐ahead unit commitment model for microgrids,” IET Gener. Transm. Distrib., vol. 11, no. 1, pp. 1-9, Jan. 2017, doi: 10.1049/iet-gtd.2016.0222.

[12] A. Kumar et al., “Strategic integration of battery energy storage systems with the provision of distributed ancillary services in active distribution systems,” Appl. Energy, vol. 253, Nov. 2019, Art. no. 113503, doi: 10.1016/j.apenergy.2019.113503.

[13] B. Wang, C. Zhang, Z. Y. Dong, and X. Li, “Improving Hosting Capacity of Unbalanced Distribution Networks via Robust Allocation of Battery Energy Storage Systems,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 36, no. 3, pp. 2174-2185, May 2021, doi: 10.1109/TPWRS.2020.3029532.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.15407

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ