ÁP DỤNG MÔ HÌNH MIQP ĐỂ VẬN HÀNH TỐI ƯU TỤ BÙ CÓ ĐÓNG CẮT TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI CÓ SỰ THÂM NHẬP CỦA  NGUỒN ĐIỆN PHÂN TÁN

Ngô Thùy Nhung; Nguyễn Hữu Cầm; Phạm Năng Văn

doi:10.34238/tnu-jst.9492

ÁP DỤNG MÔ HÌNH MIQP ĐỂ VẬN HÀNH TỐI ƯU TỤ BÙ CÓ ĐÓNG CẮT TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI CÓ SỰ THÂM NHẬP CỦA NGUỒN ĐIỆN PHÂN TÁN

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 28/12/23 Ngày hoàn thiện: 09/07/24 Ngày đăng: 10/07/24

Các tác giả

1. Ngô Thùy Nhung, Trường Điện – Điện tử - Đại học Bách khoa Hà Nội
2. Nguyễn Hữu Cầm, Trường Điện – Điện tử - Đại học Bách khoa Hà Nội
3. Phạm Năng Văn , Trường Điện – Điện tử - Đại học Bách khoa Hà Nội

Tóm tắt

Sự thâm nhập ngày càng nhiều của nguồn điện phân tán và sự tăng trưởng công suất tiêu thụ của phụ tải có thể làm tăng tổn thất công suất tác dụng của mạng điện. Bài báo này trình bày mô hình tối ưu toàn phương nguyên thực hỗn hợp (MIQP) để xác định trạng thái vận hành tối ưu của tụ bù ngang có đóng cắt nhằm tối thiểu hóa tổn thất công suất hữu công trên lưới điện. Các ràng buộc của mô hình tối ưu MIQP gồm các phương trình đảm bảo sự cân bằng công suất nút, giới hạn dòng điện trên các nhánh và giới hạn điện áp các nút. Mô hình tối ưu MIQP này được biến đổi từ mô hình tối ưu phi tuyến số nguyên (MINLP) trên cơ sở áp dụng phương pháp tuyến tính hóa từng đoạn. Sự đánh giá của mô hình tối ưu MIQP được thực hiện trên lưới phân phối mẫu IEEE có 33 nút với bộ giải tối ưu CPLEX và được lập trình với ngôn ngữ GAMS. Các kịch bản khác nhau của công suất phụ tải được so sánh. Lời giải của mô hình tối ưu cho thấy, tối ưu hóa trạng thái vận hành của tụ bù ngang có đóng cắt giúp giảm đáng kể tổn thất công suất hữu công và cải thiện chất lượng điện áp của lưới phân phối. Đồng thời, thời gian tính toán của mô hình tối ưu đề xuất nhỏ hơn nhiều so với mô hình MINLP.

Từ khóa

Lưới điện phân phối; Tụ đóng cắt; Nguồn điện phân tán; Tổn thất công suất; Quy hoạch toàn phương nguyên thực hỗn hợp (MIQP)

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] L. I. Dulău, M. Abrudean, and D. Bică, “Effects of Distributed Generation on Electric Power Systems,” Procedia Technol., vol. 12, pp. 681–686, 2014, doi: 10.1016/j.protcy.2013.12.549.

[2] A. Naderipour et al., “Spotted hyena optimizer algorithm for capacitor allocation in radial distribution system with distributed generation and microgrid operation considering different load types,” Sci. Rep., vol. 11, no. 1, p. 2728, Feb. 2021, doi: 10.1038/s41598-021-82440-9.

[3] T. Yuvaraj et al., “Optimal Integration of Capacitor and Distributed Generation in Distribution System Considering Load Variation Using Bat Optimization Algorithm,” Energies, vol. 14, no. 12, Art. no. 12, Jan. 2021, doi: 10.3390/en14123548.

[4] K. R. Devabalaji, T. Yuvaraj, and K. Ravi, “An efficient method for solving the optimal sitting and sizing problem of capacitor banks based on cuckoo search algorithm,” Ain Shams. Eng. J., vol. 9, no. 4, pp. 589–597, Dec. 2018, doi: 10.1016/j.asej.2016.04.005.

[5] M. Milovanović, D. Tasić, J. Radosavljević, and B. Perovic, “Optimal Placement and Sizing of Inverter-Based Distributed Generation Units and Shunt Capacitors in Distorted Distribution Systems Using a Hybrid Phasor Particle Swarm Optimization and Gravitational Search Algorithm,” Electr. Power Compon. Syst., vol. 48, pp. 1–15, Aug. 2020, doi: 10.1080/15325008.2020.1797934.

[6] I. A. Mohamed and M. Kowsalya, “Optimal Distributed Generation and capacitor placement in power distribution networks for power loss minimization,” in 2014 International Conference on Advances in Electrical Engineering (ICAEE), Jan. 2014, pp. 1–6, doi: 10.1109/ICAEE.2014.6838519.

[7] H. Pradeepa, T. Ananthapadmanabha, D. N. S. Rani, and C. Bandhavya, “Optimal Allocation of Combined DG and Capacitor Units for Voltage Stability Enhancement,” Procedia Technol., vol. 21, pp. 216–223, 2015, doi: 10.1016/j.protcy.2015.10.091.

[8] D. L. Duong, T. A. Nguyen, and N. V. Pham, “MISOCP-Based Optimal Capacitor Allocation in Power Distribution Systems Considering ZIP Load Model,” J. Sci. Technol. - HaUI, vol. 59, no. 2A, Mar. 2023, doi: 10.57001/huih5804.2023.032.

[9] M. Mortazi, A. Moradi, and M. Khosravi, “Simultaneous optimization of transformer tap changer and network capacitors to improve the distribution system’s static security considering distributed generation sources,” International Journal of Engineering Science and Computing, vol. 11, no. 07, pp. 28527-28536, 2021.

[10] S. Moradian, O. Homaee, S. Jadid, and P. Siano, “Optimal placement of switched capacitors equipped with stand-alone voltage control systems in radial distribution networks,” Int. Trans. Electr. Energy Syst., vol. 29, no. 3, 2019, doi: 10.1002/etep.2753.

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

[12] S. H. Dolatabadi, M. Ghorbanian, P. Siano, and N. D. Hatziargyriou, “An Enhanced IEEE 33 Bus Benchmark Test System for Distribution System Studies,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 36, no. 3, pp. 2565–2572, May 2021, doi: 10.1109/TPWRS.2020.3038030.

[13] L. Bai, J. Wang, C. Wang, C. Chen, and F. Li, “Distribution Locational Marginal Pricing (DLMP) for Congestion Management and Voltage Support,” IEEE Trans. Power Syst., vol. 33, no. 4, pp. 4061–4073, Jul. 2018, doi: 10.1109/TPWRS.2017.2767632.

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

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.9492

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ