LỰA CHỌN VỊ TRÍ VÀ CÔNG SUẤT TỐI ƯU CỦA TỤ BÙ NGANG  TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI CÓ XÉT HÌNH DÁNG ĐỒ THỊ PHỤ TẢI

Phan Xuân Giang; Phạm Năng Văn

doi:10.34238/tnu-jst.12198

LỰA CHỌN VỊ TRÍ VÀ CÔNG SUẤT TỐI ƯU CỦA TỤ BÙ NGANG TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI CÓ XÉT HÌNH DÁNG ĐỒ THỊ PHỤ TẢI

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 03/03/25 Ngày hoàn thiện: 25/05/25 Ngày đăng: 26/05/25

Các tác giả

1. Phan Xuân Giang, Trường Điện – Điện tử - Đại học Bách khoa Hà Nội
2. Phạm Năng Văn , Trường Điện – Điện tử - Đại học Bách khoa Hà Nội

Tóm tắt

Nghiên cứu này trình bày mô hình tối ưu nón bậc hai với biến nguyên để tìm lời giải tối ưu toàn cục của bài toán xác định vị trí đặt và công suất của tụ bù ngang có xét ảnh hưởng của đồ thị phụ tải ngày đêm. Hàm mục tiêu là tối thiểu hóa tổng chi phí hàng năm, đồng thời đảm bảo các ràng buộc về lưới điện và tụ bù ngang. Mô hình tối ưu đề xuất được biến đổi từ mô hình tối ưu phi tuyến với biến nguyên. Mô hình tối ưu đề xuất được đánh giá trên lưới điện 33 nút IEEE và 54 nút tại Việt Nam với bốn kịch bản sử dụng bộ giải GUROBI trong môi trường lập trình GAMS. Kết quả tối ưu cho thấy, vị trí đặt và công suất của tụ bù trong các kịch bản là khác nhau, trong đó tổng công suất đặt của kịch bản lưới điện chỉ có tải sinh hoạt là lớn nhất trên cả hai lưới điện. Ngoài ra, phân bố điện áp trong bốn kịch bản có sự khác biệt rõ rệt. Nguyên nhân của các kết quả trên là do bốn kịch bản có sự khác nhau về hình dáng đồ thị phụ tải, bao gồm sự khác nhau về tổng điện năng tiêu thụ, chênh lệch giữa công suất cực đại và cực tiểu và công suất trung bình của phụ tải.

Từ khóa

Mạng điện phân phối; Tổn thất điện năng; Tụ bù ngang; Đồ thị phụ tải ngày đêm; Quy hoạch nón bậc hai với số nguyên

Toàn văn:

PDF

Tài liệu tham khảo

[1] L. V. Dao, T. V. Do, M. H. Do, and N. V. Pham, “Newton method based on a Wirtinger’s calculus formulation for the load flow in power distribution grids integrated time-varying ZIP load: a case study in Vietnam,” TNU J. Sci. Technol., vol. 229, no. 14, pp. 135–143, Oct. 2024, doi: 10.34238/tnu-jst.10775.

[2] S. Mishra, D. Das, and S. Paul, “A comprehensive review on power distribution network reconfiguration,” Energy Syst., vol. 8, no. 2, pp. 227–284, May 2017, doi: 10.1007/s12667-016-0195-7.

[3] S. Dhivya and R. Arul, “Demand Side Management Studies on Distributed Energy Resources: A Survey,” Trans. Energy Syst. Eng. Appl., vol. 2, no. 1, Jul. 2021, Art. no. 1, doi: 10.32397/tesea.vol2.n1.2.

[4] A. Valencia, R. A. Hincapie, and R. A. Gallego, “Optimal location, selection, and operation of battery energy storage systems and renewable distributed generation in medium–low voltage distribution networks,” J. Energy Storage, vol. 34, Feb. 2021, Art. no. 102158, doi: 10.1016/j.est.2020.102158.

[5] S. Segura, R. Romero, and M. J. Rider, “Efficient heuristic algorithm used for optimal capacitor placement in distribution systems,” Int. J. Electr. Power Energy Syst., vol. 32, no. 1, pp. 71–78, Jan. 2010, doi: 10.1016/j.ijepes.2009.06.024.

[6] W. M. D. Rosa, P. Rossoni, J. C. Teixeira, E. A. Belati, and P. T. L. Asano, “Optimal Allocation of Capacitor Banks using Genetic Algorithm and Sensitivity Analysis,” IEEE Lat. Am. Trans., vol. 14, no. 8, pp. 3702–3707, Aug. 2016, doi: 10.1109/TLA.2016.7786353.

[7] K. Prakash and M. Sydulu, “Particle Swarm Optimization Based Capacitor Placement on Radial Distribution Systems,” in 2007 IEEE Power Engineering Society General Meeting, Tampa, FL, USA: IEEE, Jun. 2007, pp. 1–5, doi: 10.1109/PES.2007.386149.

[8] V. Tamilselvan, T. Jayabarathi, T. Raghunathan, and X.-S. Yang, “Optimal capacitor placement in radial distribution systems using flower pollination algorithm,” Alex. Eng. J., vol. 57, no. 4, pp. 2775–2786, Dec. 2018, doi: 10.1016/j.aej.2018.01.004.

[9] M. Milovanović, D. Tasić, J. Radosavljević, and B. Perović, “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, no. 6–7, pp. 543–557, Apr. 2020, doi: 10.1080/15325008.2020.1797934.

[10] F. Llorens-Iborra, J. Riquelme-Santos, and E. Romero-Ramos, “Mixed-integer linear programming model for solving reconfiguration problems in large-scale distribution systems,” Electr. Power Syst. Res., vol. 88, pp. 137–145, Jul. 2012, doi: 10.1016/j.epsr.2012.01.014.

[11] 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.

[12] M. Mahdavi, A. Awaafo, K. Schmitt, and M. Chamana, “Economical Installation of Capacitor Banks in Optimal Places of Distribution Feeders Considering Load Fluctuations,” IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 60, no. 5, pp. 7646–7655, Sep. 2024, doi: 10.1109/TIA.2024.3413756.

[13] X. Wu, A. J. Conejo, and S. Mathew, “Optimal Siting of Batteries in Distribution Systems to Enhance Reliability,” IEEE Trans. Power Deliv., vol. 36, no. 5, pp. 3118–3127, Oct. 2021, doi: 10.1109/TPWRD.2020.3034095.

[14] 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.

[15] GAMS Development Corp., “GAMS Documentation 46.” Feb. 17, 2024. [Online]. Available: https://www.gams.com. [Accessed Feb. 25, 2025].

[16] S. S. F. Souza, R. Romero, J. Pereira, and J. T. Saraiva, “Artificial immune algorithm applied to distribution system reconfiguration with variable demand,” Int. J. Electr. Power Energy Syst., vol. 82, pp. 561–568, Nov. 2016, doi: 10.1016/j.ijepes.2016.04.038.

[17] L. A. G. Pareja, J. M. López-Lezama, and O. G. Carmona, “A MILP Model for Optimal Conductor Selection and Capacitor Banks Placement in Primary Distribution Systems,” Energies, vol. 16, no. 11, Jan. 2023, Art. no. 11, doi: 10.3390/en16114340.

[18] A. R. Abul’Wafa, “Optimal capacitor allocation in radial distribution systems for loss reduction: A two stage method,” Electr. Power Syst. Res., vol. 95, pp. 168–174, Feb. 2013, doi: 10.1016/j.epsr.2012.09.004.

[19] A. R. Abul’Wafa, “Optimal capacitor placement for enhancing voltage stability in distribution systems using analytical algorithm and Fuzzy-Real Coded GA,” Int. J. Electr. Power Energy Syst., vol. 55, pp. 246–252, Feb. 2014, doi: 10.1016/j.ijepes.2013.09.014.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.12198

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ