Danh mục sách điện tử
Chi tiết sách
Các giải thuật tái cấu hình lưới điện phân phối

Tác giả: TS. Trương Việt Anh

Số lượng còn: 5


Nội dung giới thiệu
Lưới điện phân phối đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp năng lượng điện cho các hộ tiêu thụ. Vì những ưu điểm về mặt kỹ thuật, lưới điện phân phối thường được vận hành hình tia, mặc dù lại được thiết kế mạch vòng để nâng cao độ tin cậy trong quá trình cung cấp điện. Bên cạnh đó, tổn thất năng lượng trên lưới điện phân phối hiện nay đo được là từ 7% - 8%, so với 2% - 3% trên lưới điện truyền tải. Do đó, việc nghiên cứu các biện pháp giảm tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối là một nhu cầu mang tính bức xúc cao và hứa hẹn mang lại nhiều lợi ích về kinh tế.
Theo nhiều tài liệu đã được nghiên cứu, có nhiều biện pháp để giảm tổn thất trong quá trình phân phối điện năng như: bù công suất phản kháng, nâng cao điện áp vận hành lưới điện phân phối, hoặc tăng tiết diện dây dẫn. Tuy các biện pháp này đều mang tính khả thi về kỹ thuật nhưng lại tốn nhiều chi phí đầu tư và lắp đặt thiết bị ban đầu. Trong khi đó, biện pháp tái cấu hình lưới điện thông qua cách đóng/mở các cặp khóa điện có sẵn trên lưới điện cũng có thể giảm đáng kể tổn thất điện năng mà không cần nhiều chi phí để cải tạo lưới điện. Không chỉ dừng lại ở mục tiêu giảm tổn thất điện năng, tái cấu trúc lưới điện phân phối còn có thể nâng cao độ tin cậy cung cấp điện hay khả năng tải của lưới điện, giảm sụt áp cuối lưới, và giảm thiểu số lượng hộ tiêu thụ bị mất điện khi có sự cố hay khi cần sửa chữa đường dây.
Trong quá trình vận hành, thực tế việc tái cấu hình lưới điện nhằm giảm tổn thất năng lượng thường nằm trong các điều kiện phải thỏa mãn những ràng buộc kỹ thuật, cộng với việc có hàng trăm khóa điện dọc trên hệ thống điện phân phối là điều vô cùng khó khăn đối với các điều độ viên. Do đó, luôn cần một phương pháp phân tích phù hợp với lưới điện phân phối thực tế và một giải thuật đủ mạnh áp dụng cho việc tái cấu trúc lưới điện để thỏa mãn các mục tiêu điều khiển của các điều độ viên.
Các giải thuật tái cấu hình lưới điện luôn được xem xét ở cả hai góc độ thiết kế và vận hành. Ở góc độ thiết kế, cần phải chỉ ra vị trí đặt khóa điện và sử dụng loại khóa gì (máy cắt, máy cắt có tải, dao cách ly…) để có thể cực tiểu hóa tổn thất năng lượng và giảm chi phí đóng/cắt khi chuyển tải, giúp điều độ viên có một “không gian điều khiển” đủ lớn đáp ứng các nhu cầu ngày càng tăng trong tương lai. Ở góc độ vận hành, dựa vào các vị trí khóa điện có sẵn, điều độ viên phải chỉ ra kếhọach vận hành sao cho chi phí vận hành thỏa mãn các mục tiêu đề ra. Khi có sự cố hay cần sửa chữa lưới điện, cần phải thực hiện tái cấu hình lưới sao cho giảm thiểu số lượng khách hàng bị mất điện, chống quá tải các phần tử mang điện trên lưới, đảm bảo chất lượng điện năng và giảm tổn thất năng lượng.
Với kỹ thuật giải bài toán tái cấu hình lưới điện phân phối cho đến nay,các nhà khoa học đều cho rằng phương pháp giải tích toán học không hiệu quả bằng các giải thuật tìm kiếm. Các giải thuật tìm kiếm được sử dụng trong bài toán có thể chia thành ba hướng chính như: 1) giải thuật tìm kiếm heuristic kết hợp với giải thuật tối ưu; 2) giải thuật chỉ dùng quy tắc heuristic trong hệ chuyên gia; 3) sử dụng trí tuệ nhân tạo bao gồm có hệ chuyên gia, giải thuật gen, mạng neuron,… Hầu hết, các giải thuật tái cấu hình lưới điện không chỉ ra được cấu hình lưới cho cực tiểu tổn thất công suất, hoặc không chứng tỏ được điểm tìm được là điểm cực tiểu toàn cục.
Để góp phần làm sáng tỏ những nhận định trên cũng như mong muốn được chia sẻ những suy nghĩ và kinh nghiệm bản thân trong nhiều năm nghiên cứu và giải quyết bài toán tái cấu hình lưới điện phân phối, và cũng đã có những ứng dụng vào lưới điện thực tế của Việt Nam, tác giả đã quyết tâm hoàn tất quyển sách “Các giải thuật tái cấu hình lưới điện phân phối”.
Quyển sách bao gồm sáu chương với nội dung như sau:
Chương 1: Tổng quan các giải thuật tái cấu hình lưới điện phân phối
Chương 2: Giải thuật tối ưu hóa kết hợp heuristic trong tái cấu hình lưới điện giảm tổn thất công suất
Chương 3: Giải thuật thuần heuristic trong tái cấu hình lưới điện phân phối giảm tổn thất công suất
Chương 4: Giải thuật tiến hóa genetic trong tái cấu hình lưới điện phân phối giảm tổn thất công suất
Chương 5: Tái cấu hình lưới theo các mục tiêu trong vận hành lưới điện phân phối
Chương 6: Ứng dụng vào lưới điện phân phối ngầm thuộc điện lực Tân Thuận
Toàn bộ nội dung quyển sách được biên soạn và giới thiệu nhằm mục đích mang lại cho người đọc nắm được tổng quan các phương pháp giải bài toán tái cấu hình, những hàm mục tiêu được áp dụng vào lưới điện phân phối cho đến nay, cũng như hiểu được một số phương pháp có hiệu quả mà tác giả đã nghiên cứu thành công từ năm 2001 đến nay. Nội dung này có thể dùng làm tài liệu chuyên khảo cũng như định hướng nghiên cứu cho học viên cao học đang nghiên cứu giải quyết bài toán  “Tái cấu hình lưới điện phân phối”. Bên cạnh đấy, tác giả cũng mong muốn quyển sách này như một ví dụ của việc ứng dụng “Công nghệ tri thức” vào các ngành kỹ thuật nói chung và vào chuyên ngành hệ thống điện nói riêng. Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Nhà xuất bản Đại học Quốc gia đã hợp tác và tạo điều kiện thuận lợi để quyển sách này hoàn thành và mau chóng đến tay bạn đọc.
Vì còn nhiều hạn chế nên chắc chắn quyển sách này không tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận được những chỉ dẫn, góp ý hay đề xuất bổ sung của bạn đọc nhằm hoàn thiện hơn.
Mọi chỉ dẫn xin gửi về
Bộ môn Điện công nghiệp, Khoa Điện - Điện tử.
Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh.
Điện thọai 08 3896 0985
Xin chân thành cám ơn.
TP. Hồ Chí Minh, 2014
Tác giả