Lập kế hoạch quản lý năng lượng cho lưới điện siêu nhỏ xét đến tính bất định sử dụng phương pháp robust optimization

Mục tiêu của nghiên cứu này là tối thiểu hóa chi phí vận hành của MG có xét đến tính bất định sử dụng phương pháp tối ưu mạnh mẽ Robust Optimization (RO). Bài toán tối ưu có dạng max-min được biến đổi thành bài toán đối ngẫu bằng điều kiện tối ưu KarushKuhnTucker (KKT), và áp dụng phương pháp quy hoạch tuyến tính nguyên thực hỗn hợp (MILP) để giải.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lập kế hoạch quản lý năng lượng cho lưới điện siêu nhỏ xét đến tính bất định sử dụng phương pháp robust optimization CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION ELEVEN LẬP KẾ HOẠCH QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG CHO LƯỚI ĐIỆN SIÊU NHỎ XÉT ĐẾN TÍNH BẤT ĐỊNH SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP ROBUST OPTIMIZATION Nguyễn Xuân Thắng (1), Đỗ Đức Quang (1), Nguyễn Thị Hoài Thu (1) sinh viên Viện Điện -Trường Đai Học Bách Khoa Hà Nội *Tác giả liên hệ: thu.nguyenthihoai@hust.edu.vn TÓM TẮT Lưới điện siêu nhỏ (Microgrid – MG) với của MG có xét đến tính bất định sử dụng nguồn năng lượng tái tạo đang rất được phương pháp tối ưu mạnh mẽ Robust quan tâm do những ưu điểm vượt trội và Optimization (RO). Bài toán tối ưu có dạng khả năng vận hành ở chế độ nối lưới hoặc max-min được biến đổi thành bài toán đối tách đảo. Tuy nhiên, do tính bất định của nó ngẫu bằng điều kiện tối ưu KarushKuhn- nên việc tính toán chi phí vận hành của MG Tucker (KKT), và áp dụng phương pháp quy gặp nhiều khó khăn. Mục tiêu của nghiên hoạch tuyến tính nguyên thực hỗn hợp cứu này là tối thiểu hóa chi phí vận hành (MILP) để giải. Keyword: microgrid, RO, KKT, MILP, tính bất định lớn nhất. 1. GIỚI THIỆU Trong những năm trở lại đây, do sự gia tăng phí vận hành và đảm bảo ổn định điện. Để về nhu cầu sử dụng năng lượng cùng với đó ứng dụng được hệ thống năng lượng tái tạo là sự cạn kiệt của các nguồn năng lượng hóa ở Việt Nam thì ta cần khắc phụ được những thạch. Hệ thống năng lượng tái tạo đã trở nhược điểm trên. Vậy nên, việc tính toán để thành một xu hướng toàn cầu do những ưu tối ưu hóa hệ thống được xem như một yếu điểm rất lớn của nó về khả năng tái tạo, sự tố giữ vai trò then chốt. tiện ích và độ thân thiện với môi trường. Việt Nam hiện cũng là một trong những nước có Hiện nay, việc chuyển đổi lưới điện truyền tiềm năng lớn về năng lượng tái tạo. Tuy thống thành lưới điện thông minh đang là nhiên, hệ thống năng lượng tái tạo vẫn tồn giải pháp để có thể thu thập tất cả các nguồn tại những nhược điểm cốt lõi là dao động điện nhằm nâng cao chất lượng vận hành, bất định, phụ thuộc nhiều vào thời tiết và cải thiện độ tin cậy cho người tiêu dùng. giá thành cao. Điều đó gây ra rất nhiều khó Các Microgrid (MG) được kết nối với nhau khăn trong việc xác định công suất đầu ra, chi và cùng kết nối với lưới điện tạo thành một 212 | DIỄN ĐÀN SINH VIÊN 2020 - NĂNG LƯỢNG TÁI TẠO CÁC ĐỀ XUẤT NGHIÊN CỨU KHOA HỌC - SESSION ELEVEN hệ thống. Vì vậy cần tạo ra hệ thống quản lý pháp tối ưu hóa ngẫu nhiên (SO). Phương năng lượng (EMS) có chức năng phân phối pháp RO được Zhang đề xuất để quản lý vận công suất và lưu trữ năng lượng. Bằng cách hành MG [4]. Độ bất định được Zhang giải quản lý năng lượng một cách hợp lý có thể quyết bằng cách kết hợp giữa thiết lập một giảm thiểu chi phí vận hành, tối ưu việc mua mô hình sạc/xả không liên tục và việc điều bán, tích trữ điện năng và đảm bảo được chất chỉnh tải nhằm mục đích giữ cho MG được lượng điện. Có 3 phương pháp EMS đã được cân bằng độc lập nhiều nhất có thể. Phương sử dụng là EMS tập trung, EMS phi tập trung pháp để xử lý tính bất định còn lại – phương và EMS phối hợp. Chức năng của EMS tập pháp tối ưu hóa ngẫu nhiên (SO) cũng được trung là quản lý cân bằng công suất, dòng sử dụng rất rộng rãi. Bao đã áp dụng phương điện, năng lượng dự trữ của pin trong toàn pháp này vào mô hình quản lý MG tối ưu [5]. bộ hệ thống. EMS tập trung phù hợp với lưới Bài báo thiết lập hai mô hình: mô hình dự báo điện siêu nhỏ như một hộ tiêu thụ, có tải thay và mô hình thực. Mô hình dự báo được thiết đổi chậm. Tuy nhiên chỉ cần một thay đổi nhỏ lập dựa trên sự bất định của nhiều trường thì việc phục hồi cân bằng trở nên rất khó hợp khác nhau và đặt mục tiêu là tối thiểu khăn [1]. Đối với EMS phi tập trung mỗi MG là hóa chi phí. Còn mô hình thực được xây dựng một cá thể riêng biệt có chức năng là tối đa theo dữ liệu của mô hình dự báo. Độ sai lệch hóa lợi nhuận trong trạng thái nối lưới và giữ trong dự báo sẽ được làm mịn bằng cách lưu ổn định nguồn điện khi vận hành độc lập. Tuy trữ năng lượng dưới dạng hóa năng (pin) và nhiên hạn chế là không đạt được cân bằng lưu trữ dưới dạng nhiệt năng (tải làm mát) để công suất trong toàn hệ thống . EMS phối [2] đáp ứng nhu cầu đa dạng của người tiêu thụ hợp là sự khắc phục nhược điểm và kế thừa (điện năng, nhiệt năng). ưu điểm của cả hai phương pháp: cân bằng Nhược điểm lớn nhất khi áp dụng phương công suất, dự trữ năng lượng và tối ưu hóa pháp SO là yêu cầu khối lượng tính toán lớn chi phí vận hành [3]. do số lượng các trường hợp cần tính toán Tuy nhiên, các phương pháp EMS trên vẫn nhiều cũng như phải đảm bảo các ràng buộc chưa xét đến tính bất định. Khi mà các ràng về xác suất [6]. Ngược lại, phương pháp RO buộc về tính bất định không được cân nhắc không phải xét tất cả các trường hợp trong bộ đến, kết quả thu được có thể bị sai lệch bất định mà chỉ quan tâm đến trường hợp với nghiêm trọng và nếu được ứng dụng trong độ bất định lớn nhất nên sẽ giảm được khối thực tế, nó có khả năng gây ra những hậu quả lượng tính toán. Do đó, trong nghiên cứu này nặng nề. Có 2 phương pháp thường được sử chúng tôi sử dụng phương pháp RO để giải dụng để giải quyết vấn đề trên là phương bài toán lập k ...