Ứng dụng thuật toán tối ưu bầy đàn cải tiến nhằm phân bố tối ưu công suất trong lưới điện phân phối

Bài viết trình bày phương pháp phân bố tối ưu công suất bằng cách thay đổi trạng thái các thiết bị đóng cắt để tái cấu trúc lại lưới điện với mục đích giảm tổn thất điện năng và nâng cao điện áp trên lưới điện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng thuật toán tối ưu bầy đàn cải tiến nhằm phân bố tối ưu công suất trong lưới điện phân phối ỨNG DỤNG THUẬT TOÁN TỐI ƯU BẦY ĐÀN CẢI TIẾN NHẰM PHÂN BỐ TỐI ƯU CÔNG SUẤT TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 1. Nguyễn Khánh Quang, Khoa Điện-Điện tử - Trường Cao đẳng Công nghiệp Huế 70 Nguyễn Huệ, Phường Vĩnh Ninh, Thành phố Huế Email: tienpt1@cpc.vn 2. Phạm Trung Tiến Công ty Điện lực Kon Tum 184 Trần Hưng Đạo, Phường Thắng Lợi, Thành phố Kon Tum Email: nkquang@hueic.edu.vn Tóm tắt – Bài báo trình bày phương pháp phân bố tối ưu công suất bằng cách thay đổi trạng thái các thiết bị đóng cắt để tái cấu trúc lại lưới điện với mục đích giảm tổn thất điện năng và nâng cao điện áp trên lưới điện. Để tối thiểu hóa tổn thất điện năng cũng như cải thiện điện áp, thuật toán tối ưu bầy đàn cải tiến (IPSO) được đề xuất và trình bày trong bài viết. So với thuật toán bày đàn (PSO), trong IPSO các hệ số quán tính, hệ số quan hệ xã hội, hệ số kinh nghiệm của cá thể được điều chỉnh và giá trị vận tốc được giới hạn, do đó tốc độ hội tụ nhanh, nhưng vẫn duy trì được hiều quả cao và thuật toán cho kết quả tối ưu nhất. Thuật toán IPSO được kiểm tra mô phỏng trên bộ công cụ Matpower/Matlab với lưới điện mẫu IEEE-33 nút. Từ khóa: PSO, Phân bố tối ưu công suất, Tái cấu hình lưới điện I. GIỚI THIỆU Lưới điện phân phối đóng vai trò qua gian tái lập, cải thiện độ tin cậy của hệ thống, trọng trong việc cung cấp điện, được thiêt kế cải thiện khả năng tải của lưới điện, cải thiện có cấu trúc mạch vòng kín nhưng vì lý do kỹ tình trạng không cân bằng tải, tối thiểu tổn thất thuật và điều kiện vận hành nên lưới điện luôn công suất, giảm thiểu tổn thất của hệ thống được vận hành theo cấu trúc hình tia. Các bài lưới điện không cân bằng. toán vận hành lưới điện phân phối chủ yếu Với yêu cầu ngày càng cao về giảm tổn tập trung vào giải quyết các vấn đề sau: Giảm thất điện năng trên lưới điện phân phối, nhiều tổn thất công suất của lưới điện, cải thiện thời nghiên cứu giải bài toán tái cấu trúc giảm tổn TẠP CHÍ KHOA HỌC 3 QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ phối như sử dụng kỹ thuật thuần heuristic, đàn chim [15-18]. So với GA, PSO không heuristic kết hợp giải tích mạng, trí tuệ có các cơ chế ghép chéo hay đột biến mà nhân thất tạo bằng [8]. Tuy nhiên, một trong những thiên GA,vềPSOsử không dụng có sựcáctươngcơ chếtácghép giữachéocáchaycá đột biến mà thiên về sử dụng sự tương tác nhược điểmnhiềuchung củakhác thuật toán cácnhau phương phápbố. thểgiữa được công trong mộtthểquần các cá trong mộtthể quầnđể thể khám phá để khám Với mục tiêu phân bố tối ưu công suất lưới trên điện là dễ phân bị phối rơi bằng vàocách cácthay cựcđổitrịcácđịa trạng không gian tìm phá không gian kiếm. tìm kiếm. Các Cácbước bướccơ cơ bản bản của thuật toán PSO như Hình 1: phương. thái Để khắc của đóng/mở phụccácnhược khóa điểmđiện trênnày,lưới của thuật toán PSO như Hình 1: nhằm đạt mục tiêu chất lượng trong vận hành các nghiên cứu khoa học thường sử dụng lưới điện. Vì đặc điểm phi tuyến và rời rạc của Bắt đầu giải thuật bài toándi nên truyền (GA) rất khó để tìmtrong bàibằng lời giải toáncác phương pháp giải tích truyền thống. Có nhiều tái cấu hình lưới điện [9-11]. Trong thời phương pháp phân bố tối ưu công suất lưới Khới tạo vị trí và vận tốc quần thể cá thể ban đầu gian điện gần phân đây, phối giải như thuậtsử PSO dụng kỹ đượcthuậtứng thuần Đánh giá mỗi cá thể bằng hàm thích nghi dụng heuristic, rộng rãi heuristic kết hợp giải tích mạng, trí trong các bài toán hệ tuệ nhân tạo [8]. Tuy nhiên, một trong những thống điện vì có nhiều nhược ưu điểm điểm chung của cácnhư tốc độ phương pháphộitrên - Tìm vị trí tốt nhất của mỗi cá thể là dễ bị rơi vào các cực tụ nhanh, lập trình đơn giản [12,13]. Ýtrị đ ...