Xác định pha trong lưới điện phân phối hạ áp sử dụng thuật toán phân cụm

Bài viết này trình bày việc nghiên cứu, xác định pha phụ tải trong lưới điện phân phối (0,4kV). Phương pháp nhóm tác giả sử dụng là xử lý dữ liệu chuỗi thời gian điện áp được đo về từ các công tơ điện tử (Smart meters), mỗi chuỗi thời gian sẽ đặc trưng cho một hộ tiêu thụ trong lưới điện phân phối.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xác định pha trong lưới điện phân phối hạ áp sử dụng thuật toán phân cụm TẠP CHÍ ISSN: 1859-316X KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI KHOA HỌC - CÔNG NGHỆ JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY XÁC ĐỊNH PHA TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI HẠ ÁP SỬ DỤNG THUẬT TOÁN PHÂN CỤM PHASE IDENTIFICATION IN LOW-VOLTAGE DISTRIBUTION NETWORK BY CLUSTERING ALGORITHM ĐOÀN HỮU KHÁNH*, PHAN ĐĂNG ĐÀO Khoa Điện - Điện tử, Trường Đại học Hàng hải Việt Nam *Email liên hệ: khanhdh.ddt@vimaru.edu.vn 1. Mở đầu Tóm tắt Việt Nam là một nước đang phát triển, có tốc độ Bài báo này trình bày việc nghiên cứu, xác định tăng trưởng kinh tế nhanh, nhu cầu sử dụng điện pha phụ tải trong lưới điện phân phối (0,4kV). đang ngày một tăng cao. Theo công bố của bộ công Phương pháp nhóm tác giả sử dụng là xử lý dữ thương, sản lượng điện thương phẩm năm 2017 là liệu chuỗi thời gian điện áp được đo về từ các 174,65 tỷ kWh, năm 2018 là 192,93 tỷ kWh và công tơ điện tử (Smart meters), mỗi chuỗi thời 209,42 tỷ kWh với năm 2019. Như vậy ta có thể thấy gian sẽ đặc trưng cho một hộ tiêu thụ trong lưới chỉ trong vòng 2 năm từ 2017 đến 2019 sản lượng điện phân phối. Các dữ liệu chuỗi thời gian sẽ điện thương phẩm đã tăng lên 19,91%. được tiền xử lý trước khi được tách thành 3 phân Để vận hành hệ thống lưới điện đạt hiệu suất cao cụm đặc trưng cho 3 pha R, S, T trong lưới điện nhất và tin cậy nhất thì cần nhiều bộ công cụ và các bằng thuật toán phân cụm mờ Fuzzy C-means. ứng dụng như ứng dụng tính toán và tối ưu dòng Kết quả của quá trình mô phỏng bằng phần mềm công suất, xác định trạng thái hệ thống lưới phân Matlab cho thấy thuật toán xác định pha phụ tải phối, bài toán tái cấu trúc và khôi phục lưới [1]. Tất làm việc rất chính xác, có khả năng cao để áp cả các ứng dụng trên đều cần một mô hình lưới phân dụng trong thực tế cho lưới phân phối tại Việt phối và kết nối pha chính xác. Mô hình lưới phân Nam. phối hầu hết là chính xác nhưng mô hình kết nối pha Từ khóa: Xác định pha phụ tải, lưới phân phối hạ thường có nhiều sự sai sót [2]. Các công ty điện lực áp, chuỗi thời gian, công tơ điện tử, Fuzzy thường không có được thông tin chính xác mô hình C-means. kết nối pha này. Hơn nữa mô hình này lại liên tục thay đổi khi có thêm các khách hàng tiêu thụ điện Abstract mới. Vì vậy việc xác định được chính xác pha của This paper presents the research and các phụ tải đóng vai trò ngày càng quan trọng trong indentification of the phases in the low-voltage lưới điện hiện nay. Bài báo này đề xuất một thuật distribution grid (0.4kV). The method used by the toán giúp xác định pha phụ tải trong lưới điện phân authors is to process time series data measured phối hạ áp từ dữ liệu thu thập về từ công tơ điện tử from smart meters, each time series will be hoặc từ hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ characteristic of a consumer in the low-voltage liệu (SCADA). distribution grid. The time series data will be Phần còn lại của bài báo được sắp xếp như sau: preprocessed before being clustering into three Mục 2 giới thiệu khái quát chung và các công trình clusters for 3 phases R, S, T in the grid using the liên quan. Mục 3 đề xuất thuật toán để xác định pha Fuzzy C-means clustering algorithm. The results phụ tải dựa trên dữ liệu chuỗi thời gian điện áp. Mục of the simulation using Matlab software show that 4 là mô phỏng thuật toán trên phần mềm Matlab và the algorithm for phase identification is very phần kết luận được trình bày trong mục 5. accurate and has a high ability to apply in 2. Khái quát chung và công trình liên quan practice to the low-voltage distribution network in 2.1. Khái quát chung Vietnam. Điện năng phát ra từ các nhà máy điện sẽ được Keywords: Phase indentification, low-voltage qua các trạm biến áp tăng áp để nâng điện áp lên distribution network, time series, smart meter, Fuzzy C-means. trước khi truyền tải đi xa và cuối cùng sẽ được hạ điện áp bằng các máy biến áp hạ áp để cấp điện cho các đối tượng khách hàng khác nhau. Nguồn cung 44 SỐ 65 (01-2021) TẠP CHÍ ISSN: 1859-316X KHOA HỌC CÔNG NGHỆ HÀNG HẢI KHOA HỌC - CÔNG NGHỆ JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY cấp điện chính trong lưới điện hiện nay được cấp từ cải tiến thuật toán này để xác định pha phụ tải. Nhằm các máy phát điện 3 pha. Ở chế độ bình thường, giảm ảnh hưởng của điện áp rơi trên dây dẫn từ trục mạng lưới điện sẽ là 3 pha và điệ ...