BÀI TOÁN QUY HOẠCH LƯỚI PHÂN PHỐI Xác định cấu trúc lưới thoả mãn các mục tiêu : tổn thất, vốn đầu tư bé, độ tin cậy cao.... Đột biến Đánh giá lại quần thể Tính các chỉ số cho mỗi cá t
Trang 1CHƯƠNG 2
CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN
Trang 18BÀI TOÁN QUY HOẠCH LƯỚI PHÂN PHỐI
Xác định cấu trúc lưới thoả mãn các mục tiêu : tổn thất, vốn đầu tư bé, độ tin cậy cao
Dữ liệu : Thông số lưới (số nút, khoảng cách, loại dây, công suất tải …)
Ràng buộc
- Đảm bảo cấu trúc hình tia
- Định luật Kirchoff, công suất trên các đường dây, điện áp trên các nút nằm trong giới hạn cho phép
Hàm mục tiêu
J = a 1 P + a 2 C + a 3 ENS → min
Trang 19PHƯƠNG PHÁP CỔ ĐIỂN QUY HOẠCH
TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN
Phương pháp tính tối ưu truyền thống
A 3 y d
Các phương pháp Heuristic
- Lập trình động (Dynamic Programming)
- Mô phỏng tôi thép (Simulated Annealing)
- Lập trình tiến hoá (Evolutionary Programming)
- Thuật toán di truyền (Genetic Algorithm)
- …
Trang 20THUẬT TỐN DI TRUYỀN
1100101010
0011011001 1100110001
lời giải
giải mã
xác định độ phù hợp
Bánh xe roulette
lời giải
quần thể lai tạo
đột biến đánh giá chọn lọc cá thể
mã hóa
Cơ chế hoạt động
Trang 21Kết thúc
Xác định độ phù hợp
Thỏa điều kiện dừng ?
Đột biến
Đánh giá lại quần thể
Tính các chỉ số cho mỗi cá thể
Lai Chọn lọc cá thể
Bắt đầu
Khởi tạo quần thể
Đ S
Xác định giá trị hàm mục tiêu cho các cá thể
Lưu đồ giải thuật
ĐỀ XUẤT GIẢI THUẬT QUY HOẠCH LƯỚI ĐIỆN TRÊN CƠ SỞ THUẬT TỐN DI TRUYỀN
Trang 221 1 0 0 1 0 1 1 0 0
1-2 1-3 1-4 1-5 2-3 2-4 2-5 3-4 3-5 4-5
Mã hoá lời giải
Số bit = số nút *(số nút - 1)/2
Ví dụ mã hoá lời giải cho lưới 5 nút (10 bit) :
ĐIỆN TRÊN CƠ SỞ THUẬT TOÁN DI TRUYỀN
nút 1 nối với nút 3
nút 3 không nối với nút 5
Trang 23- C : chi phí xây dựng đường dây (USD)
- ENS = : năng lượng hệ thống không cung cấp (MWh/năm)
ĐIỆN TRÊN CƠ SỞ THUẬT TOÁN DI TRUYỀN
m j
j r P
1
)
(
) (
Trang 24Các toán tử di truyền sử dụng
- Chọn lọc : lấy mẫu ngẫu nhiên
- Lai tạo : lai 2 điểm
- Đột biến : đột biến ngẫu nhiên
Bài toán dừng sau N bước lặp
ĐIỆN TRÊN CƠ SỞ THUẬT TOÁN DI TRUYỀN
Trang 25ÁP DỤNG VÀO MỘT SỐ LƯỚI PHÂN PHỐI
3Mvar
2MW 1Mvar
6MW 4Mvar
Trang 26THÔNG SỐ LƯỚI Nuùt Nuùt R X B/2 r
Trang 27 Kích thước quần thể : 50
ÁP DỤNG VÀO MỘT SỐ LƯỚI PHÂN PHỐI
TIÊU BIỂU
Trang 29Đồ thị biểu diễn giá trị hàm mục tiêu của cá thể tốt nhất theo số bước lặp
ÁP DỤNG VÀO MỘT SỐ LƯỚI PHÂN PHỐI
TIÊU BIỂU
Trang 32 Kích thước quần thể : 50
ÁP DỤNG VÀO MỘT SỐ LƯỚI PHÂN PHỐI
TIÊU BIỂU
Trang 34Đồ thị biểu diễn giá trị hàm mục tiêu của cá thể tốt nhất theo số bước lặp
ÁP DỤNG VÀO MỘT SỐ LƯỚI PHÂN PHỐI
TIÊU BIỂU
Trang 35KẾT LUẬN
Đề xuất và kiểm chứng trên các ví dụ cụ thể thuật toán xác định cấu trúc tối ưu trong quy hoạch lưới điện phân phối trên cơ sở giải thuật GA
Kết quả được tìm kiếm trên toàn bộ không gian các lời giải, vì vậy cực trị toàn cục của hàm mục tiêu được xác định, tránh được cực trị địa phương
Chương trình thực hiện giải thuật được xây dựng trong môi trường MatLab có thể được mở rộng cho các hàm mục tiêu khác nhau
Thuật toán có thể được áp dụng cho các bài toán tối
ưu khác trong hệ thống điện: bù tối ưu, phân bố công suất tối ưu …
