Ứng dụng phần mềm matlab giải tích mạng điện phân phối

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………... Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật………... Tôi xin chân thành cảm ơn tới các thầy, cô giáo tr

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

- -

PHẠM NGỌC HANH

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MATLAB GIẢI TÍCH MẠNG ðIỆN PHÂN PHỐI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Chuyên ngành: Kỹ thuật ñiện

Mã số ngành: 60.52.02.02 Giáo viên hướng dẫn: TS Trần Quang Khánh

Hà Nội – 2013

Trang 2

Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……… ………

i

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan rằng, ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa từng ñược

sử dụng ñể bảo vệ một công trình nghiên cứu nào khác

Tác giả

Phạm Ngọc Hanh

Trang 3

ii

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nghiên cứu và thực hiện luận văn, ñến nay ñề tài “Ứng dụng phần mềm MATLAB giải tích mạng ñiện phân phối” ñã ñược hoàn thành Trong quá trình thực hiện ñề tài Tôi ñã nhận ñược rất nhiều sự giúp ñỡ quý báu của các cá nhân, tập thể trong và ngoài trường

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến thầy giáo hướng dẫn TS Trần Quang Khánh về sự quan tâm, giúp ñỡ tôi rất tận tình trong phương pháp và các nội dung của luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn tới các thầy, cô giáo trong Khoa Cơ ðiện – Trường ðại học Nông Nghiệp – Hà Nội, Các cán bộ chi nhánh ñiện lực Thành phố Hưng Yên –tỉnh Hưng Yên, ñã giúp ñỡ và tạo ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập, công tác, nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia ñình, bạn bè ñã ñộng viên và giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Tác giả

Phạm Ngọc Hanh

Trang 4

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ðOAN i

LỜI CẢM ƠN Error! Bookmark not defined MỤC LỤC Error! Bookmark not defined DANH MỤC BIỂU BẢNG Error! Bookmark not defined DANH MỤC HÌNH VẼ Error! Bookmark not defined PHẦN MỞ ðẦU Error! Bookmark not defined.

1 ðặt vấn ñề Error! Bookmark not defined.

2 Mục tiêu nghiên cứu Error! Bookmark not defined.

3 Phương pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined.

4 Kết quả nghiên cứu Error! Bookmark not defined.

5 Bố cục luận văn Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MẠNG ðIỆN PHÂN PHỐI TRUNG ÁP Error! Bookmark not defined.

1.1.Tổng quan về mạng ñiện phân phối Error! Bookmark not defined 1.2 Hiện trạng của mạng ñiện thành phố Hưng Yên Error! Bookmark not defined.

1.2.1 Vị trí ñịa lý và tình hình kinh tế xã hội của thành phố Hưng Yên Error! Bookmark not defined.

1.2.2 Vài nét về tình hình sử dụng ñiện năng của thành phố Error! Bookmark not defined.

1.2.3 Tổng quan về mạng ñiện Thành Phố Hưng Yên Error! Bookmark not defined.

Kết luận: Error! Bookmark not defined.

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI TÍCH MẠNG ðIỆN

Error! Bookmark not defined 2.1 Tầm quan trọng của bài toán giải tích mạng ñiện Error! Bookmark not defined.

2.2 Các phương pháp giải tích mạng ñiện phân phối Error! Bookmark not defined.

Trang 5

iv 2.2.1 Phương pháp lặp Gauss-Seidel Error! Bookmark not defined 2.2.2 Phương pháp lặp Newton – Raphson Error! Bookmark not defined. 2.2.3 Phương pháp kết hợp dựa trên hai ma trận: Dòng nút – dòng nhánh, dòng nhánh – ñiện áp nút và dòng ñiện tương ñương Error! Bookmark not defined 2.3 Lựa chọn phương pháp giải tích mạng ñiện phân phối Error! Bookmark not defined 2.3.1 ðặt vấn ñề Error! Bookmark not defined 2.3.2 So sánh các phương pháp Error! Bookmark not defined. Kết luận: 31

CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH GIẢI TÍCH MẠNG ðIỆN PHÂN PHỐI TRONG MÔI TRƯỜNG MATLAB 32

3.1 Tổng quan về MATLAB 32

3.1.1 Giao diện của chương trình 32

3.1.2 Các phép toán – tên biến – các hàm cơ bản 33

3.1.3 Số phức trong MATLAB 34

3.1.4 Ma trận và ứng dụng 34

3.1.5 Cấu trúc ñiều kiện 36

3.2 Liên kết giữa MATLAB và Microsorft Excel 41

3.2.1 Ghi một ma trận vào file Excel 42

3.2.2 ðọc dữ liệu từ file Excel 42

3.3 Viết chương trình MATLAB giải tích mạng ñiện phân phối 42

Kết luận: 43

CHƯƠNG 4: GIẢI TÍCH MẠNG ðIỆN PHÂN PHỐI LỘ 479-E28.7 CỦA TP HƯNG YÊN 45

4.1 Sơ ñồ mạng ñiện phân phối lộ 479-E28.7 của TP Hưng Yên 45

4.2 Thông số ñường dây và thông số tại các nút 45

4.2.1 Thông số ñường dây 45

4.2.2 Thông số tại các nút 45

4.3 Áp dụng chương trình giải tích mạng ñiện phân phối cho lộ 479-28.7 45

Kết luận: 46

Trang 6

v CHƯƠNG 5: SỬ DỤNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT GIẢI TÍCH MẠNG ðIỆN PHÂN PHỐI LỘ 479 – E28.7 VÀ KIỂM TRA KẾT QUẢ 52

5.1 Giới thiệu chung về phần mềm PSS/ADEPT 52

5.2 Tính toán lộ 479-E28.7 bằng phần mềm PSS/ADEPT 52

5.2.1 Các bước thực hiện 52

5.2.2 Kết quả tính toán 53

Kết luận: 64

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65

1 Kết luận 65

2 Kiến nghị 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO 67

PHỤ LỤC 68

Phụ lục 1: Sơ ñồ mạng ñiện thành phố Hưng Yên 68

Phụ lục 2: Các chương trình con của chương trình giải tích mạng ñiện 70

Phụ lục 3: Thông số ñường dây lộ 479-E28.7 87

Phụ lục 4: Thông số tại các nút lộ 479-E28.7 91

Trang 7

vi

DANH MỤC BIỂU BẢNG

Bảng 4 Kết quả giải tích lộ 479-E28.7 bằng phần mềm MATLAB 46Bảng 5.1 Bảng kết quả lộ 479-E28.7 dùng phần mềm PSS/ADEPT 53Bảng 5.2 Bảng so sánh kết quả giữa hai phần mềm 57

Trang 8

vii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1 Sơ ñồ khối thuật toán lặp Gauss - Seidel Error! Bookmark not defined Hình 2.2 Lặp Newton-Raphson Error! Bookmark not defined Hình 2.3 Sơ ñồ khối thuật toán lặp Newton-Raphson Error! Bookmark not defined Hình 2.4 Sơ ñồ lưới một pha sáu nút Error! Bookmark not defined Hình 2.5 Xây dựng B2 của ma trận BIBC Error! Bookmark not defined Hình 2.6 Xây dựng B2 của ma trận BCBV Error! Bookmark not defined Hình 2.7 Sơ ñồ khối trình tự tính bằng phương pháp kết hợp hai ma trận.Error! Bookmark not defined. Hình 3.1 Các cửa sổ làm việc chính của MATLAB 32

Hình 3.2 Cửa sổ M.file 33

Hình 3.3 Sơ ñồ thuật toán lệnh if ñơn 37

Hình 3.4 Sơ ñồ thuật toán lệnh if - else 38

Hình 3.5 Sơ ñồ thuật toán lệnh while 39

Hình 3.6 Sơ ñồ thuật toán lệnh for ñơn 40

Hình 3.7 Sơ ñồ thuật toán lệnh break 41

Hình 5.1.Thẻ nhập mã dâycho ñường dây 53

Hình 5.2.Thẻ nhập công suấtcho MBA 53

Hình 5.3.Thẻ thiết lập thông số cho phụ tải 53

Hình 1.1 Sơ ñồ một sợi mạng ñiện trung áp Thành Phố Hưng Yên 68

Hình 1.2 Sơ ñồ một sợi Lộ 479- E28.7 69

Trang 9

Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ kỹ thuậtẦẦẦ ẦẦẦ

ưu chế ựộ làm việc của mạng ựiện phân phối nói riêng và hệ thống ựiện nói chung

Bài toán giải tắch mạng ựiện phân phối nhằm xác ựịnh dòng ựiện và dòng công suất trên các nhánh, tắnh tổn thất ựiện áp và ựiện áp tại các nút, tắnh tổn thất công suất và tổn thất ựiện năng ựể phục vụ quy hoạch, thiết kế và vận hành mạng ựiện đối với mạng ựiện ựơn giản công việc tắnh toán có thể thực hiện bằng tay, còn ựối với mạng ựiện phức tạp nhiều nguồn, nhiều phụ tải, nhiều cấp ựiện áp với cấu trúc mạng ựiện bất kỳ thì việc tắnh toán bằng tay không thể thực hiện ựược Khi ựó cần có các phương pháp tắnh lập trình theo chương trình máy tắnh, một trong những phần mềm hữu ắch ựó là MATLAB, ngày nay MATLAB

ựã và ựang ựược ứng dụng rất hiệu quả ở các ngành khác nhau

Từ những phân tắch trên, tôi tiến hành nghiên cứu ựề tài: ỘỨng dụng phần mềm MATLAB giải tắch mạng ựiện phân phốiỢ

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác ựịnh phương pháp giải tắch phù hợp trên cơ sở phân tắch ựặc ựiểm, cấu trúc mạng ựiện phân phối;

-Xây dựng chương trình giải tắch mạng ựiện phân phối trên cơ sởứng dụng phần mềm MATLAB;

- đánh giá hiệu quả của phần mềm xây dựng dựa trên kết quả áp dụng ựối với mạng ựiện phân phối lộ 479-E28.7của TP Hưng Yên

Trang 10

2

3 Phương pháp nghiên cứu

- Kết hợp phýõng pháp giải tích và phýõng pháp thốngkê;

- Áp dụng các phần mềm MATLABvà PSS/ADEPT

4 Kết quả nghiên cứu

- Chương trình giải tích mạng ñiện phân phối dùng phần mềm MATLAB;

- Bảng số liệu các thông số của mạng ñiện phân phối lộ 479-E28.7 của TP Hưng Yên

5 Bố cục luận văn

Luận văn gồm 5 chương:

Mở ñầu;

Chương I: Tổng quan mạng ñiện phân phối trung áp;

Chương II: Tổng quan về phương pháp giải tích mạng ñiện;

Chương III: Xây dựng chương trình giải tích mạng ñiện phân phối trong

môi trường MATLAB;

Chương IV: Giải tích mạng ñiện phân phối lộ 479-E28.7 của TP Hưng Yên; Chương V: Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT giải tích mạng ñiện phân phối lộ

479 – E28.7 và kiểm tra kết quả;

Kết luận và kiến nghị

Trang 11

3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MẠNG ðIỆN PHÂN PHỐI TRUNG ÁP

1.1.Tổng quan về mạng ñiện phân phối

Mạng ñiện phân phối trung áp là mạng ñiện trực tiếp chuyển tải ñiện năng

từ các trạm biến áp trung gian ñến các trạm biến áp hạ áp cung cấp cho khách hàng, các ñường dây phân phối trung áp thường ñược vận hành hở dạng lưới hình tia không phân ñoạn, hình tia phân ñoạn, mạch vòng kín vận hành hở…

Nhìn chung mạng ñiện phân phối ở Việt Nam có rất nhiều cấp ñiện áp,các ñường dây quá dài, mang tải hơn khả nãng cấp ñiện,các thiết bị chưa ñược nâng cấp, vận hành chýa ñược hợp lý dẫn tới tổn thất công suất, ñiện áp trên lưới phân phối là rất lớn Hiện tại, lưới phân phối củaViệt Nam bao gồm:

+ Lýới phân phối trung áp, có ñiện áp 6, 10, 15, 22, 35 kV phân phốiñiện

cho các trạm trung áp / hạ áp và các phụ tải trung áp

+ Lýới hạ áp, cấp ñiện cho các phụ tải hạ áp 380/220 V

Lưới phân phối thường có cấu trúc hình tia, một số lưới có cấu trúc kín nhưng vận hành hở hình tia ðể tãng cường ñộ tin cậy cung cấp ñiện tạo lưới

có cấu trúc mạch vòng nhýng vận hành hở Trong cấu trúc mạch vòng nhưng vận hành hở thì các xuất tuyến ñược nối với nhau bằng dao cách ly hoặc thiết

bị nối mạch vòng (Ring main unit), các thiết bị này vận hành ở trạng thái mở, ñược ñóng hoặc tự ñộng chuyển ñổi trong các trường hợp sự cố hoặc sửa chữa

ñể không làm gián ñoạn lâu dài việc cung cấp ñiện

Phụ tải của lưới phân phối có tính ñồng thời thấp, dẫn ñến ñồ thị phụ tải trên các trạm trung gian rất mất cân bằng giữa các giờ trong ngày, các mùa trong năm…chính vì thế việc tính toán các thông số của mạng ñiện gặp nhiều khó khăn, ngoài ra ñối với lưới phân phối ta không thể ño ñạc các thông số ở tất cả các nút, nhánh vì vậy việc tính toán chính xác chính xác các thông số này trở nên phức tạp

Trang 12

4

1.2 Hiện trạng của mạng ñiệnthành phố Hưng Yên

1.2.1 Vị trí ñịa lý và tình hình kinh tế xã hội của thành phố Hưng Yên

*Tình hình phát triển kinh tế xã hội

Hưng Yên là một tỉnh nằm ở trung tâm ñồng bằng sông Hồng,trung tâm hành chính của tỉnh ñược ñặt tại thành phố Hưng Yên, thành phố Hưng Yên tiền thân là thị xã Hưng Yên, là trung tâm văn hóa, kinh tế, hành chính của tỉnh Hưng Yên, nằm trên mảnh ñất Phố Hiến xưa với nhiều di tích văn hóa có giá trị hàng trăm năm nằm trải khắp thành phố ñánh dấu một thời kỳ phát triển hưng thịnh một thời của vùng ñất ñịa linh nhân kiệt

Là trung tâm văn hóa chính trị của tỉnh, thành phố Hưng Yên hiện nay không ngừng phát triển về mọi mặt, ñời sống nhân dân không ngừng ñược cải thiện, cơ sở hạ tầng ñược cải thiện ñáng kể, công nghiệp, dịch vụ, du lịch ñang

là mũi nhọn trong phát triển kinh tế, giáo dục phát triển mạnh mẽ thành phố ñang xây dựng khu ñô thị ðại học Phố Hiến có quy mô ñáp ứng hàng chục nghìn sinh viên trong tương lai sẽ là một trong những nơi ñào tạo và cung ứng nguồn nhân lực có trình ñộ cao của ñất nước

1.2.2 Vài nét về tình hình sử dụng ñiện năng của thành phố

Tình hình sử dụng ñiện năng trên ñịa phận Thành Phố ngày càng ña dạng

và phức tạp, cùng với tốc ñộ ñô thị hóa nhanh hiện nay số hộ tiêu thụ ñiện không ngừng gia tăng ñặc biệt là phụ tải sinh hoạt ngoài ra nhiều công ty nhà máy mới ñược thành lập, các cơ sở, nhà máy kho vận trước kia ñược cổ phần hóa và mở rộng sản xuất do ñó nhu cầu sử dụng ñiện năng ngày càng cao Công ty ñiện lực Hưng Yên và chi nhánh Thành Phố ñã và ñang cố gắng ñáp ứng ñủ nhu cầu sử

Trang 13

Hiện nay mạng ñiện thành phố ñã phát triển tương ñối rộng rãi do một số

xã ñược quy hoạch và dưới sự quản lý của ñiện lực thành phố, so với trước kia

về quy mô cũng như tỷ lệ gia tăng phụ tải mạng ñiện thành phố ñã phát triển gấp 2,5 lần so với 10 năm trước Hiện trạng mạng ñiện ñang tồn tại 2 nguồn có cấp ñiện áp 35kV và 22kV Mạng ñiện thành phố ñược chia làm hai lộ chính với hàng trăm trạm biến áp cung cấp hầu như toàn bộ mạng ñiện thành phố, lộ 371- E28.7 có ñiện áp 35kV và lộ 479- E28.7 có ñiện áp 22kV ðể nâng cao hệ số Cosφ nhiều trạm bù tĩnh ñược thiết kế lắp ñặt mới

Vấn ñề tổn thất ñiện năng hiện nay theo số liệu mới nhất của ñiện lực thành phố chiếm 6,61% trong ñó lưới trung thế có tỷ lệ tổn thất tương ñối nhỏ là 3,04% với lộ 371- E28.7 chiếm 3.11% lộ 479- E28.7 chiếm 1.92% , riêng lưới

hạ thế tỷ lệ tổn thất là 6,68% Tỷ lệ tổn thất nằm trong nhóm trung bình, so với trước ñã giảm ñáng kể kể cả tổn thất do các nguyên nhân kỹ thuật và phi kỹ thuật

Phụ tải của mạng ñiện thành phố rất ña dạng, bên cạnh những nhà máy sản xuất công nghiệp là các cơ sở giáo dục, cơ quan hành chính của tỉnh và nhân dân vì vậy có rất nhiều hộ tiêu thụ loại 2 vì vậy yêu cầu về ñường dây dự phòng

là tương ñối lớn

Trang 14

6

Kết luận:

Nhìn chung mạng ñiện phân phối trung áp ở Việt Nam có rất nhiều cấp ñiện áp, các ñường dây quá dài, mang tải hơn khả năng cấp ñiện, các thiết bị chưa ñược nâng cấp, vận hành chưa ñược hợp lý dẫn tới tổn thất công suất, ñiện

áp trên lưới phân phối là rất lớn

Mạng ñiện phân phối trung áp của Thành phố Hưng Yên cũng ñang ngày càng ñược mở rộng, hiện tại mạng ñiện phân phối có hai cấp ñiện áp là 35kV và 22kV gồm hai lộ là lộ 371-E28.7 và lộ 479-E28.7, phụ tải của mạng ñiện thành phố rất ña dạng, bên cạnh những nhà máy sản xuất công nghiệp là các cơ sở giáo dục, cơ quan hành chính của tỉnh và nhân dân

Trang 15

7

CHƯƠNG2: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI TÍCH MẠNG

ðIỆN

2.1 Tầm quan trọng của bài toán giải tích mạng ñiện

Giải tíchmạng ñiện phân phối là xác ñịnh dòng ñiện và dòng công suất trên từng nhánh của lưới, tính tổn thất ñiện áp và ñiện áp các nút, tính tổn thất công suất và tổn thất ñiện năng ñể phục vụ quy hoạch, thiết kế vận hành mạng ñiện

Trong quy hoạch thiết kế, kết quả tính toán ñể lựa chọn các phương án phát triển mạng ñiện, chọn các thiết bị lưới như dây dẫn, kháng ñiện, thiết bị bù, thiết bị ñóng cắt & bảo vệ

Trong vận hành phải kiểm tra tình trạng kỹ thuật và kinh tế Về kỹ thuật kiểm tra các phần tử như dây dẫn, máy biến áp theo ñiều kiện phát nóng Kiểm tra mạng ñiện theo ñiều kiện ñiện áp Về kinh tế tính ∆P, ∆A, nếu quá lớn phải

có biện pháp cải tạo

Việc nghiên cứu tìm ra phương pháp tính toán xác ñịnh ñược chế ñộ vận hành của mạng ñiện là một việc làm rất cần thiết ñể kiểm tra kiểm soát chế ñộ mạng và tìm ra các giải pháp hữu hiệu khắc phục ñược tình trạng mất ñối xứng của lưới về dòng và áp

2.2 Các phương pháp giải tích mạng ñiện phân phối [1]; [2]

, , x , x f

0 x

, , x , x f

0 x

, , x , x f

n 2

1 n

n 2

1 2

n 2

1 1

L

L L

Hệ phương trình (2.1) có thể là tuyến tính, cũng có thể là phi tuyến

Trang 16

8 Từ hệ phương trình (2.1), mỗi phương trình rút ra biến xi ñược hệ phương trình (2.2) như sau:           = = = = − + − ) x , , x , x ( g x

) x , , x , x , x , x ( g x

) x , , x , x ( g x ) x , , x , x ( g x 1 n 2 1 n n n 1 i 1 i 2 1 i i n 3 1 2 2 n 3 2 1 1 L L L L L (2.2) Sau ñó cho x=[x1,x2, Lx n] một giá trị ban ñầu [ ] [ [ ] [ ] 0 [ ] 0 ] 2 0 1 0 x ,x , ,x n x = L , rồi xác ñịnh các bước lặp thứ nhất: [ ] ( [ ] [ ] [ ]) [ ] ( [ ] [ ] [ ]) [ ] ( [ ] [ ] [ ] [ ]) [ ] ( [ ] [ ] [ ] ) 1 0 0 0 1 1 1 2 1 0 0 0 2 2 1 3 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 , , ,

, , ,

, , , , ,

, , , ,

n n i i i i n n i i n x g x x x x g x x x x g x x x x x g x x x − + −  =   =     =     = 

(2.3) Sau ñó là các bước lặp thứ 2 tiếp theo, rồi thứ 3,… Giả sử biết giá trị biến ở bước lặp thứ (k-1) thì xác ñịnh chúng ở bước lặp thứ k sẽ là: [ ] ( [ ] [ ] [ ]) [ ] ( [ ] [ ] [ ]) [ ] ( [ ] [ ] [ ] [ ]) [ ] ( [ ] [ ] [ ])          = = = = − − − − − − + − − − − − − − − − 1 k 1 n 1 k 3 1 k 1 2 k n 1 k n 1 k 1 i 1 k 1 i 1 k 1 i k i 1 k n 1 k 3 1 k 1 2 k 2 1 k n 1 k 2 1 k 1 1 k 1 x , , x , x g x

x , , x , x , , x g x

x , , x , x g x

L

L L

(2.4)

Số bước lặp k tăng dần, x[k] hội tụ tới nghiệm chính xác tuyệt ñối x* cần tìm nếu số bước lặp là vô cùng, nhưng lặp sẽ dừng khi ñạt giá trị nghiệm gần ñúng

ðiều kiện dừng lặp là:

Trang 17

9 [ ] k −X[ k −1 ] ≤ε X (2.5) Trong ñó ε là giá trị nhỏ sai số cho trước ðiều kiện (2.5) thoả mãn thì x[k] ñược coi là nghiệm Lặp theo biểu thức (2.4) gọi là thuật toán lặp ñơn, nghĩa là giá trị gần ñúng ở bước sau chỉ phụ thuộc vào giá trị các ẩn khác ở bước ngay trước ñó Với phép lặp ñơn sự ñảm bảo hội tụ không cao, nghĩa là ñiều kiện dừng lặp ñạt ñược khi số bước lặp lớn, thậm chí có trường hợp ñiều kiện không ñạt ñược kể cả khi số bước lặp rất lớn ( gọi là lặp không hội tụ) Việc nghiên cứu ñiều kiện hội tụ của thuật toán (2.4) ñược ñề cập ở những tài liệu khác nhau ðể tăng mức ñộ hội tụ, Gauss và Seidel ñã xây dựng phương pháp lặp với tinh thần chủ yếu như sau: Giá trị ẩn xi[k] ở bước [k] tính từ giá trị ẩn ñó ở bước [k-1], nghĩa là xi[k-1] và các ẩn khác xj[k], j=1,2,…,n và j≠i với giá trị mới nhận ñược ở bước k ñó Tinh thần này phản ánh quan ñiểm hệ thống và khía cạnh triết học của vấn ñề, ñó là: một ñối tượng bao giờ cũng có quan hệ với quá khứ của nó và quan hệ với các ñối tượng khác cùng trong hệ thống hiện tại Chính những giá trị mới nhận ñược của các ẩn tại bước [k] ở ñây ñóng vai trò thông tin tức thời ñể hiệu chỉnh Với tinh thần ñó có thể xây dựng thuật toán lặp Gauss-Seidel ñối với hệ phương trình tổng quát như sau: [ ] ( [ ] [ ] [ ]) [ ] ( [ ] [ ] [ ]) [ ] ( [ ] [ ] [ ] [ ]) [ ] ( [ ] [ ] [ ] )          = = = = − − − + − − − − − − k 1 n k 2 k 1 2 k n 1 k n 1 k 1 i k 1 i k 1 i k i 1 k n 1 k 3 k 1 2 k 2 1 k n 1 k 2 1 k 1 1 k 1 x , , x , x g x

x , , x , x , , x g x

x , , x , x g x

L

L L

(2.6)

*Áp dụng phương pháp lặp Gauss-Seidel giải tích mạng ñiện

Hệ phương trình mô tả chế ñộ xác lập mạng ñiện ñược thể hiện trong công thức 2.7:

Trang 18

10              = + + + + + + = + + + + + + = + + + + + + = + + + + + + + + + + + + + + n n n n n j nj n n i n n i n n i j ij i i n n n n j j n n n n j j J U Y U Y U Y U Y U Y J U Y U Y U Y U Y U Y J U Y U Y U Y U Y U Y J U Y U Y U Y U Y U Y & & & & & L & & L & & & & & & & & & L & & L & & & & & & & & & L & & L & & & & & & & & & L & & L & & & & 1 1 , , 2 2 1 1 1 1 , , 2 2 1 1 2 1 1 , 2 , 2 2 2 22 1 21 1 1 1 , 1 , 1 1 2 12 1 11

(2.7) Trong hệ phương trình 2.7 coi nút thứ (n+1) là nút cân bằng, giá trị ñiện áp của nó ñã biết Mặt khác thay các dòng nút bằng thương công suất nút liên hợp chia cho ñiện áp phức liên hợp của nút ñó: U i S J ˆ ˆ = & (2.8) Khi ñó hệ phương trình trên chỉ còn n phương trình với các ẩn là 1 , 2 , , n U U& & U& như sau:                  = + + + + + + = + + + + + + = + + + + + + = + + + + + + n n n n n , n j nj 2 2 1 1 i i i n n , j ij 2 2 i 1 1 i 2 2 2 n n , 2 j j 2 2 22 1 21 1 1 1 n n , 1 j j 1 2 12 1 11 Uˆ Sˆ b U Y U Y U Y U Y

Uˆ Sˆ b U Y U Y U Y U Y

Uˆ

Sˆ b U Y U

Y U

Y U Y

Uˆ

Sˆ b U Y U

Y U

Y U Y

&

L

&

L

&

L

&

L

&

L

&

L

&

L

&

L

&

(2.9)

Trong ñó:b&i =Y&i n, +1U&n+1;i= ÷1 n;

Viết tổng quát cho phương trình thứ i như sau:

n i

U

S b U Y U

Y U

Y U Y

i

i i n in i

ii i

ˆ

2 2 1

1 & & & L & & L & & &

&

Từ mỗi phương trình rút ra tính U&i như sau:

n 1 i b U Y Uˆ

Sˆ Y

1

i j 1 j

i j ij i

i ii











−

≠

=

&

(2.10)

Trang 19

n 1 i

i 1 k j ij

k j ij ]

1 k [ i

i ii

k

Uˆ

SˆY

k i

1 k i

k i

UU

ε′, - là giá trị thực dương cho trước ( sai số chấp nhận ñược)

Nếu ñiều kiện (2.12) thỏa mãn thì dừng lặp ở bước lặp ñó và giá trị ñiện

Trang 20

Gán các giá trị ban ñầu

[ ] k i

U& ; i=1- n Tính các ñiện dẫn tương hỗ và ñiện dẫn riêng

Lặp [k]=1

Vào số liệu: trở, kháng nhánh, công suất nút

Nút i=1

Tính U&i

i<n i=i+1

Kiểm tra ñiều kiện hội tụ

ðạt Tính các thông số chế ñộ khác

Trang 21

13

cách làm ñó ta ñi ñến nghiệm Tất nhiên phải thoả mãn một số giả thiết về f(x)

ñể quá trình hội tụ tới lời giải

Từ hình 2.2 viết ñược biểu thức:

] 0 [ ]

0 [

xx

)x()x('ftg

] 0 [

] 0 [ ]

0 [ ] 1 [

x f

x f x

] 1 k [ ]

1 k [ ] k [

Trong trường hợp hàm f(x) khó lấy ñạo hàm, có thể thay thế:

] 2 k [ ] 1 k [ ]

1 k [

xx

)x(fx

(f)x('

Trang 22

0)x,,x,x(f

n 2

1 n

n 2

1 2

n 2

1 1

K

KK

(2.18)

Thuật toán giải tìm véctơ nghiệm x*t=[x1 x2… xn] có biểu thức lặp:

)x(fx

x [k 1]

] 1 k [ ]

1 k [ ] k [

x

)x(fx

)x(f

)x(fx

)x(f

x

)x(fx

)x(f

)x(J

L

LL

(2.20)

Ma trận Jacobi J(x) vuông, không suy biến nên thực hiện ñược thuật toán (2.20) Trong trường hợp hệ phương trình nhiều ẩn việc tính J(x[k-1]) ở từng bước rất cồng kềnh ðể khắc phục nhược ñiểm này thường một cách gần ñúng có thể giữ nguyên giá trị các phần tử của J(x) cho mọi bước lặp; ñành rằng sẽ phải chấp nhận số bước lặp tăng lên, nhưng dù sao vẫn thực hiện tính toán trong một bước lặp sẽ ñơn giản hơn nhiều

Quá trình lặp dừng khi ñạt ñiều kiện:

[ ](x[ ],x[ ], ,x[ ], ,x[ ]) i 1 n

n

k i

k 2

k 1

k

Trong ñó:εi - giá trị sai số cho trước

ðối với bước lặp [k] mà (2.21) thoả mãn thì [ ] [ ] [ ] [ ]k

n k i k k

x x x

x1 , 2 , , , , ñược coi

là nghiệm của hệ phương trình (2.18)

Trang 23

15

Phương pháp lặp trên thường sử dụng có hiệu quả khi ñã biết vùng lân cận chứa véctơ nghiệm

* Áp dụng phương pháp lặp Newton – Raphson ñể giải tích mạng ñiện

Hệ phương trình mô tả chế ñộ xác lập mạng ñiện dưới dạng cân bằng công suất nút có sử dụng ñiện dẫn nút riêng và ñiện dẫn tương hỗ như sau:

1

1 2

coscos

sinsin

n

i j j

ij j i ij j i ii

ii i i

n

i j j

ij j i ij j i ii

ii i i

Y U U Y

U Q

Y U U Y

U P

αδδα

1

1 2

coscos

sinsin

n

i j j

ij j i nh ij j i ii

ii i i

n

i j j

ij j i nh ij j i ii

ii i i

Y U U Y

U Q

Y U U Y

U P

αδδα

Như vậy một mạng ñiện với n nút ñộc lập, một nút cân bằng sẽ ñược mô

tả bằng 2n phương trình, trong ñó n phương trình là công suất tác dụng Pi cho các nút ñộc lập, n phương trình còn lại là công suất phản kháng Qi cho các nút ñộc lập Các biến ẩn của hệ phương trình là ñiện áp các nút, bao gồm modun và góc lệch của chúng: U1,U2, ,U n,δ1,δ2, ,δn

Bây giờ ta triển khai giải hệ phương trình cân bằng công suất nút bằng phương pháp lặp Newton-Raphson như ñã trình bày ở trên

Chuyển hệ phương trình (2.22) về dạng hệ phương trình phi tuyến tổng quát (2.24) như sau:

Trang 24

Q Y

U U Y

U Q

p Y

U U Y

U P

n

i j j

i ij j i ij j i ii

ii i i

n

i j j

i ij j i ij j i ii

ii i i

1

0cos

cos

0sin

sin

1

1 2

1

1 2

αδδα

(2.24)

Ma trận Jacobi:

[ ] [ ] [ ] [ ]

2 1

n

n 1

n

1 1

1

n

n 1

n

1 1

1

n

n 1

n

1

1 1

n

n 1

n

1

1 1

J J

Q Q

U

Q U

Q

U

Q U

Q

P P

U

P U

P

U

P U

P

J

L

M L M L

L

M L M L

L

L M L

L

M L M L

(2.25)

Trong ñó [J1],[J2],[J3],[J4] là các ma trận con của ma trận Jacobi

[ J1] ñặc trưng cho khối ñạo hàm riêng cân bằng công suất tác dụng theo ñiện áp nút

[J2] ñặc trưng cho khối ñạo hàm riêng cân bằng công suất tác dụng theo góc lệch δ nút

[J3] ñặc trưng cho khối ñạo hàm riêng cân bằng công suất phản kháng theo ñiện áp nút

[J4] ñặc trưng cho khối ñạo hàm riêng cân bằng công suất phản kháng theo góc lệch δ nút

Triển khai các ñạo hàm riêng (phần tử) của ma trận Jacobi từ các phương trình (2.25) như sau:

- Các phần tử không ñường chéo của [J1]:

j

i Y U U

P

αδ

Trang 25

sin sin

i j j

ij j i ij j ii

ii i i

U

P

αδδ

P

αδδ

cos

n

i j j

ij j i ij j i i

P

α δ δ

Q

αδ

cos cos

i j

ij j i ij j ii

ii i i

U

Q

α δ δ

sin

n

i j j

ij j i ij j i i

Q

α δ δ

α Thành lập hệ phương trình cân bằng công suất nút

Bước 3: Gán giá trị ban ñầu cho các ñiện áp nút U i[ ] 0 ,δi[ ] 0( thường môñun ñiện áp gán bằng ñiện áp ñịnh mức lưới, còn góc lệch gán bằng zêrô)

Bước 4: Tính giá trị các phần tử ma trận Jacobi theo các giá trị môñun và ñiện áp ñã gán ở trên; Sau ñó tính nghịch ñảo ma trận ñó:

Trang 26

18

[ ] [ ] [ ] [ ]

1

4 3

2 1

J J

1 k i

1 k n

1 k 1 1

1 , n ) 4 ( 1

, n ) 4 (

n , 1 ) 4 ( 1

, 1 ) 4 (

1 , n ) 2 ( 1

, n ) 2 (

n , 1 ) 2 ( 1

, 1 ) 2 (

1 , n ) 3 ( 1

, n ) 3 (

n , 1 ) 3 ( 1

, 1 ) 3 (

1 , n ) 1 ( 1

, n ) 1 (

n , 1 ) 1 ( 1

, 1 ) 1 (

1 k n

1 k 1

1 k n

1 k 1

J J

L

M L M L L

M L M L

L

M L M L L

M L M L

1 k 1

4 3

2 1 1

k

1 k

k k

Q

P J

J

J J U

U

(2.35) Trong ñó:

1 1

1

,

k n

k

k n k

1 1

k n

k i

k n k

Q

Q P P

M M

Bước 6: Kiểm tra ñiều kiện hội tụ (dừng lặp):

[ ] [ ]







ε

i

k i

Ma trận công suất cân bằng nút tính theo ñiện áp lặp [k-1]

Trang 27

19

giới thiệu trên hình 2.3, phục vụ cho lập trình máy tính

2.2.3.Phương pháp kết hợp dựa trên hai ma trận: Dòng nút – dòng nhánh, dòng nhánh – ñiện áp nút và dòng ñiện tương ñương [5]

Mục ñích của phương pháp này là dựa trên cơ sở hai ma trận dòng nút –

dòng nhánh (BIBC: Bus –Injection to Branch –current)) và dòng nhánh - ñiện áp nút (BCBV:Branch –current to Bus - Voltage),và nguồn dòng tương ñương bơm

Tính các ñiện dẫn tương hỗ, ñiện dẫn riêngY ij,αij,Y ii,αiiThành lập hệ phương trình cân bằng công suất nút Vào số liệu : Trở,kháng nhánh, công suất nút

Gán các giá trị ban ñầu

Ui[0],δi[0]; i=1-n Tính matrận Jacobi và nghịch ñảo cho nó

Lặp [k]=1 Tính công suất cân bằng nút [ − 1 ] , [ − 1 ]

∆

i k

P

Tính ñiện áp bước lặp [k] [ ] [ ]k

i k i

In kết quả Dừng

Hình 2.3 Sơ ñồ khối thuật toán lặp Newton-Raphson

k=k+1

Trang 28

20

vào nút ñể tính toán

* Xây dựng phương pháp

+ Nguồn dòng tương ñương

ðối với lưới phân phối, mô hình của nguồn dòng tương ñương là rất thiết thực Với nút i, công suất phức Si biểu diễn bởi:

i

i i k

i i i k i r i k i

U

jQ P U

jI U

Xét lưới 1 pha ñơn giản như hình 2.4 làm ví dụ

Hình 2.4 Sơ ñồ lưới một pha sáu nút Công suất nút có thể ñược chuyển về nguồn dòng tương ñương nhờ công

thức (2.38) Bằng việc áp dụng ñịnh luật Kirchof cho lưới phân phối, ta có

Trang 29

5 4 3 2 1

.

1 0 0 0 0

0 1 0 0 0

0 1 1 0 0

1 1 1 1 0

1 1 1 1 1

I I I I I

B B B B B

(2.40)

Công thức trên có thể viết lại dưới dạng tổng quát như phương trình sau:

Trong ñó:

BIBC: Là ma trận chuyển dòng nút sang dòng nhánh ðây là ma trận hằng

số có dạng tam giác trên,chỉ chứa các giá trị 0 và 1

Dựa trên phương trình (2.40), thuật toán xây dựng ma trận BIBC có thể

thực hiện theo những bước như sau :

- Bước 1: Với một lưới phân phối m nhánh và n nút, kích thước của ma trận BIBC sẽ là m.(n-1)

- Bước 2: Nếu có một nhánh (B k ) nối giữa 2 nút i và j, ta copy cột i của ma trận BIBC sang cột j và ñiền thêm 1 vào vị trí của hàng k và cột j

- Bước 3: Lặp lại bước 2 cho ñến khi mọi nhánh của lưới ñã ñược xét

Xây dựng B2 của ma trận BIBC ñược thể hiện như hình 2.5

Trang 30

22

B I B C

Nót i Nót j Cop y

)(,

34 3 3 4

23 2 2 3

12 1 1 2

c Z B U U

b Z B U U

a Z B U U

Thay thế phương trình (2.42(a)) và (2.42(b)) vào (2.42(c)), công thức

(2.42(c)) có thể viết lại như phương trình sau:

U4 = U1 − B1 Z12 − B2 Z23− B3 Z34 (2.43) Nhận thấy rằng ñiện áp nút có thể ñược viết dưới dạng một hàm của các dòng nhánh, thông số nhánh và ñiện áp tại trạm biến áp trung gian

Bằng một cách thức tương tự, ta có thể xây dựng ñược quan hệ của ñiện

áp các nút và các dòng nhánh như phương trình sau:

00

0

00

000

0000

5 4 3 2 1

56 23

12

45 34 23 12

34 23 12

23 12 12

6 5 4 3 2

1 1 1 1 1

Z Z

Z

Z Z Z Z

Z Z Z

U U U U U

Công thức trên có thể viết dưới dạng tổng quát như phương trình (2.45)

Trang 31

23

Trong ñó:

BCBV: Là ma trận chuyển dòng nhánh sang ñiện áp nút

Dựa trên phương trình (2.44), thuật toán ñể xây dựng ma trận BCBV có

thể theo các bước như sau:

- Bước 1: Với một lưới phân phối m nhánh và n nút, kích thước của ma trận BCBV sẽ là (n-1).m

- Bước 2: Nếu có một nhánh (B k ) nối giữa 2 nút i và j, ta copy hàng i của

ma trận BCBV sang hàng j và ñiền thêm tổng trở nhánh Zij vào vị trí của hàng j

và cột k

- Bước 3: Lặp lại bước 2 cho ñến khi mọi nhánh của lưới ñã ñược xét ñến

Xây dựng B2 của ma trận BCBV ñược thể hiện như hình 2.6

Hình 2.6 Xây dựng B2 của ma trận BCBV

- Giải pháp kỹ thuật

Hai ma trận BIBC và BCBV ñược xây dựng dựa trên cấu trúc hình học của mạng phân phối Ma trận BIBC thể hiện mối quan hệ giữa dòng nút và dòng

nhánh Mỗi thay ñổi trong nguồn dòng nút sẽ gây nên những thay ñổi tương ứng

trong dòng nhánh và có thể ñược tính trực tiếp dựa trên ma trận BIBC Ma trận BCBV thể hiện mối quan hệ giữa dòng nhánh và ñiện áp nút Mỗi thay ñổi trong

dòng ñiện nhánh sẽ gây ra những thay ñổi tương ứng trong ñiện áp nút và có thể ñược tính trực tiếp thông qua ma trận BCBV

Kết hợp hai phương trình (2.41) và (2.45), ta có ñược phương trình biểu diễn quan hệ giữa dòng nút và ñiện áp nút như sau:

Trang 32

I DLF

I BIBC BCBV

i

k i

i i k i

I DLF U

U

jQ P I

1 1

*

1

1 1

) 1 )(

1 ( 2

) 1 ( 1 ) 1 (

) 1 ( 2 22

21

) 1 ( 1 12

11

1

1 1

n n

n

n n

n

U

jQ P

U

jQ P U

jQ P

dlf dlf

dlf

dlf dlf

dlf

dlf dlf

MO

MM

LL

M

Sau khi tìm hiểu kỹ về phương pháp giải tích chế ñộ lưới phân phối như

ñã trình bày ở trên, ta có thể biểu diễn chúng dưới dạng sơ ñồ khối tổng quát ñể

có thể giải trên máy tính như hình 2.7

Trang 33

25

Hình 2.7 Sơ ñồ khối trình tự tính bằng phương pháp kết hợp hai ma trận

2.3 Lựa chọn phương pháp giải tích mạng ñiện phân phối

2.3.1 ðặt vấn ñề

Việc lựa chọn phương pháp tính toán cũng là một vấn ñề quan trọng vì các yêu cầu của bài toán ngày càng cao như ñộ chính xác, khối lượng tính toán, thời gian thực hiện…Trong chương trình chúng ta sử dụng ba phương pháp Newton – Raphson, Gauss – Seidel và phương pháp kết hợp hai ma trận

Tính ma trận DLF và thiết lập hệ phương trình chế ñộ xác lập

k = k + 1 Tính toán giá trị ñiện áp mới

Giải hệ phương trình với k = 0

Hiển thị kết quả Kết thúc

Trang 34

26

BIBC, BCBV, nói chung các chương trình chuyên dụng cho bài toán giải tích mạng ñiện thế giới hiện nay cũng ñều sử dụng ba phương pháp này Người ta cũng không thể ñánh giá ñược phương pháp này tốt hơn hay tồi hơn phương pháp kia nó tùy thuộc vào cấu trúc mạng ñiện và mức ñộ khởi tạo lặp, nên chúng

ta chỉ ñánh giá so sánh hai phương pháp này ñể có ứng dụng giải bài toán mạng ñiện thực tế có hiệu quả hơn

Thời gian yêu cầu của phép lặp phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Số các phép tính logic số học yêu cầu thực hiện trong từng phép lặp;

- Tốc ñộ hội tụ của phương pháp giải;

- Kích cỡ và ñặc ñiểm của mạng ñiện

2.3.2 So sánh các phương pháp

- Phương pháp Gauss-Seidel

+ Có số phép tính số học ít hơn ở mỗi bước lặp do tính chất thưa của ma trận Y và kỹ thuật giản hơn

+ Thời gian tính toán yêu cầu ñối với mỗi phép lặp tương ñối ít

+ Nhược ñiểm của phương pháp Gauss-Seidel là tốc ñộ hội tụ chậm, nó yêu cầu số bước lặp lớn hơn phương pháp Newton-Raphson

+ Ưu ñiểm cơ bản của phương pháp Newton-Raphson là thời gian tính nhỏ hơn nhiều so với phương pháp Gauss-Seidel Tốc ñộ hội tụ cao, tổng số bước lặp ít, tuy nhiên ñộ tin cậy hội tụ không cao phụ thuộc vào xấp xỉ ban ñầu, nếu các xấp xỉ ban ñầu không tối (khá xa nghệm) có thể làm cho bài toán không hội tụ

Trang 35

27

- Phương pháp kết hợp hai ma trận BIBC và BCBV

+ Phương pháp Gauss – Seidel và Newton – Raphson ñôi khi không cho kết quả hội tụ

+ Khối lượng phép tính số học ít do sự kết hợp hai ma trận: dòng nút – dòng nhánh và dòng nhánh ñiện áp nút

+ Các bước tính toán lập trình phần mềm ñơn giản và thông dụng hơn + Khả năng hội tụ trong hầu hết các trường hợp của lưới phân phối

- Kết luận

Từ những phân tích ưu ñiểm và nhược ñiểm trên, ta thấy phương pháp kết hợp hai ma trận BIBC và BCBV có nhiều lợi thế và ưu ñiểm hơn, vì vậy luận văn lựa chọn phương pháp giải tích kết hợp hai ma trận BIBC và BCBV ñể xây dựng chương trình

2.4 Các bước giải bài toán giải tích mạng ñiện phân phối theo phương pháp kết hợp hai ma trận BIBC và BCBV [3]

Theo sơ ñồ khối tính toán ta tiến hành giải bài toán qua các bước sau: Bước 1: Chuẩn bị dữ liệu thông số ñường dây và thông số tại các nút Bước 2: Xây dựng ma trận quan hệ dòng nút – dòng nhánh BIBC

Bước 3: Xây dựng ma trận quan hệ dòng nhánh – ñiện áp nút BCBV Bước 4: Thiết lập hệ phương trình chế ñộ xác lập từ hai ma trận BIBC, BCBV

DLF=BCBV*BIBC

- Xác ñịnh thời gian sử dụng công suất lớn nhất trung bình:

(2.50) (2.51)

Trong ñó:

Tmax: Thời gian sử dụng công suất cực ñại

Ptt: Công suất tác dụng tính toán cực ñại trên Máy biến áp lấy từ biểu ñồ phụ tải năm

Trang 36

28

A: ðiện năng ño ñược tại trạm biến áp trong 1 năm

- Xác ñịnh thời gian hao tổn công suất cực ñại trong 1 năm:

τ = (0,124 + Tmaxtb.10-4)2.8760 (h) (2.52) Trong ñó:

τ : Thời gian hao tổn công suất cực ñại

- Xác ñịnh tổng công suất của phụ tải:

+ Hao tổn công suất tác dụng và phản kháng trên Máy biến áp:

(2.53) (2.54)

+ Tổng công suất tác dụng và phản kháng tính toán của phụ tải là:

i

k i

i tt i tt k i

I DLF U

U

jQ P

I

.3

1 1

* max max

(2.56)

Bước 5: Giải hệ phương trình chế ñộ xác lập bằng phương pháp lặp ñể tìm

ra ñiện áp tại các nút

Bước 6: Tính toán các thông số chế ñộ

- Dựa vào ñiện áp tại các nút ta tính các thông số chế ñộ: Dòng ñiện, công suất

và tổn thất công suất trên các nhánh, tổn thất ñiện áp và tổn thất ñiện năng

+ Tính toán dòng ñiện

Theo ñịnh luật Ohm ta có:

j i ij

Z

U U I

Trang 37

+ Tính toán công suất

Công suất ba pha trên ñoạn dây ij, nghĩa là công suất chạy dọc theo ñường dây từ nút i ñến nút j bằng:

nh ij

j i i ij i ij

Z

U U U I U S

ˆˆˆ

Thời gian hao tổn công suất cực ñại:

(2.63) Tổn thất ñiện năng trên ñoạn dây ij là:

Tính toán tổn thất ñiện năng trên Máy biến áp:

(2.65) Trong ñó:

t: Thời gian vận hành máy biến áp trong 1 năm

Trang 38

30

Tổng tổn thất ñiện năng của mạng là:

(2.66)

Trang 39

31

Kết luận:

Việc nghiên cứu tìm ra phương pháp tính toán xác ñịnh ñược chế ñộ vận hành của mạng ñiện là một việc làm rất cần thiết ñể kiểm tra kiểm soát chế ñộ mạng và tìm ra các giải pháp hữu hiệu khắc phục ñược tình trạng mất ñối xứng của lưới về dòng và áp

Nghiên cứu tổng quan về các phương pháp giải tích mạng ñiện, phân tích

ưu ñiểm và nhược ñiểm của các phương pháp, từ ñó lựa chọn phương pháp tối

ưu nhất

Luận văn sử dụng phương pháp giải tích kết hợp hai ma trận BIBC và BCBV Phương pháp này khắc phục ñược nhược ñiểm của các phương pháp truyền thống là Gauss Seidel và Newton Raphson ñôi khi cho kết quả không hội

tụ, ngoài ra phương pháp kết hợp này có khối lượng phép tính số học ít do sự kết hợp hai ma trận: dòng nút – dòng nhánh và dòng nhánh - ñiện áp nút, các bước tính toán lập trình phần mềm ñơn giản và thông dụng hơn

Trang 40

32

CHƯƠNG 3:XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH GIẢI TÍCH MẠNG ðIỆN

PHÂN PHỐI TRONG MÔI TRƯỜNG MATLAB 3.1.Tổng quan về MATLAB [4]

MATLAB (Matrix laboratory) là chương trình lập trình ứng dụng ñược sử dụng trong nhiều lĩnh vực như ñiện, ñiện tử, ñiều khiển tự ñộng… MATLAB có thể giải quyết ñược nhiều bài toán ñặc biệt là các bài toán về ma trận

3.1.1 Giao diện của chương trình

Các cửa sổ làm việc chính của MATLAB gồm có:

Hình 3.1 Các cửa sổ làm việc chính của MATLAB

Command window: Cửa sổ ñể nhập các lệnh và dữ liệu, ñồng thời là nơi xuất

Cửa sổ Command

History Cửa sổ Workspace

Định dạng
Số trang	115
Dung lượng	2,44 MB