Tái cấu trúc lưới phân phối có xét đến độ tin cậy cung cấp điện

EEI : Edison Electric Institute EPRI : Electric power reasearch Institute CEA : Canadian Electric Association GA : Genetic Algorithm ACS : Ant colony search ANN : Aritificial Neutral Net

M C L C

Trang

Lý l ịch khoa học i

L ời cam đoan ii

L ời cảm ơn iii

Tóm t ắt iv

Abstract v

M ục lục vi

Danh sách các ch ữ viết tắt vii

Danh dách các b ảng viii

Danh sách các hình ix

Ch ngă1ăGI I THI U LU NăVĔN 1

1.1 Đặt v năđ 1

1.1.1 V phíaăcôngătyăĐi n L c 1

1.1.2 V phía khách hàng sử dụngăđi n 2

1.1.3 V mặt kinh t đi n 2

1.2 Mục tiêu và nhi m vụ của lu năvĕn 3

1.3 Ph m vi nghiên cứu của Lu năvĕn 3

1.4 H ng gi i quy t bài toán 3

1.5 Đi m m i của Lu năVĕn 4

1.6 Giá tr th c ti n của lu năvĕn 4

1.7 B cục của Lu năvĕn 4

Ch ngăβăT NG QUAN V L IăĐI N PHÂN PH I 5

2.1 H th ngăđi n 5

2.2 Đặcăđi m củaăl iăđi n phân ph i 6

2.3 Các lý do ph i v n hành h l iăđi n phân ph i 8

1.8 Các bài toán tái c uătrúcăl iăđi n phân ph i gócăđ v n hành 9

2.4 Các nghiên cứu khoa h c v bài toán t iă uăc uătrúcăl iăđi n phân ph i 11

2.4.1 Gi i thi u 11

2.4.2 Gi i thu t của Merlin và Back ậ kỹ thu t vòng kín 13

2.4.3 Gi i thu t của Civanlar và các c ng s ậ kỹ thu tăđ i nhánh 15

2.4.4 Thu t toán di truy n ậ Genetic Algorithm (GA) 16

2.4.5 Gi i thu tăđƠnăki n ( Ant colony search ậ ACS) 19

2.4.6 M ng thần kinh nhân t o (Aritificial Neutral Network ậ ANN) 21

2.4.7 Thu t toán bầyăđƠnă(PracticleăSwarmăOptimizationăậ PSO) 21

2.4.8 Thu t toán tìm ki m Tabu (Tabu Search ậ TS) 22

2.4.9 Thu t toán mô ph ng luy n kim (Simulated Annealing ậ SA) 24

2.5 Đánhăgiáăđ tin c y cung c păđi n củaăl iăđi n phân ph i 25

2.5.1 Các nghiên cứu khoa h c 27

2.5.1.1.Ph ngăphápăcơyăs c - Graph Tree 27 2.5.1.2.Môăhìnhăhóaăd aătrênătỷăl ăs ăc ăvƠăth iăgianăsửaăch a 29 2.5.1.3.Mô hình hóa c i ti n của Karin Alvehag và Lennart Söder 31 2.5.2 Các ch ătiêuătínhătoánăđ ătinăc yătrongăm ngăphơnăph iăhình 33

Ch ngăγăTHU TăTOÁNăĐ NGH 36

3.1 Đặt v năđ 37

3.2 Xây d ng hàm mục tiêu 37

3.2.1 Bài toán tái c uătrúcăl i c c ti u chi phí v n hành 37

3.2.2 Bài toán tái c uătrúcăl iăđi n gi m chi phí ngừngăđi n 40

3.2.2.1.Xétăl iăđi năđ năgi n có m t ngu n 40 3.2.2.2.Xét m ngăđi n kín v n hành h 40 3.2.2.3.Tính toán chi phí ngừng cung c păđi n 41 3.2.3 Hàm mục tiêu của bài toán c c ti u chi phí v n hành và chi phí ngừng cung c păđi n 42

3.2.3.1.Xây d ng thu t toán tính chi phí v n hành trong m t ngày 43 3.2.3.2.Xây d ng thu t toán tính c c ti u chi phí ngừng cung c păđi n 43 3.3 Gi i thu t t iă uătrongătr ng gravitational search algorithm - GSA 45

3.3.2 L uăđ thu t toán GSA 48

3.4 Tái c uătrúcăl iăđi n phân ph i c c ti u chi phí v n hành và chi phí ngừng đi n sử dụng thu t toán GSA 52

3.5 Ví dụ ki m tra gi i thu t 53

3.5.1 M ngăđi n hai ngu n 54

3.5.2 M ngăđi n 3 ngu n 58

3.5.3 M ngăđi n m t ngu n 33 nút 63

Ch ngă4ăKI MăTRAăTRểNăL I ĐI N TH C T 67

4.1 Mụcăđích 67

4.2 Thông tin v l iăđi n Sông Hinh ậ Đi c L c Phú Yên 68

4.3 Quá trình hình thành và phát tri n củaăĐi n l c Sông Hinh ậ CôngătyăĐi n l c Phú Yên 68

4.4 L iăđi n hi n t i 69

4.5 Đặcăđi măc ngăđ s c củaăl iăđi n 71

4.5.1 Th i gian m tăđi năvƠăđ th phụ t i của m t mùa khô 72

4.5.2 Th i gian m tăđi năvƠăđ th phụ t i của m tămùaăm a 73

4.6 Ph ngăánăv năhƠnhăl iăđi nătrongăhaiămùaătrongănĕm 75

4.6.1 Đi u khi năl iăđi n vào mùa khô 75

4.6.2 Đi u khi năl iăđi năvƠoămùaăm a 75

4.7 Các bi n phápănơngăcaoăđ tin c y cung c păđi n 77

4.7.1 Các bi n pháp làm gi m s c : 77

4.7.2 Các bi n pháp làm gi m th i gian m tăđi n: 78

Ch ngă5ăK T LU NăVÀăĐ XU T 78

5.1 K t lu n 78

5.2 Nh ng h n ch vƠăđ xu t phát tri n củaăđ tài 79

5.2.1 Nh ng h n ch 79

5.2.2 Đ xu tăh ng phát tri n củaăđ tài 79

TÀI LI U THAM KH O 80

DANH SÁCH CÁC CH VI T T T

FCO : Fuse cut out

LBFCO : Load break fuse cut out

LBS : Load break switch

LTD : Line Tension Disconnecting Switch

IEEE : Institute of Electrical and Electronic Enginneers EEI : Edison Electric Institute

EPRI : Electric power reasearch Institute

CEA : Canadian Electric Association

GA : Genetic Algorithm

ACS : Ant colony search

ANN : Aritificial Neutral Network

PSO : Practicle Swarm Optimization

TS : Tabu Search

SA : Simulated Annealing

SAIFI : System Average Interuption Frequency Index

SAIDI : System Average Interuption Duration Index

CAIFI : Customer Average Interuption Frequency Index CAIDI : Customer Average Interuption Duration Index CTAIDI :Customer Total Average Interruption Duration Index ASAI : Customer Service Availability Index

ENS : Energy Not Supplieed

AENS : Average Energy Not Supplieed

ACCI : Averaga Customer Cutarilment Index

ASIFI : Average System Interruption Frequency Index ASIDI :Average System Interruption Duration Index

MAIFI : Momentary Average Interruption Frequency Index

DANH DÁCH CÁC B NG

Trang

B ng 2.1: Ph m vi ứng dụng của các bài toán tái c uătrúcăl i 10

B ng 3.1: H s phụ t i t i các nút phụ t i trong m t ngày 55

B ng 3.2: Th i gian ngừngăđi n trên các tuy nădơyătrongătr ng hợp 3 57

B ng 3.3: So sánh k t qu tr c và sau khi tái c uătrúcăl iăđi n 58

B ng 3.4: H s phụ t i t i các nút phụ t i trong m t ngày 59

B ng 3.5: Th i gian ngừngăđi n trên các tuy nădơyătrongătr ng hợp 3 61

B ng 3.6: So sánh k t qu tr c và sau khi tái c uătrúcăl iăđi n 62

B ng 3.7: So sánh k t qu tr c và sau khi tái c uătrúcăl iăđi n 66

B ng 4.1: Thông s l iăđi n Sông Hinh ậ Đi n L c Phú Yên 70

B ng 4.2: Th i gian ngừng cung c păđi n trên các tuy n dây vào mùa khô 72

B ng 4.3: H s phụ t i của m t ngày mùa khô 73

B ngă4.4:ăC ngăđ s c trên các tuy n dây 73

B ng 4.5: H s phụ t i công su t của m tăngƠyămùaăm a 74

B ngă4.6:ăSoăsánhăcácătr ng hợp v n hành khác nhau: 76

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Trang

Hình 2.1: V trí và vai trò củaăl iăđi n phân ph i 6

Hìnhăβ.β:ăS ăđ l iăđi n m ch vòng có m ng 3 ngu n v n hành h 8

Hình 2.3: Gi i thu t củaăMerLinăvƠăBackăđƣăđ ợc Shirmohammadi ch nh sửa 14

Hìnhăβ.4:ăL uăđ gi i thu t của Civanlar và các c ng s 16

Hìnhăβ.5:ăS ăđ chung củaăph ngăphápăbầyăđƠnăPSO 22

Hình 2.6: C uătrúcăđi n hình của vi căphơnătíchăđ tin c y củaăl iăđi n 26

Hìnhăβ.7:ăMôăhìnhăphơnăchiaăl i phân ph i L 27

Hình 2.8: Mô hình hai tr ng thái của thi t b 29

Hình 2.9: Mô hình theo gió và sét 31

Hình 2.10: Mô hình qu n lý khách hàng theo phần tử c păđi n 36

Hìnhăγ.1:ăS ăđ đ nătuy n m t phát tuy n 38

Hìnhăγ.β:ăĐ th phụ t iăl iăđi n của m t ngày trong mùa 39

Hìnhăγ.γ:ăS ăđ m ng m t ngu n hai phụ t i 40

Hìnhăγ.4:ăS ăđ m ngăđi n hai ngu n 41

Hìnhăγ.5:ăăL uăđ tính chi phí v n hành trong m t mùa 43

Hìnhăγ.6:ăL uăđ thu t toán tính chi phí ngừngăđi n cho mỗi c u trúc l i 45

Hình 3.7: Các v t th t ngătácăv i nhau 46

Hình 3.8: L uăđ thu t toán GSA 48

Hìnhăγ.9:ăĐ h i tụ của bài toán c c ti u hàm s b c 4 sử dụng GSA 51

Hình 3.10: Tái c uătrúcăl iăđi n gi m chi phí v n hành và chi phí ngừngăđi n 52

Hìnhăγ.11:ăS ăđ l iăđi n 2 ngu n có 14 phụ t i 54

Hình 3.12: C uăhìnhăl i sau khi tái c uătrúcăl iăđi nătheoătr ng hợp 1 và 2 56

Hìnhăγ.1γ:ăĐ h i tụ của hàm mụcătiêuătrongătr ng hợp 2 56

Hình 3.14: C uăhìnhăl iăđi n sau khi tái c u trúc theo tr ng hợp 3 58

Hình 3.15: M ngăđi n 3 ngu n có 16 nút 59

Hình 3.17:ăĐ h i tụ của hàm mụcătiêuătrongătr ng hợp 2 60

Hình 3.18: C uăhìnhăl iăđi n sau khi tái c uătrúcătheoătr ng hợp 2 61

Hìnhăγ.19:ăĐ h i tụ của hàm mụcătiêuătrongătr ng hợp 3 62

Hình 3.20: C uăhìnhăl iăđi n sau khi tái c uătrúcătheoătr ng hợp 3 62

Hình 3.21: M ngăđi n 1 ngu n 33 nút 63

Hìnhăγ.ββ:ăĐ h i tụ của hàm chi phí v n hành theo ∆A là bé nh t 64

Hình 3.23: C uăhìnhăl iăđi n sau khi tái c uătrúcătheoătr ng hợp 1 64

Hìnhăγ.β4:ăĐ h i tụ của hàm mụcătiêuăbƠiătoánătrongătr ng hợp 2 65

Hìnhăγ.β5:ăĐ h i tụ của hàm mụcătiêuăbƠiătoánătrongătr ng hợp 3 66

Hình 3.26: C uăhìnhăl iăđi n sau khi tái c uătrúcătheoătr ng hợp 3 66

Hìnhă4.1ăS ăđ kh i củaăl iăđi n Sông Hinh Phú Yên 69

Hìnhă4.βăMôăhìnhăhóaăl iăđi n Sông Hinh ậ Đi n l c Phú Yên 70

Hìnhă4.γ:ăS ăđ l iăđi nătrongătr ng hợp khóa DS 100-7 m 76

Hìnhă4.4:ăS ăđ l iăđi nătrongătr ng hợp khóa LBS 103 m 76

Ch ngă1

1.1 Đặt v năđ

Đi nănĕngălƠăm t d ngăhƠngăhóaăđặt bi t và gi vai trò quan tr ng trong vi c

đ m b o s n đ nh và phát tri n của Kinh t xã h i, an ninh chính tr của mỗi qu c gia N u xét v mặt kinh t ,ăđi nănĕngăđ ợc cung c p từ cácăcôngătyăđi n l căđ n khách hàng sử dụngăđi n ph i có giá thành r nh t, ch tăl ợngăđi n ph iăđ m b o t t

nh t.ăĐi u này có ý nghĩaăquanătr ng và quy tăđ nhăđ n s t n t i và phát tri n của cácăcôngătyăđi n l c Vi t Nam khi ti n hành th tr ngăhóaăngƠnhăđi n.ăĐ th c

hi năđ ợc mục tiêu này thì các nhà khoa h căđƣăkhôngăngừng tìm ki m và nghiên

cứuăđ đ aăraăcácăgi i pháp m iănh ătìm ki m ngu nănĕngăl ợng m iănh ăngu n nĕngăl ợng m i, thi t k và xây d ngăđ v năhƠnhăl iăđi năthôngăminh,…

V iăđặt thù củaăl iăđi n phân ph i của Vi t Nam, bài toán tái c uătrúcăl i

đi năđ ợcăđ xu t cho công tác v n hành nhằmăđiătìmăm t c u trúc t iă uăchoăl i

đi n ứng v i từng mục tiêu riêng l hay cùng nhi u mục tiêu khác nhau Trong mục đíchăđiătìmăc u trúc t iă uăcủaăl iăđi n phân ph i nhằm gi m chi phí v n hành và chi phí ngừng cung c păđi năvƠăđ ợc trình bày trong lu năvĕnănƠy

Lu năvĕnănƠy ti p c n vi c xây d ng thu t toán tính chi phí ngừng cung c p

đi n cho mỗi c uătrúcăl iăđi n, từ đóăápădụng vào bài toán tái c uătrúcăl iăđi n phân ph i đ c c ti u chi phí v n hành và chi phí ngừng cung c păđi n là bé nh t sử

dụng gi i thu t t iă uătr ngătr ng Gravitational Search Algorithm ậ GSA K t qu

đ ợc kh o sát trên nhi uăl iăđi n từ đ năgi năđ n phức t p đ ợc v n hành trong cácătr ng hợp khác nhau

Vi c gi m chi phí v n hành và chi phí ngừng cung c păđi nătrongăl iăđi n phân ph i s mang l i nhi u lợi ích sau:

1.1.1 V phíaăcôngătyăĐi n L c

- Gi mă giáă thƠnhă đi nă nĕngă doă gi mă đ ợc chi phí b iă th ng thi t h i cho

- Tĕngălợi nhu năchoăcôngătyădoătĕngăl ợngăđi n cung c p cho khách hàng

- T o ra kh nĕngăc nh tranh cao choăcácăcôngătyăđi n l c trong th tr ng

đi năđangăngƠyăđ ợcăth ngăm i hóa

- Ngoài ra, tái c uătrúcăl iăđi n phân ph iăcóăxétăđ năđ tin c y cung c păđi n

s gi măđ ợc t n hao công su tătrênăđ ng dây và gi măđ ợc chi phí v n hành

1.1.2 V phía khách hàng s d ngăđi n

- Gi măđ ợc chi phí s n xu t, thi t hai do vi c ngừng cung c păđi n

- Đ m b oăđ ợc k ho ch s n xu t, sinh ho t và gi iătríătrongăđ i s ng con

ng i.ăĐặt bi t là có th tránhăđ ợc nh ng nhăh ng của vi c ngừng cung c păđi n

đ năconăng iănh ăsức kh eăvƠăđ i s ngăconăng i

1.1.3 V m ặt kinh t đi n

- T o ra m t tr tr ngăđi n c nh tranh lành m nh

- Thúcăđẩy s phát tri n n n kinh t

Tuy nhiên vi c c c ti uchi phí ngừng cung c păđi n hayăđánhăgiáăđ tin c y

và c u trúc l iăl iăđi n phân ph i là m t vi călƠmăkhóăkhĕn,ăphức t păvƠăcóăđ chính xác không cao vì nh ng lý do sau:

- Đ tin c y của từng phần tử trongăl iăđi n là m t hàm r i r c và phân b theo th i gian

- Đ tin c y của các phần tử trongăl iăđi n phụ thu căvƠoăcácăđi u ki n t nhiên, v tríăđ a lý, khí h u của khu v cămƠăl iăđi n phân ph iăđiăqua

- Các s li u phục vụ cho vi căđánhăgiáăđ tin c y cung c păđi n củaăl iăđi n phân ph i là r t nhi uăvƠăđ ợc thu nh p l i bằngăph ngăphápăth ng kê

Đ i v iăl iăđi n Vi t Nam hi n nay thì vi căđánhăgiáăđ tin c y củaăl i

đi n gặp nhi uăkhóăkhĕnăsau:

- Thi t b đi năcònăcũăkỷ, l c h uăvƠăkhôngăđ ng b

- Vi c thu th p các s li u trong quá trình v năhƠnhăch aăđ ợc chú tr ng và

l uăd cẩn th n

- Các h th ngăđi u khi n theo th i gian th cănh ăSCADAăcònăch aăphátătri n

và các thi t b đóngăcắt có t iăch aăđ ợc trang b nhi u nên vi c có m t c u trúc

l iăđi n v n hành năđ nhăvƠăđángătinăc y là m tăđi u vô cùng cần thi t

1.2 M c tiêu và nhi m v c ủa lu năvĕn

Mục tiêu của Lu năVĕnălƠătìmăraăm t gi i thu t phù hợp, cho k t qu đángătină

c y trong vi c tái c uătrúcăđi n phân ph iăcóăxétăđ năđ tin c y cung c păđi n Lu n vĕnănƠyăgiúpăchúngătaăgi i quy t các v năđ sau:

- Tìm hi u các bài toán tái c uătrúcăl i phân ph i và các gi i thu tăđƣăđ ợc áp

dụng

- Nghiên cứu v đ tin c y cung c păđi n,ăcácăph ngăphápăđánhăgiáăvƠănh ng

y u t nhăh ngăđ năđ tin c y cung c păđi n củaăl iăđi n phân ph i

- Xây d ng hàm mục tiêu và áp dụng gi i thu tGravitational Search Algorithm

ậ GSAđ tìm ra c u trúc t iă uăchoăh th ngăl iăđi n phân ph i nhằmgi m chi phí

v n hành và chi phí ngừng cung c păđi n cho mỗi h th ng

- Ki m chứng trên m t s l iăđi n m u nhằmăđánhăgiáătínhăđúngăđắn của ý

t ngăđ xu tăđ ng th i so sánh v i k t qu th c t v n hành n uăđóălƠăm tăl i

đi n th c t

1.3 Ph m vi nghiên c u c ủa Lu n vĕn

Ph m vi nghiên cứu của Lu n vĕnăt p trung gi i quy t bài toán tái c u trúc

l iăđi n phân ph i v i mụcăđíchăc c ti u chi phí v n hành và chi phí ngừng cung

c păđi n cho h th ng

V iăc ăs lý thuy t là xây d ng thu t toán tính chi phí v n hành và chi phí

ngừng cung c pă đi n cho mỗi c uă trúcă l i và áp dụng thu t toán Gravitational Search Algorithm vào trong h th ngăl iăđi n hai ngu n, ba ngu n và m t ngu n

1.4 H ng gi i quy t bài toán

- Phân tích t ng hợp tài li uăliênăquanăđ n bài toán tái c uătrúcăl iăđi n

- C ăs liênăquanăđ năđ tài nghiên cứu

- Sử dụngăcácăph ngăphápătínhătoánăh căđ xây d ng hàm mục tiêu gi m chi phí v n hành và chi phí ngừng cung c păđi n cho h th ng

- Sử dụng gi i thu t Gravitational Search Algorithm ậ GSA đ tìm c u trúc t i uăc c ti u chi phí v n hành và chi phí ngừng cung c păđi năchoăl iăđi n phân

ph i

1.5 Đi m m i của Lu năVĕn

- Xây d ngăđ ợc hàm mục tiêu cho bài toán tái c uătrúcăl i phân ph i có xét

đ năđ tin c y cung c păđi n Tínhăđ ợc chi phí v n hành và chi phí ngừng cung c p

đi nătheoăđ th phụ t iătrongăngƠyătheoămùaătrongănĕm

- Đ xu t và ứng dụng gi i thu t Gravitational Search Algorithm ậ GSAăđ tìm ra c uătrúcăl iăđi n phân ph i t iă uătheoăhƠmămụcătiêuăđƣăxơyăd ng

- Đ aă raă ph ngă ánă v n hành t iă uă cóă th có cho nh ngă tr ng hợp khác nhau củaăl iăđi n

1.6 Giá tr th c ti n c ủa lu năvĕn

- Xây d ng gi i thu t tái c uătrúcăl iăđi n phân ph i gi m chi phí v n hành

và chi phí ngừng cung c păđi năđ ợc chứng minh bằng lý thuy t l n k t qu mô hình tính toán cho th y m tăl iăđi n có c uătrúcăl iăđi năđúngăs đ aăraăc u hình

l iăđi n là t iă uănh t có c c ti u chi phí v n hành và chi phí ngừng cung c păđi n

- Lu năvĕnăgóp phần vào các nghiên cứuăliênăquanăđ n các bài toán tái c u trúc

l iăđi n phân ph i

- Làm tài li u tham kh o cho công tác nghiên cứu và v năhƠnhăl iăđi n phân

ph i

1.7 B c c c ủa Lu năvĕn

Lu năvĕnăđ ợc th c hi n bao g măcácăch ngăsau:

CH NGă1: GI I THI U LU NăVĔN

TÀI LI U THAM KH O

H th ngăđi n không ngừng phát tri n theo th iăgianăvƠăkhôngăgianăđ đápăứng nhu cầuăngƠyăcƠngăgiaătĕngăcủa phụ t i.ăTùyătheoălĩnhăv c nghiên cứu mà H

th ngăđi năđ ợcăchiaăhaiăh ngăđ c l p nhau:

a V m ặt qu n lý và v n hành, h th ngăđi năđ c phân b thành

- CácănhƠămáyăđi n: g m các nhà máy thủyăđi n, nhi tăđi n than, nhi tăđi n

dầu,ătuaăbinăkhí,ănhƠămáyăđi n nguyên tử,…ăCácănhƠămáyăđi n này do các nhà máy

đi n v n hành và qu n lý

- L iăđi n truy n t ilà phầnăl iăđi n bao g măcácăđ ng dây và tr m bi n áp

có c păđi n áp từ 220kV tr lên,ăcácăđ ng dây và tr m bi năápăcóăđi n áp 110kV

có chức nĕng truy n t iăđ ti p nh n công su t từ cácănhƠămáyăđi n vào h th ng

đi n qu c gia.ăL iăđi n truy n t iădoăcácăđ năv truy n t iăđi n qu n lý và v n hành

- L iăđi n phân ph ilà phầnăl iăđi n bao g măcácăđ ng dây và tr m bi n

áp có c păđi n áp từ 35kV tr xu ng,ăcácăđ ng dây và tr m bi năápăcóăđi n áp 110kV có chứcănĕngăphơnăph iăđi n.ăL iăđi n phân ph iădoăcácăđ năv phân ph i

S ăđ h th ng m tăl iăđi năđ ợc th hi nănh ăsau:

Hình 2.1: V trí và vai trò củaăl iăđi n phân ph i Hình 2.1 S ăđ ăh ăth ngăđi nămôăt ăv ătríăvƠănhi măvụăcủaăl iăđi năphơnă

ph iătrongăh ăth ngăđi nătừăkhơuăphátăđi n,ătr măbi năápătĕngăáp,ătruy năt i,ătr mă

bi năápătrungăgian,ăl iăđi năphơnăph iăvƠăcu iăcùngălƠăl iăcungăc păđi n

2.2 Đặcăđi m củaăl iăđi n phân ph i

H th ngăđi n phân ph iălƠăl i cung c păđi n tr c ti p cho khách hàng từ h

th ngăđi n truy n t i thông qua các tr m bi năápătrungăgian.ăCũngăgi ngănh ăđ ng

dây truy n t i,ăđ ng dây phân ph iăcũngăcó c u trúc m ch vòng hoặc m ch hình tiaănh ngăluônăv n hành tr ng thái h trong m iătr ng hợp Nh c u trúc v n hành h hoặcăl iăđi n hình tia nên h th ng relay b o v ch cần b o v relay quá dòng,ăs ăđ l iăđ năgi năvƠăđặt bi t khi s c xãy ra thì trên m t nhánh thì ít có

kh nĕngă nhăh ngăđ n các nhánh khác trên h th ngănênănơngăcaoăđ ợcăđ tin c y cung c păđi n.ăĐ tái cung c păđi n cho khách hàng sau khi b s c , hầu h t các tuy nădơyăđ u có m ch vòng liên k t v iăcácăđ ng dây k c năđ ợc cung c p từ

m t máy bi n áp trung gian khác hay chính tr m bi năápăcóăđ ng dây b s c

Vi c khôi phụcăl iăđi n thông qua vi căthaoătácăđóng/cắt các cặpăkhóaăđi n nằm trên các m chăvòng,ădoăđóătrênăl iăđi n có r t nhi uăkhóaăđi n

Đ ng dây phân ph i phân b trên di n r ng và cung c p cho nhi u lo i phụ

t i khác nhau, có công su t tiêu thụ cũngă khácă nhauă (Côngă nghi p nặng, công nghi p nhẹ, chi u sáng, sinh ho t,…)ănênăch uătácăđ ng tr c ti p củaămôiătr ng

nh ă(sét,ăm a,ăb o, oxi hóa kim lo i,…)ăhayăch u s tácăđ ng củaăconăng i Các

phụ t iăcóăđ th phụ t i khác nhau, không cân bằng và luôn có s thayăđ i theo th i gianătrongăngƠy.ăĐi u này làm gi măđ tin c y cung c păđi n của h th ng, gây ra quá t iăchoăđ ngădơyăvƠătĕngăt n th t công su t trên h th ng

Đ khắc phục s c quá t iătrênăđ ng dây, gi m t n th t công su t và nâng caoăđ tin c y cung c păđi năthìăcácăđi uăđ ng viên s thayăđ i c uătrúcăl iăđi n

v n hành bằngăcácăthaoătácăđóng/cắt các cặpăkhóaăđi nătrênăl i Vì v y, trong quá trình thi t k ,ăcácăkhóaăđi nănh ă Recloser,ă LBS,ăDSăs đ ợc lắpă đặt các v trí thu n lợi cho vi căgiámăsátăvƠăđi u khi n Và có th áp dụng h th ng SCADA vào

vi căgiámăsátăvƠăđi u khi năcácăkhóaăđóng/cắtăcácăkhóaăđi năđ gi m t n th t công

su t và chi phí v n hànhăchoăl iăđi n Hay nói cách khác là hàm mục tiêu trong quá trình v năhƠnhăl iăđi n phân ph i là gi m chi phí v n hành và chi phí ngừng cung c păđi n là bé nh t

Trong quá trình v n hành, các phụ t iăthayăđ i liên tục vì v y xu t hi n nhi u

mục tiêu v n hƠnhăl iăđi n phân ph iăđ phù hợp v i từngătr ng hợp cụ th cho

h th ngăđi n.ăTuyănhiên,ăcácăđi u ki n v năhƠnhăl i phân ph i luôn ph i th a mãn cácăđi u ki n sau:

- C u trúc v n hành hình tia trong m iătr ng hợp

- T t c các phụ t iăđ uăđ ợc cung c p đi n, các ch tiêu kỹ thu tănh ădòngă

đi n,ăđi n áp, tần s của h th ng ph i trong ph m vi cho phép

- Các h th ng b o v relay ph iăthayăđ i phù hợpăvƠăcóăđ tin c y cao

- Đ ng dây, máy bi n áp và các thi t b khác không có t i

Hình 2.2: S ăđ l iăđi n m ch vòng có m ng 3 ngu n v n hành h

Khi v n hành h th ngăđi n phân ph iănh ăhìnhăβ.βăđ gi m t n th t công

su tăhayănơngăcaoăđ tin cây cung c păđi n bằng cách chuy năđ i t i cung c p từ các ngu năkhácănhau,ăđ m b o rằng các phụ t iăđ uăđ ợc cung c păđi năvƠălƠăl i

đi n phân ph i là hình tia Vi c phân tích l a ch n các cách chuy n t i là n i dung của bài lu năvĕnănƠy

2.3 Các lý do ph i v n hành h ở l iăđi n phân ph i

Khiăl iăđi n v n hành h , t n th tănĕngăl ợng luôn l năh n và ch tăl ợng

đi nănĕngăluônăkémăh năm tăl iăđi n v n hành kín Khi có s c , th i gian tái l p

vi c cung c păđi n củaăl iăđi n v n hành h s ch măh nădoăcóăth i gian chuy n

t i qua các tuy n dây khác

Tuy nhiên, do tính ch tăkhácănhauăc ăb n gi a l iăđi n phân ph i và truy n

t iănh ăsau:

- S ăl ợngăphầnătửănh ăl ăra,ănhánhăr ,ăthi tăb ăbù,ăphụăt iăcủaăl iăphơnăph iăănhi uăh năl iătruy năt iătừă5ăậ 7ălầnănh ngămứcăđầuăt ăch ăh nătừăβăậ β,5ălầnă

- Cóăr tănhi uăkháchăhƠngătiêuăthụăđi nănĕngăv iăcôngăsu tănh ăvƠănằmătrênă

di năr ng,ănênăkhiăcóăs ăc ,ămứcăđ ăthi tăh iădoăgiánăđo năcungăc păđi nă ăl iăđi năphơnăph iăgơyăraăcũngăítăh năsoăv iăs ăc ăcủaăl iăđi nătruy năt i.ă

Doănh ng đặcătr ngătrên,ăl iăđi năphơnăph iăcầnăv năhƠnhăh ădùăcóăc uătrúcă

m chăvòngăvìăcácălýădoănh ăsau:

- T ngătr ăđ ngădơyăcủaăl iăđi năphơnăph iăv năhƠnhăh ăl năh nănhi uăsoă

v iăv năhƠnhăvòngăkínănênădòngăngắnăm chăbéăkhiăcóăs ăc ăVìăv yăch ăcầnăch năcácăthi tăb ăđóngăcắtăcóădòngăngắnăm chăch uăđ ngăvƠădòngăcắtăngắnăm chăbé,ănênă

mứcăđầuăt ăgi măđángăk

- Trongăv năhƠnhăh ,ăcácărelayăb oăv ăl ăraăch ăcầnădùngăcácălo iărelayăđ nă

gi năr ăti nănh ărelayăquáădòng,ăth păápă…ămƠăkhôngănh tăthi tăph iătrangăb ăcácă

lo iărelayăphứcăt pănh ăđ nhăh ng,ăkho ngăcách,ăsoăl chă…ănênăvi căph iăhợpăb oă

v ărelayătr ănênăd ădƠngăh n,ănênămứcăđầuăt ăcũngăgi măxu ng

- Ch ăcầnădùngăcầuăchìăt ăr iă(FCO:ăFuseăCutăOut)ăhayăcầuăchìăt ăr iăk tăhợpăcắtăcóăt iă(LBFCO:ăLoadăBreakăFuseăCutăOut)ăđ ăb oăv ăcácănhánhăr ăhìnhătiaătrênăcùngăm tăđo nătrụcăvƠăph iăhợpăv i Recloserăđ ătránhăs ăc ăthoángăqua

- Khiăs ăc ,ădoăv năhƠnhăh ,ănênăs ăc ăkhôngălanătrƠnăquaăcácăphụăt iăkhác

- Doăđ ợcăv năhƠnhăh ,ănênăvi căđi uăkhi năđi năáp trênătừngătuy nădơyăd ădƠngăh năvƠăgi măđ ợcăph măviăm tăđi nătrongăth iăgianăgi iătrừăăs ăc

- N uăch ăxemăxétăgiáăxơyăd ngăm iăl iăphơnăph i,ăthìăph ngăánăkinhăt ălƠăcácăl iăhìnhătia

1.8 Các bài toán tái c uătrúcăl iăđi n phân ph i ở gócăđ v n hành

CácăbƠiătoánăv năhƠnhăl iăđi năphơnăph iămôăt ăcácăhƠmămụcătiêuătáiăc uătrúcăl iăđi nănh ăsau:

- BƠiătoánă1:ăXácăđ nhăc uătrúcăl iăđi nătheoăđ ăth ăphụăt iătrongă1ăth iăđo nă

đ ăchiăphíăv năhƠnhăbéănh t

- BƠiătoánăβ:ăXácăđ nhăc uătrúcăl iăđi năkhôngăthayăđ iătrongăth iăđo năkh oăsátăđ ăt năth tănĕngăl ợngăbéănh t

- BƠiătoánăγ:ăXácăđ nhăc uătrúcăl iăđi năt iă1ăth iăđi măđ ăt năth tăcôngăsu tăbéănh t

- BƠiătoánă4:ăTáiăc uătrúcăl iăđi năcơnăbằngăt iă(gi aăcácăđ ngădơy,ămáyăbi nă

th ăngu nă ăcácătr măbi năáp)ăđ ănơngăcaoăkh ănĕngăt iăcủaăl iăđi n.ă

- BƠiătoánă5:ăKhôiăphụcăl iăđi năsauăs ăc ăhayăcắtăđi năsửaăch a

- BƠiătoánă6:ăXácăđ nhăc uătrúcăl iătheoănhi uămụcătiêuănh :ăt năth tăcôngă

su tăbéănh t,ămứcăđ ăcơnăbằngăt iăcaoănh t,ăs ălầnăchuy năt iăítănh t,ăsụtăápăcu iăl i béănh tăcùngăđ ngăth iăx yăraă(HƠmăđaămụcătiêu)

- BƠiătoánă7:ăXácăđ nhăc uătrúcăl iăđi năv năhƠnhăt iă uăvƠăcóăđ ătinăc yăcungă

c păđi năl nănh t.ăBƠiătoánănƠyăđ ợcăxétăđ nătrongălu năvĕnănƠy

CácăbƠiătoánăxácăđ nhăc uătrúcăv năhƠnhăcủaăm tăl iăđi năphơnăph iăc căti uă

t năth tănĕngăl ợng,ăc căti uăchiăphíăv năhƠnhătho ămƣnăcácăđi uăki năkỹăthu tăv năhƠnhăhayăbƠiătoánătínhătoánăđ ătinăc yăcungăc păđi năchoăl iăđi năphơnăph iăluônălƠăbƠiătoánăquanătr ngăvƠăkinhăđi nătrongăv năhƠnhăh ăth ngăđi n.ăB ngăβ.1ătrìnhăbƠyă

ph măviăứngădụngăcủaăcácăbƠiătoánătáiăc uătrúcătheoăđặcăđi măl iăđi năphơnăph i

B ng 2.1: Ph m vi ứng dụng của các bài toán tái c uătrúcăl i

Chiăphíăchuy năt iăth p,ăkhôngăm tă

Chiăphíăchuy năt iăcao,ăm tăđi nă

Trongălu năvĕnănƠy,ăbƠiătoánă7ăđ ợcăđ aăraăh ng gi iăquy tăbƠiătoánătrongăcácăđi uăki năv năhƠnhăcủaăl iăđi năphơnăph i:

Trongăđi uăki năv năhƠnhăbìnhăth ng:

- V nă hƠnhă l iă đi nă saoă choă đ ă tină c yă cungă c pă đi nă củaă h ă th ngă lƠă l nă

nh t

- V năhƠnhăl iăđi năđ măb oăcơnăbằngăt iăđ ăgi m kh ănĕngăquáăt iătrênăh ă

th ng

Trongăđi uăki năv năhƠnhăb ăs ăc :

- Cácăthi tăb ăb oăv ăph iălƠmăvi căcóăđ ătinăc yăcao,ăcôăl păvùngăb ăs ăc

- Nhanhăch ngăkhôiăphụcăcungăc păđi năchoăcácăphụăt iăb ă nhăh ng.ă

- Đ măb oăcơnăbằngăcôngăsu tătrênăphụăt i

2.4 Các nghiên c u khoa h c v bài toán t iă uă c uă trúcă l iă đi n phân

ph i

2.4.1 Gi i thi u

Đ xácăđ nh c uătrúcăl i phân ph iătheoăcácăbƠiătoánăthìăđầu tiên ph i xây

d ng mô hình toán h căchoăl i phân ph i Tùy theo từng bài toán mà ta ti n hành xây d ng hàm mục tiêu cụ th Trong lu năvĕnănƠyăchúngătaăcần ph i xây d ng hàm

mụcătiêuăđ c căđ iăđ tin c y cung c păđi n thông qua vi c tính chi phí v n hành

và chi phí ngừng cung c păđi n cho h th ng

V n đ tái c uătrúcăl i phân ph iăcũngăt ngăt nh ăvi c tính toán phân b công su t t iă uăchoăm tăl iăđi n Tuy nhiên, tái c uătrúcăl iăđi n là m t yêu cầu

m t kh iăl ợng bi n l n do có nhi u bi n s tácăđ ngăđ n các tr ng thái của khóa

đi năvƠăcácăđi u ki n v năhƠnhănh :ăl iăđi n phân ph i ph i v n hành h , không quá t i máy bi năáp,ăđ ng dây, thi t b đóngăcắt,ă…ăvƠăsụt áp t i h tiêu thụ nằm trong gi i h n cho phép

V mặt toán h c, tái c uătrúcăl i là bài toán quy ho ch phi tuy n r i r c theo dòng công su t ch y trên các nhánh, t i [3] v năđ đ ợcătrìnhăbƠyănh ăsau:

V i:ă Cij:H ăs ătr ngăl ợngăcủaăt năth tătrênănhánhăij

Lij :ăT năth tăcủaănhánhăn iătừănútăiăđ nănútăj

Tho ămƣn đi uăki năsau:

n

Sij, DVij Dòngăcôngăsu t,ăSụtăápătrênănhánhăij

Dj Nhuăcầuăcôngăsu tăđi năt iănútăj

t

f

S Dòngăcôngăsu t trênăđ ngădơyăft

ft Cácăđ ngădơyăđ ợcăcungăc păđi nătừămáyăbi năápăt

t

f

 Cóăgiáătr ălƠă1ăn uăđ ngădơyăft lƠmăvi c,ălƠă0ăn uăđ ngădơyăft không lƠmăvi căă

HƠmămụcătiêuă(β.1)ăth ăhi năt ngăt năth tătrênătoƠnăl iăphơnăph i,ăcóăth ă

đ năgi năhoáăhƠmămụcătiêuăbằngăcáchăxétădòngăcôngăsu tănhánhăch ăcóăthƠnhăphầnăcôngăsu tăt iăvƠăđi năápăcácănútăt iălƠăhằngăs ăBi uăthứcă(β.β)ăđ măb oăcungăc păđủăcôngăsu tătheoănhuăcầuăcủaăcácăphụăt i.ăĐi uăki năch ngăquáăt iăt iătr mătrungăgianăvƠăsụt ápăt iăn iătiêuăthụăđ ợcătrìnhăbƠyăquaă(β.γ)ăvƠă(β.4).ăBi uăthứcă(β.5)ăđ măb oărằngăcácătr măbi năth ăho tăđ ngătrongăgi iăh năcôngăsu tăchoăphép,ătrongăkhiăm ngăphơnăph iăhìnhătiaăđ ợcăđ măb oăquaăbi uăthứcă(β.6)

V iă môă t ă trên,ă táiă c uă trúcă h ă th ngă l i đi nă phơnă ph iă lƠă bƠiă toánă quyă

ho chăphiătuy năr iăr c.ăHƠmămụcătiêuăb ăgiánăđo n,ăr tăkhóăđ ăgi iăbƠiătoánătáiăc uătrúcăbằngăph ngăphápăgi iătíchătoánăh cătruy năth ngăvìăkh iăl ợngătínhătoánăc căkỳăl n,ăngayăkhiăsửădụngăcácăgi ăthuy tăsau:

- Không xét đ năthi tăb ăbùăcôngăsu tăph năkháng

- Thaoătácăđóng/cắtăđ ăchuy năt iăkhôngăgơyă năđ nhăcủaăh ăth ngăđi n

- Đi năápăt iăcácănútăt iăkhôngăthayăđ iăvƠăcóăgiáătr ăgầnăbằngăUđm

- Khiăgi iăquy tăbƠiătoánăphơnăb ăcôngăsu tătrênăl iăhìnhătia,ăb ăquaăvi căt nă

th tăcôngăsu t

- Đ ătinăc yăcungăc păđi năcủaăl iăđi năphơnăph iăđ ợcăxemălƠăkhôngăđ iăkhiă

c uătrúcăl iăthayăđ i

Doăđó,ăkhiăti păc năbƠiătoánătáiăc uătrúcăl iăđi năphơnăph iăthìăcácănhƠăkhoaă

h căth ngăsửădụngăcácăph ngăphápătìmăki măt iă uăs ăchoăk tăqu ăt tăh n.ăCácă

ph ngăphápătìmăki măt iă uăth ngăđ ợcăsửădụngătrongăbƠiătoánătáiăc uătrúcăl iăphơnă ph iă nh :ă ph ngă phápă Heristică t iă uă hóa,ă H ă chuyênă gia,ă Thu tă toánă diătruy n,…

2.4.2 Gi i thu t c ủa Merlin và Back ậ kỹ thu t vòng kín

Gi i thu t Merlin và Back [5]ăkháăđ năgi n:ă“Đóngăt t c cácăkhóaăđi n l i

t o thành m tăl iăkín,ăsauăđóăgi i bài toán phân b công su t và ti n hành m lần

l ợt các khóa có dòng ch y qua bé nh tăchoăđ năkhiăl iăđi n d ngăhìnhătia”

đơyăMerlinăvƠăBackăchoărằng v i m chăvòng,ăl iăđi n phân ph i luôn có mức t n th t công su t bé nh t Vì v yăđ cóăl iăđi n phân ph i hình tia, Merlin và Back lầnăl ợt lo i b nh ng nhánh có công su t nh nh t, quá trình s ch m dứt khi

t t c các phụ t iăđ ợc cung c păđi năvƠăl iăđi n v n hành h

Nh ngă uăđi m củaăph ngăphápănƠy:

- C uătrúcăl i cu iăcùngăđ c l p v i tr ngătháiăbanăđầu củaăcácăkhóaăđi n

- Quá trình th c hi năph ngăphápănƠyăd năđ n t iă uăhoặc gần t iă uătheoăhàm mục tiêu

Nh ợcăđi m củaăph ngăphápănƠy:

- Phụ t iăđ ợc gi đ nh hoàn toàn là t i tác dụngăvƠăđ ợc cung c p b i các ngu n hi n t i s khôngăthayăđ i trong quá trình th c hi n tái c u trúc

- Sụtăápătrênăl iăđ ợcăchoălƠăkhôngăđángăk

- Các h n ch khác củaăl iăđi năcũngăđ ợc b qua

Từ nh ngănh ợcăđi m trên thì Shirmohammadi và Hong [6] đƣăc i ti n gi i thu t củaă Merlină vƠăBackăthuăđ ợc k t qu trong vi c tìm ki m gi i pháp t iă uăhoặc gần t iă uăcủa hàm mục tiêu Gi i thu t này ch khác so v i gi i thu t nguyên

thủy của Merlin và Back ch cóăxétăđ năđi n th các tr m trung gian và y u t

Shirmohammadi [6] là tác gi đầu tiên sử dụng kỹ thu tăb măvƠoăvƠărútăraă

m tăl ợng công su tăkhôngăđ iăđ mô ph ng thao tác chuy n t i củaăl iăđi n phân

ph i ho tăđ ng h v mặt v tălýănh ngăv mặt toán h c là m t m ch vòng Dòng công su tăb măvƠoăvƠărútăraălƠăm tăđ iăl ợng liên tục Sau khi ch nh sửa, kỹ thu t này v n còn có nhi uănh ợcăđi mănh :

- Mặtădùăđƣăápădụng các lu t heuristic, gi i thu t này v n cần quá nhi u th i gianăđ tìmăraăđ ợc c u trúc gi m t n th t công su t

- Tính ch t không cân bằng và nhi uăphaăch aăđ ợc mô ph ngăđầyăđủ

- T n th t của thi t b trênăđ ngădơyăch aăđ ợcăxétăđ n trong gi i thu t

Bắtăđầu

Nh păc uătrúcăl iăđi năvƠăkhóaăđi n

Gi iăbƠiătoánăphơnăb ăcôngăsu t

Gi iăbƠiătoánăphơnăb ăcôngăsu t

vƠăthayăth ăt iăbằngăcácăngu nădòng

Đóngăt tăc ăcácăkhóaăđi n

2.4.3 Gi i thu t c ủa Civanlar và các c ng s ậ kỹ thu tăđ i nhánh

Gi i thu t của Civanlar [7] d a trên lu t Heuristicăđ tái c uătrúcăl iăđi n phân ph i,ăl uăđ mô t gi i thu tăđ ợc trình bày t i hình 2.4 Gi i thu t của Civan-larăđ ợcăđánhăgiáăcaoănh cóăcácăđặtăđi m sau:

 Xácăđ nh hai quy lu tăđ gi m s l ợngăkhóaăđi n cần xem xét

- Nguyên tắc ch năkhóaăđóng:ăvi c gi m t n th t ch có th đ tăđ ợc n uănh ă

có s chênh l chăđángăk v đi n áp t iăkhóaăđangăm

- Nguyên tắc ch n khóa m : vi c gi m t n th t ch đ tăđ ợc khi th c hi n chuy n t i phíaăcóăđ sụt áp l năsangăphíăcóăđ sụtăápăbéăh n

 Xây d ng hàm s mô t mức gi m t n th t công su t tác dụng khi có s thay

đ i tr ng thái của m t cặpăkhóaăđi n trong quá trình tái c uătrúcăl i

Ii Dòngăđi n tiêu thụ của nút thứ i

EM T n th tăđi n áp do thành phầnăđi n tr gây ra t i nút M

EN T n th tăđi n áp do thành phầnăđi n tr gây ra t i nút N

Rloop T ngăcácăđi n tr trênăvòngăkínăkhiăđóngăkhóaăđi năđangăm

Bi u thứcăβ.7ăđ ợc rút g n từ phân tích mô hình t i phân b t p trung Bi u

thức này t ra chính xác khi ứng dụngăchoăcácăl iăđi n m u nh nh ngăch aăđ ợc

ki m chứng l iăđi n l n

Kỹăthu tăđ iănhánhăth ăhi nă ăquáătrìnhăthayăth ă01ăkhóaăm ăbằngăvƠă01ăkhoáăđóngă trongă cùngă m tă vòngă đ ă gi mă t nă th tă côngă su t.ă Vòngă đ ợcă ch nă đ ă đ iănhánhălƠăvòngăcóăcặpăkhoáăđóng/m ăcóămứcăgi măt năth tăcôngăsu tăl nănh t.ăQuáătrìnhăđ ợcălặpăl iăchoăđ năkhiăkhôngăth ăgi măđ ợcăt năth tăn a.ă

 Gi iăthu tăCivanlarăcóănh ngă uăđi măsauă:

- Vi căxácăđ nhădòngăt iăt ngăđ iăchínhăxác

- Nhanhăchóngăxácăđ nhăph ngăánătáiăc uătrúcăcóămứcăt năth tănh ăh năbằngăcáchăgi măs ăliênăk tă đóngăcắtănh ă quiătắcă heuristicsăvƠăsửădụngă côngăthứcăth cănghi măđ ăxácăđ nhămứcăđ ăgi măt năth tăt ngăđ i

 Tuyănhiên,ăgi iăthu tăcũngăcònănhi uănh ợcăđi măcầnăkhắcăphục:

- Mỗiăb cătínhătoánăch ăxemăxétă01ăcặpăkhóaăđi nătrongă01ăvòng

- Ch ăđápăứngăđ ợcănhuăcầuăgi măt năth t,ăchứăch aăgi iăquy tăđ ợcăbài toán

c căti uăhóaăhƠmămụcătiêu

- Vi cătáiăc uătrúcăh ăth ngăphụăthu căvƠoăc uătrúcăxu tăphátăbanăđầu

Gi măs ălầnăthaoătácăkhóaăđi n bằngăcáchăxemăxétăcácălu tăheeuristic

Th căhi năthaoătácăđóng/cắt cóămứcăđ ăgi măt năth tăcôngăsu t

Tínhătoánăt năth tăcôngăsu tăcho cácăthaoătácăđóngăcắtăđ ợcăđ ăngh

Các thao tác đóngăcắtălƠmăgi măt năth t

côngăsu t

Phơnăb ăcôngăsu tăchoăl iăđi năm i

Ki mătra quáăt iăvƠăđ ăsụtăáp cho phép

Ch năthaoătácăđóng/cắtăk tăti p

H ăth ngăđ ợcă xemălƠăt iă u Không

Có

Không

Có

Hình 2.4: L uăđ gi i thu t của Civanlar và các c ng s

2.4.4 Thu t toán di truy n ậ Genetic Algorithm (GA)

Gi i thu t di truy n (GA)doăD.E.ăGoldbergđ xu tănĕmă1968,ăsauănƠyăđ ợc phát tri n b iăL.DavisăvƠăZ.Michalevicz.ăĐơyălƠăthu t toán hình thành từ vi c nh n

xét th gi i t nhiên: quá trình ti n hoá t nhiên là quá trình t iă uănh t, hoàn h o

nh t

Đơyăđ ợcăxemănh ăm tătiênăđ đúng,ăkhôngăchứngăminhăđ ợc,ănh ngăphùă

hợp v i th c t kháchăquan.ăT ăt ng chính của gi i thu t di truy nălƠăbanăđầu phát sinh ra m t lúc nhi u l i gi iăkhácănhauăsongăsong.ăSauăđóănh ng l i gi iăđ ợc t o

ra, ch n nh ng l i gi i t t nh tăđ lƠmăc ăs phát sinh ra nh ng l i gi i sau v i nguyên tắcă“cƠngăv sau”ăcƠngăt tăh n.ăQuáătrìnhăđóăcứ ti p di năchoăđ n khi tìm

đ ợc l i gi i t iă uă ă trongă th i gian cho phép Mục tiêu chính của gi i thu t di truy n không nhằmăđ aăraăl i gi iăchínhăxácămƠăđ aăraăl i gi iăt ngăđ i chính xác trong th i gian cho phép Gi i thu t di truy n tuy d a trên tính ng uănhiênănh ngă

ng u nhiên có s đi u khi n Tính t iă uăcủa quá trình ti n hoá th hi n chỗ th

h sau bao gi cũngăt tăh nă(phátătri năh n,ăhoƠnăthi năh năvƠăphù hợp v i môi

tr ngăh n)ăth h tr c

Gi i thu t này thích hợp cho vi c tìm ki m các bài toán có không gian nghi m l n:ănh ăbƠiătoánăti m ki m m t mã khóa có 30 ch s , Bên c nhăđó,ăbƠiătoán tái c u trúc m ng phân ph iăđi n v i s l ợng khóa vô cùng l n nên không gian nghi m của bài toán này r t l n,ăbƠiătoánănƠyăđòiăh i ph iătìmăraăđ ợc c u trúc

t iă uătrongăth i gian nhanh nh t.ăNh ăv y thu t toán di truy năđ u mô ph ng b n quá trình ti năhoáăc ăb n:ălaiăghép,ăđ t bi n, sinh s n, ch n l c t nhiên Từ ýăt ng vƠăđặcăđi m của gi i thu t di truy n, ta nh n xét gi i thu t này r t thích hợpăđ gi i bài toán tái c u trúc

Cácăb c quan tr ng trong vi c áp dụng gi i thu t di truy n vào bài toán tái c u trúc:

- B c 1: ch n ra m t s c u trúc ng u nhiên từ l iăđi n phân ph iăđi n

- B c 2: ký hi uăcácăkhóaăth ngăđóngă(sectionnalizeăswitches)ătrongăm ng

đi n phân ph i lƠă0,ăcácăkhóaăth ng m (tie switches) là 1

- B c 3: tìm h s thích nghi và hàm mục tiêu cho từng c uătrúcăđƣăđ ợc

ch năraăbanăđầu

- B c 4: ch năraăđ ợc c u trúc t t nh t d a vào hàm mục tiêu, ti pătheoăđemă

c uătrúcănƠyăthayăđ i m t s v trí hay còn g iălƠăgơyăđ t bi năđ t o ra c u trúc m i Công thứcăđ tínhătoánăgơyăraăđ t bi n

Trongăđó:

 Bnp: chuỗi nh phân t o ra bi n ng u nhiên

 Bnp’:ăchuỗi nh phân t oăraădoăđ t bi n

V i aj là v tríăcácăkhóaăđóng/m đ ợc mã hóa thành chuỗi nh phân

- B c 5: tính các h s thích nghi và hàm mục tiêu cho các c u trúc vừa m i

 uăđi m củaăph ngăphápănƠy:

- L i gi i không phụ thu căvƠoăcácăkhóaăđi năbanăđầu của m ng

- Có không gian tìm ki m r ng và bao quát, nh quá trình ch n l c, lai hóa và

đ t bi n nên k t qu đ tăđ ợcăth ng là t iă uătoƠnăcục

- ĐơyălƠăph ngăphápăgi iăđầy ti mănĕng,ătrongăt ngălaiăn u c i ti năđ ợc thu t toán này m nhăh năvƠăt căđ tính toán củaămáyătínhănhanhăh năthìăhoƠnătoƠnă

có th áp dụng vào bài toán th c t v n hành

 Khuy tăđi m gi i thu t GA

- Do không gian tìm ki m nghi m r ng l n nên hi n t iăph ngăphápănƠyăcóă

t căđ gi i còn khá ch m

- Vi c tái c u trúc l i h th ng phụ thu c vào c u trúc xu t phát và t bào lai ghépăbanăđầu của h th ng

2.4.5 Gi i thu tăđƠnăki n ( Ant colony search ậ ACS)

Banăđầu, s con ki n bắtăđầu từ t ki năđ điătìmăđ ngăđ năn iăcóăthứcăĕn.ă

Từ t ki n s có r t nhi uăconăđ ngăkhácănhauăđ điăđ năn iăcóăthứcăĕn,ănênăm t con ki n s ch n ng u nhiên m tăconăđ ngăđiăđ năn iăcóăthứcăĕn.ăQuanăsátăloƠiă

ki n,ăng i ta nh n th y chúng tìm ki m nhau d a vào d uăchơnămƠăchúngăđ l i trênăđ ngăđiă(hayăcònăg i là d u chân ki năđ l i) Sau m t th iăgianăl ợng d u chân (pheromone) của mỗi chặngăđ ng s khác nhau Do s tíchălũyăd u chân của

mỗi chặngăđ ngăcũngăkhácănhauăđ ng th i v i s bayăh iăcủa d u chân đo n

đ ng ki năítăđi.ăS khác nhau này s nh h ngăđ n s di chuy n của nh ng con

ki năsauăđiătrênămỗiăăđo năđ ng N u d uăchơnăđ l iătrênăđ ngăđiănhi u thì s có

kh nĕngăthuăhútăcácăconăki n khác di chuy nătrênăđ ngăđiăđó,ănh ng chặngăđ ng còn l iădoăkhôngăthuăhútăđ ợcăl ợng ki n di chuy n s cóăxuăh ngăbayăh iăd u chân sau 1 th iăgianăquiăđ nh

Đi uăđặc bi t trong cách hành xử loài ki nălƠăl ợng d uăchơnătrênăđ ngăđiăcós tíchălũyăcƠngăl năthìăcũngăđ ngănghĩaăv i vi căđo năđ ngăđóălƠăngắn nh t từ t

ki năđ năn iăcóăthứcăĕn.ăTừ khi Gi i thu t ki n tr thành m t lý thuy t v ng chắc trong vi c gi i các bài toán tìm ki m t iă uătoƠncụcăđƣăcóănhi u ứng dụng th c t cho gi i thu tănƠyănh :ătìmăki m các trang Web cần tìm trên m ng, k ho ch sắp

x p th i khóa bi u cho các y tá trong b nh vi n, cách hình thành các màu khác nhau

d a vào các màu tiêu chuẩn có sẵn, tìm ki măđ ngăđiăt iă uăchoănh ngăng i lái xeăh i…nóiătómăl iăph ngăphápănƠyăđ aăraăđ gi i quy t các bài toán có không gian nghi m l năđ tìm ra l i gi i có nghi m là t iă uănh t trong không gian nghi m đóăv i th i gian cho phép hay không tìm ra c u trúc t iă uăh n thì dừng.ăPh ngăphápănƠyăcũngăr t thích hợpăđ gi i bài toán tái c uătrúcăđ có th tìm ra trong các

c u trúc có th của m ng phân ph i có 1c u trúc có công su t t n th t là nh nh t Cácăb c áp dụng gi i thu t ki n cho bài toán tái c u trúcăl iăđi n:

- B c 2: mỗi c u trúct ợngtr ngchoăđo năđ ng điămƠăki năđƣăđiăs đ ợc tính toán hàm mục tiêu (gi m t n th t công su t, cân bằng t i, )

- B c 3: mỗi c u trúc này s đ ợc c p nh t vào ma tr n d uăchơnă(banăđầu các ma tr n d u chân này s bằng nhau) theo công thức (2.10)

T (0) : D uăchơnăbanăđầuăđ ợc t o ra cho mỗi đo năđ ng

Sau khi các c uătrúcăbanăđầu t oăraăđƣăc p nh t vào ma tr n d u chân, ta s

ch năraăăđ ợc c u trúc t t nh t trong s các c uătrúcăbanăđầu, các c u trúc còn l i thì

ta s lƠmăbayăh iăd u chân của các c u trúc này bằng công thức:

T

;i X T

 xy

ij

T C ngăđ d u chân l n nh t của hàng thứ i  X

 TmaxC ngăđ d u chân l n nh t của ma tr n d u chân

 in kh nĕngă đóngă m của các khóa trong từng vòng, giá tr này

[0,1]



- B c 5: n u th i gian cho phép v n còn và các c u trúc ch n v n còn thì ta quay l iăb c 2

- B c 6: n u th i gian cho phép ch m dứt hay c uătrúcăđ ợc ch n không còn thì ta dừngăch ngătrìnhăvƠăxu t ra k t qu

2.4.6 M ng th ần kinh nhân t o (Aritificial Neutral Network ậ ANN)

H thần kinh nhân t o t raăkháăđặt bi t h u dụngăđ th c hi n tái c u trúc

l i vì chúng có th mô ph ng m i liên h gi a tính ch t phi tuy n của t i v i tính

ch t của m ngăl i topo nhằm c c ti u hóa t n th tătrênăđ ng dây Mặt dù ANN làm gi măđángăk th i gian tính toán ngay c khi áp dụng các h th ng phức t p,

vi c ứng dụng chúng trong th c t v n gặp khó khĕnăsau:

- Th i gian hu n luy n kéo dài do tính ch t phức t p trong thao tác

- Vi c hu n luy n cần th c hi n cho từng y u t c u thànhăl iăđi n và cần

đ ợc c p nh t,ăđi u chình m t cách liên tục sau này

- Các s li u m u ph iăchínhăxácăđ đ m b o k t qu tínhătoánăcóăýănghĩa Kim và các c ng s [8]ăđƣăđ xu t m t gi i thu t g măhaiăgiaiăđo n d a trên ANN trong nỗ l c tái c u trúc h th ng nhằm c c ti u hóa t n th t Nhằm tránh

nh ngăkhóăkhĕnăliênăquanăđ n kh iăl ợng l n các d li u,ăKimăđƣăđ ngh chia h

th ng phân ph i thành nhi u vùng phụ t i T i mỗi vùng phụ t i, m t h th ng g m hai ANN s đ ợc sử dụngăđ phân tích mứcăđ t iăvƠăsauăđóăth c hi n tái c u trúc tuỳ theoăđi u ki n của t i Vi c ứng dụngăANNătrongăph ngăphápănƠyămangăl i các

k t qu tính toán nhanh vì không cần xem xét tr ng thái đóngăngắt riêng r trong

gi i thu t t ng th ăTuyănhiên,ăANNăcũngăch có th tìmăraăđ ợc tr ngătháiăl i sau tái c u trúc t tănh ăt p s li u hu n luy n Chính vì v y c uătrúcăl iăđ ngh dùng ANNăcũngăkhôngăth ch raăđ ợc tr ng thái c c ti u

2.4.7 Thu t toán b ầyăđƠnă(PracticleăSwarmăOptimizationăậ PSO)

EberhartăvƠăKennedyăđƣăđ xu tăph ngăphápăt i bầyăđƠnăthôngăminhăvƠoănĕmă1995,ăb n ch t củaăph ngăphápălƠăhƠnhăviăthôngăminhăcủa các th khi tìm ra

đ ngăđiăngắn nh t N n t ng củaăph ngăphápăg măcácăb c sau:

- Ch năb c di chuy n từ cácăn iăgần nh t

- Điăv phíaăđích

- Điăđ n trung tâm của bầy

Từ nh ngăýăt ngătrên,ăs ăđ củaăph ngăphápăbầyăđƠnăPSOănh ăsau:

2.4.8 Thu t toán tìm ki m Tabu (Tabu Search ậ TS)

Khái ni măđầu tiên v b ng tìm ki mă(Tabuăsearch)ăđ ợc dùng trong trí tu nhân t o Không gi ngănh ăm t s gi i thu t khác chẳng h nănh ăgenăhayăluy n kim,ănóăkhôngăliênăquanăđ n nh ng hi năt ợng sinh h c hay v t lý Gi i thu t b ng tìm ki măđ ợcăđ c p b iăFredăGloverăđầu nh ngănĕmă1980ăvƠăđƣăđ ợc ứng dụng

r ng rãi trong nhi uălĩnhăăv c khoa h c và kỹ thu t.ăTrongălĩnhăv c h th ngăđi n

hi năđ iădùngăđ gi i quy t các v năđ của bài toán tái c uătrúcăl iăđi n phân ph i

c c ti u t n th tătrongăcácăđi u ki n v năhƠnhăbìnhăth ng, trong bài toán tái c u trúc.ăTSălƠăph ngăphápăt iă uăsử dụng cho các bài toán t iă uăt hợp

So sánh v i gi i thu t luy n kim và Gen, TS không gian tìm ki m và qu n lý tích c căh n.ăGi i thu tăTSăđ ợc kh i t o v i m t c uăhìnhăc ăb n, và nó s tr thành c u hình hi n t i T i mỗiăb c lặp của gi i thu t , m t c u trúc k bên s

đ ợcăđ nhănghĩaăcho c u trúc hi n t i, mỗiăb c di chuy n ti p theo s ch n ra c u trúc t t nh t li n k

Gi i thu t ti m ki mănƠyăđƣăvƠăđangăđ ợc áp dụng r ng rãi trong vi c xử lý

m t s v năđ của m ngăđi n và mang l i m t s k t qu r t kh quan Thu t toán tìm ki m Tabuăđ ợc ứng dụngăđ tínhătoánăcácăph ngăánăt iă uăvƠăgần t iă uăđôiă

v i bài toán c u trúc b iăcácăb căsauăđơy:

- B c 1: nh p d li u nhánh, t i và các nút của m t h th ng phân ph i bao

g m t t c cácăđi u ki n ràng bu c khi v n hành

- B c 2: l a ch năph ngăánăng u nhiên từ không gian tìm ki m S0ϵ ΩăCác nghi mănƠyăđ ợc th c hi n b i s l ợngăkhóaăđi n s đ ợc m trong su t quá trình tái c u trúc

- B c 3: đ ph ngăánăbanăđầuăthuăđ ợcătrongăb căβălƠăph ngăánăhi n t i

vƠăph ngăánăt iă uănh t Sbest = S0 và Scurent = S0

- B c 4: thi t l păkíchăth c của danh sách Tabu, s lần lặp l n nh tăvƠăđặt

ch s lần lặp m = 1

- B c 5: ch y phân b công su tăđ xácăđ nh t n th t công su t trên nhánh,

đi năápăvƠădòngăđi n nhánh

- B c 6: tính toán hàm mục tiêu và ki mătraăph ngăánăhi n t i có th a mãn

cácăđi u ki n ràng bu c Mỗi h s ph tăđ ợcăthêmăvƠoăđ i v i s vi ph m ràng

bu c

- B c 7: tính mứcăđ mong mu n của Sbest : f best = f(Sbest) Mứcăđ mong

mu n là t ng của hàm mục tiêu và hàm ph t

- B c 8: t o ra m t h cácăph ngăánătrongămi n lân c n củaăph ngăánăhi n

t i Scurent bằngăcáchăthayăđ i các khóa ph iăđ ợc m ra H cácăph ngăánănƠyăđ ợc

ký hi u là Sneighbor

- B c 9: tính toán mứcăđ mong mu n cho mỗiăph ngăánăcủa Sneighbor và

ch n ra m tăph ngăánăcóămứcăđ mong mu n cao nh t Sneighbor_best

- B c 10: ki m tra xem thu c tính củaăph ngăánăthuăđ ợcătrongăb c 9 có

trong danh sách Tabu N u có, th c hi năb c 11, hoặcăng ợc l i Scurent = S bor_bestvƠăđiăt iăb c 12

neigh B c 11: ch p nh n Sneighbor_best n u có mứcăđ mong mu n t tăh năfbest và

h Scurent = Sneighbor_best,ăng ợc l i ch n m tăph ngăánăt t k ti p mà không có trong danhăsáchăTabuăđ tr thƠnhăph ngăánăhi n t i

- B c 12: c p nh tădanhăsáchăTabuăvƠăđặt m = m+1

- B c 13: lặp l i từ b c 8 t iăb c 12 cho t i khi sô lần lặp l n nh t th a

mãn hàm mụcătiêuăđặt ra

- B c 14: lặp l iăb c 5 và xu t ra k t qu t iă uănh t

2.4.9 Thu t toán mô ph ng luy n kim (Simulated Annealing ậ SA)

Các thu t toán mô ph ng luy n kim lầnă đầu tiênă đ ợcă đ xu t b i Scott Kirkpatrick,ăC.ăDanielăGelatt,ăCernyăvƠăMarioăP.ăVecchiăvƠoănĕmă198γăd a trên mô hình của quá trình xử lý tinh th doăMetropolisăđ c păđ năvƠoănĕmă195γ

Tên của thu t toán này xu t phát từ quá trình làm l nh và k t tinh hoặc m t kim lo i làm mát và ủ t ngăứng của m t ch t l ng nhi tăđ cao, m t ch t l ng

ng u nhiên phân tán các phân tử trong m t tr ngătháiănĕngăl ợng cao Khi quá trình làm gi m ngu n nhi t từ th iăđi m này, các h t từ từ vào m t m ng có c u trúc (pha rắn) t ngăứng v i từng mứcănĕngăl ợng M tăđi u r t quan tr ng trong su t quá trình này là nhi tăl ợng của h th ngăđ tăđ n m t tr ng thái năđ nhătr c khi gi m nhi tăđ đ c păđ ti p theo Khi nhi tăđ đủ th p, c u trúc h th ngăđ tăđ n tr ng tháiăc ăb n hoặcăđi m mà t iăđóănĕngăl ợng của các ch t rắnăđ ợc gi m t i thi u

N uăquáătrìnhălƠmămátăkhôngăđ ợc th c hi n ch măđủ, h th ng không còn tr ng tháiănĕngăl ợng t i thi u,ăt ngăt nh ăquáătrìnhăd p tắt

Các tr ng thái v t lý của quá trình Luy năkimăcũngăt ngăt nh ăvi c xác

đ nh gầnănh ătoƠnăb hoặc toàn phần gi i pháp t iă uăchoăcácăv năđ t iă uăhoá.ăÝă

t ngă c ă b n là bắtă đầu v i c u hình nguyên tử hi n hành C uă hìnhă nƠyă t ngă

đ ngăv i các gi i pháp hi n th i của m t v năđ t iă uăhoá.ăNĕngăl ợng của các

nguyên tử t ngăt v i chi phí của các hàm mục tiêu và tr ng thái cu iăcùngăt ngăứng v i c c thi u của hàm chi phí

2.5 Đánhăgiáăđ tin c y cung c păđi n củaăl iăđi n phân ph i

Đi nănĕngălƠăd ngăhƠngăhóaăđặt bi t mang l i s vĕnăminhăvƠăth nhăv ợng choăđ tăn căvƠăconăng iălƠăđ ng l căthúcăđẩy s phát tri n kinh t ăĐi nănĕngăđƣăvƠăđangătr nên r t quan tr ngăđ i v iăconăng i Chúng ta luôn mong mu n có

đi n trong phục vụ liên tục nhu cầu sử dụng củaăconăng i

M t trong nh ng ch tiêuăđánhăgiáăch t l ợngăđi nănĕngăcủa m t h th ng

đi năđóălƠăxétăđ năđ tin c y củaăl iăđi n phân ph i.ăĐ tin c y của h th ngăđi n

là kh nĕngăđ m b o cung c păđi n liên tục v i ch tăl ợngăđi nănĕngăđ ợcăđ nh

tr c trong kho ng th iăgianăđ nhătr c Rõ ràng n u các ch tiêu v đi n áp, tần s ăđ ợcăđ m b o,ănh ngăđi nănĕngăkhôngăđ ợc c păđi n liên tụcăđ n h tiêu thụ

đi n thì s gây thi t h i l năđ n s phát ti n của n n kinh t , an ninh, chính tr của

qu c gia S m tăđi n trên di n r ng không nh ngătácăđ ngăđ n n n kinh t mà còn nhăh ngăđ n chính tr , xã h i của m t qu căgia.ăĐi u này có th th yăđ ợc n c Brazilănĕmă1999,ăMỹ vƠăCanadaănĕmăβ00γ.ăM i nh t là s c m tăđi n năĐ vƠoăthángă7ănĕmăβ01βălàm gần 10% dân s th gi i ph i s ng trong bóng t i,ăch aă

k đ n vô s h u qu nh ăm tăn c, tắc ngh n giao thông, b nh vi n ngừng ph u thu t, gây chú ý trên toàn cầu Vi t Nam thì s c m tăđi năvƠoăthángă5ănĕmăβ01γăgây m tăđi n toàn mi n Nam gây ra thi t h i v kinh t choăđ tăn c và nhăh ng

đ nă đ i s ng sinh ho t củaă ng i dân Nh ng nguyên nhân gây nên m tă đi n

th ngălƠădoătácăđ ng củaămôiătr ngă(sét,ăm a,ăgió,ăbƣo,ătuy t, ),ăh ăh ng của thi t b đi n, lỗi trong v n hành, và c trong thi t k , ho chăđ nh phát tri n h th ng

đi n [5]

S phức t p của mô hình hóa và tính toán là nhi m vụ khóăkhĕnăđ phân tích

c u hình toàn b l iăđi n.ăTheoăph ngăphápăc đi n, chứcănĕngăcủa từng vùng (khu v c)ăđ ợc phân chia từ m t h th ngăđi n t ng th thành nhi u thành phẩn nh

h năđ đánhăgiá.ăChứcănĕngăcủa từng vùngăđ ợc mô t trong hình 2.6 bao g m máy

phátăđi n, h th ng truy n t i và phân ph i.ăNhƠămáyăđi n k t hợp v i truy n t i theo truy n th ngăđ ợc g i là m t h th ng h n hợp [5]

Generation System

Sub -transmission (Swictching) Station Power Plant

Transmission (Bulk Power System)

Transmission (Bulk Power System) Substation

Sub -transmission Line

Distribution Substation

Primary Feeder

Distribution Transformer

Secondary Network

Primary (High Tension) Customer

-Secondary Customer

Transmission System Distribution System

Hình 2.6: C uătrúcăđi n hình của vi căphơnătíchăđ tin c y củaăl iăđi n Trong hình 2.6 sauăkhiăđi n áp máy phát (13,8 ậ β4ăkV)ăđ ợcătĕngăápălênăcaoă(340 ậ 765kV)ăđ truy n t i v i kho ngăcáchădƠi,ăcácăđ ng dây siêu cao áp (extra

ậ high ậ voltage (EHV)) truy nănĕngăl ợngăđ n các tr m truy n t i T i các tr m truy n t iăEHV,ăđi n áp có th đ ợc gi m xu ng (138 ậ γ45ăkV),ăvƠănĕngăl ợng truy năđ n tr m chuy n m ch (tr m phân ph i),ăn iămƠăđi n áp ti p tục gi m xu ng

d i mức truy n t i (34,5 ậ 138kV) T i các tr m phân ph i,ăđi năápăđ ợc thay th các c p đ nh h năđ n mức phân ph iăs ăc p (4,16 ậ 34,5 kV) Mỗi phát tuy n chính truy năđ n máy bi n áp h ápăđ làm gi măđi năápăđ n c p phân ph i thứ c p (120 ậ 240 hoặc (480 ậ 4,16 kV), và cung c p cho khách hàng Mỗi khách hàng

th ngăm i hoặc khách hàng công nghi p l năđ ợc cung c p tr c ti p từ các phát tuy n, các tr m phân ph i hoặc các c păđi n truy n t i

Vi căđánhăgiáăđ tin c y của h th ng truy n t i hoặc h th ng hỗn hợp nhằm phân tích các s c của h th ng phân ph iăvƠă căl ợngănguyăc ăsaăth i t i các

đi m t i c căđ i.ăĐ tin cây của h th ng phân ph i d a trên kh nĕngăxƣyăraăm t

đi n củaăđ i v i các khách hàng riêng l

cácăn căđangăphátătri năđ tin c y cung c păđi n r tăđ ợc xem tr ng vì nó

đ ợc ràng bu c trong hợpăđ ng gi côngătyăđi n l c và khách hàng tiêu thụ đi n

n c ta, toàn b h th ngăđi năđ ợc qu n lý và v n hành b iăCôngăTyăđi n L c

Vi tăNam.ăĐ tin cây cung c păđi năkhôngăđ ợc xem tr ngăvƠăquanătơmăđúngămức

Vi c ngừng cung c păđi năchoăkháchăhƠngădoăCôngăTyăĐi n L c quy tăđ nh mà không cầnăquanătơmăđ n thi t h i của khách hàng

Trong nh ngănĕmătr l iăđơy,ăđ tăn căđƣăb c sang th i kỳ đ i m i, n n kinh t có s thayăđ i từ c ăch bao c păsangăc ăch th tr ng có s qu n lý của nhƠăn c.ăĐ tăn căđangăthúcăđẩy trong vi c phát tri n Công nghi p hóa và Hi n

đ iăhóaăđ tăn căđ gia nh p hi p h i kinh t WTO, n n kinh t th tr ng thu hút

s đầuăt ăcủaăcácănhƠăđầuăt ăn căngoƠiăvƠoăđ tăn căchúngătaălƠmăchoăđ i s ng nhơnădơnăđ ợc c i thi n V i s phát tri n kinh t làm cho nhu cầu sử dụngăđi n không ngừngăđ ợcătĕngăcaoămƠăđòiăh i ch tăl ợngăđi nănĕngăph iăđ ợcăđ m b o

Đ đápăứng nhu cầu phát tri n nhanh của Kinh t ,ăĐ ngăvƠăNhƠăn cătaăđƣăquy t

đ nh thành l p T păđoƠnăĐi n L c Vi t Nam và ti n t i th tr ngăhóaăngƠnhăđi n Khi v n hành trong th tr ngăĐi n,ăđòiăh i các nhà máy cung c păđi n ph iăđánhăgiáăchínhăxácăđ tin c y cung c păđi n trong h th ngăđangăqu n lý

2.5.1 Các nghiên c u khoa h c

2.5.1.1 Ph ngăphápăcơyăs c - Graph Tree

Nĕmăβ007ăDanăZhuăđƣăsử dụngăph ngăphápăchiaăh th ng đi n thành nhi u phần nh đ tính toán các h s tin c y:

L

NSSL SSL

NSAF SAF

Hình 2.7:ăMôăhìnhăphơnăchiaăl i phân ph iL Trongăđó:ă

- T p hợp NSSL bao g mă cácă phơnă đo n mà không th đ ợc chuy nă điă từ

đ ng d n liên tục gi a S và ngu năbanăđầu

- SL bao g măcácăphơnăđo n có th đ ợc chuy năđiătừ cácăphơnăđo n liên quan

củaăS,ădoăđóăn u s c x y ra trong các thi t l p SL, S có th đ ợc cung c p bằng

m t ngu n thay th

- T p hợp NSL bao g măcácăphơnăđo n mà không th chuy năđiătừ các phân

đo n liên quan của S

- Đ i v i các thi t l păt ngăt , của các thành phần không nằm trong các phân

đo n này, nó có th đ khôi phục l i công su tăđ S là m t ngu n thay th

- Đ i v i các thi t l p NSAF, n uăcácăphơnăđo n không thu c v thi t l p này, cácăphơnăđo n liên quan của S không th đ ợc t m th i khôi phục từ m t ngu n c p khác thay th

- T p hợp SF bao g m t t c cácăphơnăđo n có th đ ợc phân l p từ ngu n S

và m t s thay th ,ăchoăphépănĕngăl ợngăđ ợc khôi phục vào S từ các ngu n thay

th (choăcácăphơnăđo n trong b này, h th ng vi ph m gi i h n không x y ra trong quá trình tái l p)

- T p hợp NSF bao g m t t c cácăphơnăđo n có th đ ợc phân l p từ ngu n S

và m t s thay th ,ănh ngămƠănóăkhông ph i là có th đ tái l p l i công su t S vì vi

ph m gi i h n h th ng

Từ quanăđi măphơnăchiaănh ătrên,ătaănh n th yăđo năl i phân ph i s đ ợc

mô ph ngănh ăsau:ă

L = SSL ∩ NSSL

NSSL = SL∩{S},.v.v

Doăđóăl i phân ph i s là giao hoặc hợp của các phần tử của h th ngăđi n phân ph i (thi t b đóngăcắtănh :ăăSW,ăRC,ăLBFCO,ăFCO;ămáyăbi n áp phân ph i; ngu năđi n;ăđ ng dây; khu v c c păđi n củaăđ ng dây,.v.v.)

Sauăkhiăđƣămôăhìnhăhóaăh th ng phân ph i,ăđ nơngăcaoăđ tin c y Dan Zhu đƣăchiaătácăđ ng củaămôiătr ng theo hai khía c nh:ătácăđ ng củaăbƣoăvƠăc ngăđ sétăđ n h th ng phân ph i.ăĐ i v i bão, bằng s li u th ng kê kho ngăm iănĕmă

của vùng Vigrinia tác gi phân chia bão theo nhi tăđ và gió ( nhi tăđ cao, nhi tăđ

cao và gió l n, nhi tăđ th p, nhi tăđ th p và gió l n.v.v.) cùng v i th i gian m t

đi nătheoătiêuăchíătrên.ăĐ i v i sét, bằngăcáchăt ngăt tác gi cũngăt ng hợp và chia theo các c păđ dòngăsétă10,ăβ0,ăγ0,ă40,ă50ăkAăđ tínhătoánăđ tin c y và th i gian m tăđi n.ăTrênăc ăs nh ng tiêu chí trên,ăDanăzhuăđƣămôăph ngăđ ch n ra

ph ngăánăv n hành hợp lý

Nh n xét: Th c ch tăđ i v i cách nghiên cứu này v uăđi m có th th yăl i

đi n th c ch t là k t hợp của các hàm boolean, nên quá trình mô ph ng trên máy tính khá thu n lợi, tính toán s cho k t qu nhanhăchóngăđápăứngăđ ợc nhu cầuăđánhăgiá tr ng thái v n hành V nh ợcăđi m:ăch aăcóăph ngăphápămôăhìnhăhóaărõărƠngăchoăcácătr ng hợp nhăh ng của th i ti t, th c ch t đơyăch d a vào t căđ gió, nhi tăđ ,ăc ngăđ sét r i l y làm c ăs mô ph ng s d năđ n có nhi u sai xót khi ra quy tăđ nh, mặcăkhácăph ngăphápăcũngăch aăxemăxétăcụ th th gian s c cũngă

nh ă th i gian khôi phục,ă nĕngă l ợngă khôngă đ ợc cung c pă lƠă baoă nhiêuă doă đóăkhôngăcóăc ăs đ xemăxétăđánhăgiáăv hi u qu kinh t

2.5.1.2 Môăhìnhăhóaăd aătrênătỷăl ăs ăc ăvƠăth iăgianăs aăch a

Nĕmăβ00βăPengă WangăvƠăRoyăBillintonăđƣănghiênăcứu phân chia th i ti t thành hai tr ngăthái:ăbìnhăth ngăvƠăkhôngăbìnhăth ng, từ đóăch ra rằngăđ tin c y

củaăl iăđi n phân ph i trên không s là hàm của hai tr ng thái nêu trên, các thi t b trênăl i s đ ợc chia thành hai tr ng thái theo tỷ l s c và tr ng thái phục h iănh ăsau:

SỰ CỐ

SỮA CHỮA

Hình 2.8: Mô hình hai tr ng thái của thi t b

Đ xemăxétătácăđ ng của th i ti t, các thông s trên các phần tử đƣăđ ợcăđ aăvào h s nhăh ngănh ăsau:ă

a C ngăđ h ng hóc

- ω(t)ălƠătr ng s t i bi năđ i theo th i ti t

- λnălƠăc ngăđ s c trongăđi u ki năbìnhăth ng

b Th i gianăs aăch aă

Trongăđó:ă

- ωω(t): h s bi năđ iătrongăđi u ki n s c

- ωd(d):ăh s bi năđ iătheoăđi u ki n ngày

- ωh(t):ăh s bi năđ iătheoăđi u ki n gi

- r: h s th i gian sửa ch a phụ thu căvƠoăđi u ki năbìnhăth ng

c Nĕngăl ng không cung c p cho t i và chi phí do m tăđi n gây ra

Nĕngăl ợngăkhôngăcungăc păchoăt iăđ ợcăđ nhănghĩaălƠ:

- cij: hàm chi phí do s c gây ra

d Nh năxétăv ăph ngăpháp

- Ch aăđánhăgiaăđ ợc mứcăđ tĕngăh s tin c y ra sao, b i mục tiêu chính của

ph ngăphápălƠănĕngăl ợng không cung c păđ ợc (ENS) và chi phí do ngừng cung

c p gây ra (COST)

2.5.1.3 Mô hình hóa c i ti n c ủa Karin Alvehag và Lennart Söder

Nĕmăβ011ăKarinăAlvehagăvƠăLennart Söder bằng cách sử dụng mô hình th i

ti t hai tr ngătháiăbìnhăth ng và b tăth ng,ăđ ng th i d a trên thông s đầu vào là gió và sét, tác gi đƣămôăhìnhăhóaăcácăthôngăs nh ăsau:

C ngăđ ăh ngăhóc:

λ(ω(t),ăNg(t))ă=ăλhw(ω(t)ă)+ăλl(Ng(t))ă+ăλn(ω(t),Ng(t)) 2.17 Trongăđó:ă

- λhw(ω(t)):ăc ngăđ s c su t th i gian t căđ gió l n

- λl(Ng(t)):ăc ngăđ s c su t th i gian sét

- λn(ωă(t),Ng(t)):ăc ngăđ s c trongăđi u ki năbìnhăth ng

Vùng sét λ1 Vùng gió và sét A∩B λ1 + λw

CVùngăbìnhăth ngăλn Vùngăgióănhi uăsétăλ1 + A*∩B λw

gió

sét

Hình 2.9: Mô hình theo gió và sét

S c theo A ậ C đ ợcăđ nhănghĩaănh ăsau:

Vùng sét A: Ng> 0

Gió l năB:ăω(t)ă≥ăωcrit

Th i ti tăbìnhăth ngăC:ă(ω(t)ă<ăωcrit)∩(Ng = 0 )

Môăhìnhăc ngăđ s c trong kho ng th i gian gió l n

λ (ω(t))ă=ă(ă βω(t) ậ )λ

- ω(t):ăt căđ gió t i th iăđi m t

- α,ă 1,ă 2,ă 3 : các h s tỷ l

- ωcrit:ăng ỡng gi i h n của gió

- λnorm:ăc ngăđ s c trongăđi u ki năbìnhăth ng

Môăhìnhăc ngăđ s c trong su t th i gian sét

Trongăđó:ă

- Ng(t): m tăđ sét t i th iăđi m t

- :ăh s tỷ l

- λnorm:ăc ngăđ s c trongăđi u ki năbìnhăth ng

Th iăgianăs aăch aă

- rnorm: h s phụ thu cătrongăđi u ki n th i ti tăbìnhăth ng

Ph ngăphápănƠyăcóănh ngă uăvƠănh ợcăđi m sau:

 uăđi m:

- Đƣăđ aăraăđ ợc h s nhăh ng của sét, gió tácăđ ng lên h th ng

- Dùng mô ph ngăMonteăCarloăđ mô ph ngădoăđóăh s th hi năt ngăđ i gần v i th c t

 Khuy t đi m:

- Cũngăgi ngănh ăcácămôăhìnhăhóaăth i ti tăkhác,ămôăhìnhăkhôngănóiălênăđ ợc

c u trúc v năhƠnhăcóăđ m b oăđi u ki n kỹ thu tăhayăkhông,ăđóăcóălƠăph ngăánăv n hành t iă uăhayăch a.ă

- Môăhìnhăkhôngăđ aăraăđ ợcăđánhăgiáăchiăphíă nhăh ng,ăvƠăcũngăch nh ă

ch aăđ a ra mứcăđ c i thi n các thông s nh ăth nào

2.5.2 Các ch ătiêuătínhătoánăđ ătinăc yătrongăm ngăphơnăph iăhình

Cácăt ăchứcăkhoaăh căkỹăthu tăđi năuyătínătrênăth ăgi iănh ăIEEEăậ Institue

of Electrical and Electronic Enginneer, EEI ậ Edison Electric Institue, EPRI ậ tric Power Reasearch Instute và CEA ậ CanadianăElectricăAsociation)ăđƣăđ aăraăcácă

Elec-ch ăs ăđ ătinăc yăcungăc păđi năvƠăđƣăđ ợcăápădụngă ănhi uăn cătrênăth ăgi i

 Các ch s đánhăgiáăđ tin c y v mặt m tăđi n kéo dài:

- Ch s tần su t m tăđi n trung bình của h th ng (System Average tion Frequency Index ậ SAIFI): Ch s này cung c p thông tin v s lần m tăđi n trung bình của m t khách hàng (trong m t khu v c) trong m tănĕm.ă

Interrup Ch s th i gian m tăđi n trung bình của h th ng (System Average ruption Duration Index ậ SAIDI): Ch s này cung c p thông tin v th i gian (phút

Inter-hoặc gi ) m tăđi n trung bình của m t khách hàng (trong m t khu v c) trong m t nĕm.ă

- Ch s th i gian m tăđi n trung bình của khách hàng (Customer Average terruption Duration Index ậ CAIDI): Ch s này th hi n th i gian trung bình cần

In-đ phục h i cung c păIn-đi n cho khách hàng trong m t lần m tăIn-đi nă(vĩnhăcửu)

- Ch s t ng th i gian m tăđi n trung bình của khách hàng (Customer Total Average Interruption Duration Index ậ CTAIDI):ăĐ i v i khách hàng th c t đƣă

m tăđi n, ch s này th hi n t ng th i gian trung bình khách hàng trong thông báo

b m tăđi n Ch s nƠyăđ ợcătínhătoánănh ăch s CAIDI, trừ vi c khách hàng b

m tăđi n nhi u lần ch đ ợc tính m t lần

- Ch s tần su t m tăđi n trung bình của khách hàng (Customer Average terruption Frequency Index ậ CAIFI): Ch s này th hi n s lần m tăđi n trung bình của m t khách hàng (trong m t khu v c) trong m tănĕm.ă

In Ch s sẵn sàng c păđi n trung bình (Average Service Availability Index ậ ASAI): Ch s này th hi n th iăgianătrungăbìnhă(th ng tính bằng %) mà khách hƠngăđ ợc cung c păđi n trong vòng m tănĕm.ăĐ ợcăđ nhănghĩaălƠăt s gi a t ng