Các chế độ làm việc của hệ thống điện

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

CHƯƠNG 2

CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN

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

 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

PHƯƠNG PHÁP CỔ ĐIỂN QUY HOẠCH

TỐI ƯU LƯỚI ĐIỆN

 Phương pháp tính tối ưu truyền thống

min c 1 x + c 2 y với A 1 x + A 2 y  b

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)

- …

THUẬT TỐN DI TRUYỀN

1100101 010 0011011 001 1100110 001

110010 1 010

110 0011011 001

1100110 001

lời giải

gia ûi

ma õ xác định độ phù hợp

Bánh xe roulett e

lời giải

quần thể

lai tạo

đột biến

đánh giá

chọn lọc cá thể

mã hóa

Cơ chế hoạt động

Kết 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

1 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

 Hàm mục tiêu

J = 0,45.Giáđiện.max P+0,1.C+0,45.Giáđềnbù.ENS

→ min

 P : tổn thất của lưới, tính được từ bài toán phân

bố công suất (MW).

- 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

(

) (



Các 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

ÁP DỤNG VÀO MỘT SỐ LƯỚI PHÂN PHỐI

3Mvar

2MW 1Mvar

6MW 4Mvar

THÔNG SỐ LƯỚI Nu

 Kích thước quần thể : 50

 Xác suất đột biến : 0.01

 Số bước lặp tối đa : 100

 Phương pháp chọn lọc cá thể : lấy mẫu ngẫu nhiên

 Phương pháp lai : lai hai điểm

ÁP DỤNG VÀO MỘT SỐ LƯỚI PHÂN PHỐI

TIÊU BIỂU

Đồ 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

 Kích thước quần thể : 50

 Xác suất lai tạo : 0.7

 Xác suất đột biến : 0.01

 Số bit mã hóa mỗi biến điều khiển : 36

 Số bước lặp tối đa : 1000

 Phương pháp chọn lọc cá thể : lấy mẫu

ngẫu nhiên

 Phương pháp lai : lai hai điểm

 Phương pháp đột biến : đột biến ngẫu nhiên

ÁP DỤNG VÀO MỘT SỐ LƯỚI PHÂN PHỐI

TIÊU BIỂU

Đồ 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

KẾT 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 …