Nghiên cứu các ứng dụng tối ưu trào lưu công suất trong các hệ thống điện việt nam

NGHIÊN CỨU CÁC ỨNG DỤNG TỐI ƯU TRÀO LƯU

CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM

INVESTIGATION OF SEVERAL OPTIMAL POWER FLOW (OPF)

APPLICATIONS IN THE VIETNAMESE POWER SYSTEM

NGUYỄN ĐÌNH DOÃN

Công ty Truyền tải điện 3

TRẦN QUỐC TUẤN

Viện Đại học Bách khoa Quốc gia Grenobe

LÊ KIM HÙNG

Đại học Đà Nẵng

TÓM TẮT

Do sự tăng lên về quy mô và sự phức tạp trong hệ thống điện Việt Nam với sự trao đổi công

suất lớn giữa miền Bắc và miền Nam thông qua đường dây liên kết từ Bắc đến Nam, vấn đề

tối ưu trong quy hoạch và khai thác hệ thống trở nên thiết yếu. Để đảm bảo chất lượng cung

cấp điện, sự an toàn và tính kinh tế trong các điều kiện vận hành khác nhau, chiến lược điều

khiển tối ưu là cần thiết. Vì vậy, bài báo này trình bày các ứng dụng của chương trình tối ưu

trào lưu công suất với các mục tiêu khác nhau đối với hệ thống điện (HTĐ) Việt Nam như là

điều độ kinh tế, điều khiển điện áp/công suất phản kháng và các chiến lược điều khiển nhằm

tránh sự nguy hiểm của việc không ổn định điện áp. Phương pháp tối ưu được phát triển dựa

trên chỉ số mất ổn định điện áp.

ABSTRACT

Due to the size increase and complexity of Vietnamese power system with the strong

exchange of power between the North and South via a long power line, the optimization of

planning and exploitation of this system becomes essential. In order to ensure the quality of

energy supply, safety, and economy in various operating conditions for this system, the

optimal control strategies are necessary. This paper presents several applications of optimal

power flow with different objective functions for this power system such as economic dispatch,

voltage/Var control and control strategies in order to avoid risk of voltage instability. An

optimal method is developed based on indicator of voltage instability.

1. Giới thiệu

Điều khiển Điện áp/Công suất phản kháng [12] là một chức năng cần thiết cho cả trong điều

kiện vận hành bình thường và tình trạng khẩn cấp của HTĐ. Đối với một công ty quản lý về điện, điều

khiển điện áp/Công suất phản kháng bao gồm trong hệ thống quản lý năng lượng (EMS).

Để xác định rõ kế hoạch đề phòng/ hiệu chỉnh nhằm tránh sụp đổ điện áp trên HTĐ Việt Nam,

một vài chỉ số về sụp đổ điện áp được tính toán thông qua các phương pháp như: phân tích độ nhạy

[3], phương pháp liên tục [6] , tổn thất MW/Mvar, phân tích giá trị suy biến, phân tích trào lưu công

suất thông qua ma trận Jacobian [2-6, 10].

Để đảm bảo chất lượng cung cấp điện, an toàn và kinh tế trong các điều kiện vận hành khác

nhau của hệ thống, chiến lược điều khiển tối ưu là cần thiết. Vì thế bài báo này trình bày các ứng dụng

của vấn đề tối ưu trào lưu công suất với các chức năng hướng tới các mục đích khác nhau đối với hệ

thống điện như là điều độ kinh tế, điều khiển điện áp/công suất phản kháng và các chiến lược điều

khiển để tránh nguy cơ mất ổn định điện áp. Phương pháp tối ưu dựa trên chỉ số mất ổn định điện áp

được đề cập và phát triển.

2. Hệ thống điện Việt Nam

Đường dây truyền tải 500kV Việt Nam từ Hoà Bình đến Phú Lâm được xây dựng (1483 km

như hình 1) để tải công suất từ miền Bắc (với tổng công suất 1920 MW của Nhà máy Thuỷ điện Hoà

Bình) đến HTĐ miền Trung và miền Nam trong suốt mùa mưa. Vào mùa khô, đường dây này được