Tìm hiểu bài toán phân bố công suất và áp dụng cho hệ thống điện Tp Hồ Chí Minh năm 2016 :Đồ án tốt nghiệp khoa công nghệ Điện

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TÌM HIỂU BÀI TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT V P

DỤNG CHO HỆ THỐNG ĐIỆN TP HỒ CHÍ MINH

NĂM 2016

SINH VIÊN: BÙI DUY TRUNG -MSSV: 14025211

TRẦN VĂN HƢNG -MSSV: 14044171

LỚP : DHDI10B

GVHD : TS. NGUYỄN TRUNG NHÂN

TP. HCM, NĂM 2018

Báo cáo tốt nghiệp năm 2018 Bùi Duy Trung – Trần văn Hƣng

I

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên - nhóm sinh viên đƣợc giao đề tài

BÙI DUY TRUNG – MSSV : 14025211

TRẦN VĂN HƢNG - MSSV : 14044171

Tên đề tài

TÌM HIỂU BÀI TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT V P DỤNG CHO HỆ

THỐNG ĐIỆN TP HỒ CHÍ MINH NĂM 2016

Nội dung

T m hiểu giải thuật ph n ố ng suất.

Tìm hiểu về Hệ thống điện Việt Nam và TP Hồ Chí Minh năm 2016.

Xử lý dữ liệu sơ đồ Hệ thống điện TP Hồ Chí Minh năm 2016 phục vụ bài

toán PBCS.

Viết hƣơng tr nh PBCS ằng M t ng giải thuật N wton R pshon p

ụng ho hệ thống điện TP Hồ Chí Minh năm 2016.

Xuất kết quả và nhận xét.

Kết quả

File dữ liệu cho bài toán PBCS của Hệ thống điện TP Hồ Chí Minh Việt Nam

năm 2016.

Chƣơng tr nh PBCS ằng giải thuật Newton-Raphson.

Kết quả chạy hƣơng tr nh

Giảng viên hƣớng dẫn

TS. NGUYỄN TRUNG NHÂN

Tp. HCM, ngày tháng năm 20..

Sinh viên

BÙI DUY TRUNG

TRẦN VĂN HƢNG

Báo cáo tốt nghiệp năm 2018 Bùi Duy Trung – Trần văn Hƣng

II

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

Báo cáo tốt nghiệp năm 2018 Bùi Duy Trung – Trần văn Hƣng

III

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

.......................................................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

................................................................................................

Báo cáo tốt nghiệp năm 2018 Bùi Duy Trung – Trần văn Hƣng

IV

MỤC LỤC

CHƢƠNG 1: LẬP TRÌNH GIAO DIỆN GUIDE TRONG MATLAB..... 1

1.1.1 GIAO DIỆN GUIDE LÀ GÌ?.............................................................. 1

1.2.1 PHƢƠNG PH P LẬP TRÌNH GUIDE:............................................. 1

1.3.1 THAO TÁC THỰC HIỆN GUIDE:.................................................... 1

1.4.1 KHỞI ĐỘNG GUIDE ......................................................................... 2

1.5.1 CHỨC NĂNG TRONG GIAO DIỆN GUI......................................... 3

1.6.1 GIỚI THIỆU HỘP THOẠI INSPECTER........................................... 7

CHƢƠNG 2: LÝ THUYẾT PHÂN BỐ TR O LƢU CÔNG SUẤT ...... 10

2.1 Giới thiệu phân bố trào ƣu ng suất...................................................... 10

2.2 Phƣơng pháp gauss –ziedel...................................................................... 10

2.2.1 Giới thiệu phƣơng ph p ........................................................................ 10

2.2.2 Thành lập công thức tính....................................................................... 10

2.3 Phƣơng pháp newton – rapshon ............................................................... 13

2.3.1 Giới thiệu phƣơng pháp ........................................................................ 13

2.3.2 Thành lập công thức tính....................................................................... 13

2.3.3 Thuật toán Newton-Raphson................................................................. 19

CHƢƠNG 3: TỔNG THỂ VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM VÀ HỆ

THỐNG ĐIỆN TP HỒ CHÍ MNH NĂM 2016 ............................................. 22

3.1 Tổng thể về sự phát triển hệ thống điện việt nam.................................... 22

3.2 Hiện trạng phụ tải điện............................................................................. 23

3.3 Hiện trạng ngành điện :............................................................................ 26

3.4 Đ nh gi hiện trạng ƣới điện truyền tải tại TP Hồ Chí Minh - Việt Nam .

................................................................................................................. 29

3.5 Thông số các phần tử trên sơ đồ .............................................................. 30

3.6 Dữ liệu và các yêu cầu của bài toán phân bố công suất........................... 41

3.6.1 Thông số nút.......................................................................................... 41

3.6.1.1 Thanh góp tải PQ (Loadbus )............................................................. 41

3.6.1.2 Thanh góp PU ( Voltage controlled bus ).......................................... 41

3.6.1.3 Thanh góp cân bằng công suất (Slack – bus ) :.................................. 42

3.6.2 Thông số đƣờng dây.............................................................................. 43

3.6.2.1 Sơ đồ thay thế đƣờng dây................................................................... 43

3.6.2.2 Yêu cầu của bài toán .......................................................................... 44

3.6.3 Máy biến p điều chỉnh:....................................................................... 45

3.6.4 Tập tin chạy của bài toán phân bố công suất ........................................ 47

Báo cáo tốt nghiệp năm 2018 Bùi Duy Trung – Trần văn Hƣng

V

CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ CHẠY CHƢƠNG TRÌNH PHÂN BỐ CÔNG

SUẤT ÁP DỤNG CHO HỆ THỐNG ĐIỆN TP HỒ CHÍ MINH BẰNG

PHƢƠNG PH P NEWTON – RAPSHON NGÀY 29-12-2016 .................. 48

4.1 Điện p ở đơn v tƣơng đối pu ................................................................ 48

4.2 D ng điện ở đơn v tƣơng đối pu .......................................................... 50

4.3 Tổn thất ng suất MVA ....................................................................... 73

CHƢƠNG 5: TỔNG KẾT ............................................................................. 87

5.1 NHẬN XÉT – Đ NH GI ...................................................................... 87

5.1.1 Hệ thống điện tp hồ chí minh................................................................ 87

5.1.2 Bài toán phân bố công suất ................................................................... 87

5.2 KIẾN NGH ............................................................................................. 87

5.3 KẾT LUẬN.............................................................................................. 89

PHỤ LỤC....................................................................................................... 90

T I LIỆU THAM KHẢO............................................................................ 100

LỜI CẢM ƠN .............................................................................................. 101

Báo cáo tốt nghiệp năm 2018 Bùi Duy Trung – Trần văn Hƣng

VI

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Khởi động GUI................................................................................. 2

Hình 1.2: Giao diện GUI.................................................................................. 3

Hình 1.3: Thanh công cụ GUI……………………………………………….4

Hình 1.4: Hộp thoại INSPECTOR................................................................... 7

Hình 3.1: Biểu đồ tăng trƣởng điện thƣơng phẩm Viêt N m gi i đoạn 2005-

2016................................................................................................................ 24

Hình 3.2: Diễn biến ơ ấu tiêu thụ điện theo thành phần kinh tế g/đ 2005-

2016................................................................................................................ 25

Hình 3.3: Sản ƣợng tiêu thụ điện ph n th o TCT Điện lực.................... 25

Hình 3.4: Công suất đỉnh toàn quốc và các miền gi i đoạn 2005-2016 ........ 26

Hình 3.5: Diễn biến phát triển các loại nguồn điện gi i đoạn 1999-2016 ..... 27

H nh 3.6: Cơ ấu các loại nguồn điện trong HTĐ Việt Nam hiện trạng ....... 27

Hình 3.7: Công suất nguồn điện tăng thêm miền gi i đoạn 2000-2016.. 29

Báo cáo tốt nghiệp năm 2018 Bùi Duy Trung – Trần văn Hƣng

VII

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Mô tả chứ năng ủa các công cụ ơ ản....................................... 5

Bảng 1.2: Một số thuộc tính trong INSPECTOR ............................................ 8

Bảng 3.1: Danh mục các công trình nguồn điện mới dự kiến vận hành năm

2017................................................................................................................ 28

Bảng 3.2: Bảng thông số và các số liệu tính toán cho hệ thống điện TP HCM

năm 2016 ....................................................................................................... 30

Bảng 4.1: Kết quả điện p ở đơn v tƣơng đối pu ........................................ 48

Bảng 4.2: Kết quả ng điện ở đơn v tƣơng đối pu ................................... 50

Bảng 4.3: Kết quả hạy hƣơng trinh gi tr tổn thất ng suất MVA ....... 73

Báo cáo tốt nghiệp năm 2018 Bùi Duy Trung – Trần văn Hƣng

1

CHƢƠNG 1: LẬP TRÌNH GIAO DIỆN GUIDE

TRONG MATLAB

1.1.1 GIAO DIỆN GUIDE LÀ GÌ?

GUIDE là giao diện đồ họ ó điều khiển bởi nhiều thanh công cụ đƣợ ngƣời lập

trình tạo sẵn, ho tƣơng t giữ ngƣời dùng là giao diện hƣơng tr nh, mỗi hƣơng

tr nh đƣợ ngƣời lập trình tạp sẵn giao diện thực hiện một vài chứ năng đƣợc

ngƣời lập tình tạo sẵn và giao tiếp với ngƣời sử dụng.

Ứng dụng của Matlab lập trình giao diện rất mạnh và dễ thực hiện, nó có thể tạo ra

giao diện ngƣời ng tƣơng tự VBB…

GUI bao gồm đầy đủ hƣơng tr nh hỗ trợ nhƣ thực hiện phép toán LOGIC, giao

tiếp với ngƣời dùng thông qua hình ảnh, các nút nhấn thực thi...

Hầu hết GUI chỉ thực hiện (trả lời) lệnh ngƣời ng th ng qu t động của

ngƣời dùng lên giao diện, ngƣời sử dụng không cần biết cấu trú hƣơng tr nh vẫn

có thể thực hiện đƣợc.

1.2.1 PHƢƠNG PH P LẬP TRÌNH GUIDE:

-Có 2 phƣơng ph p để lập trình GUI:

C h đơn giản nhất là sử dụng công cụ có sẵn trong GUI M t để lập tr nh. Ƣu

điểm của cách này là dễ thực hiện và các hàm FUNCTION đƣợc GUI tự tạo sẵn.

C h kh đƣợc lập tình từ siêu tệp M file bằng các hàm FUNCTION o ngƣời lập

trình tự viết, nó ó ƣu điểm là tùy biến o. Tuy nhiên h này khó hơn và đ i hỏi

ngƣời lập trình phải có hiểu biết s u và tr nh độ.

1.3.1 THAO TÁC THỰC HIỆN GUIDE:

Để bắt đầu lập trình ta cần phải x đ nh mụ đí h ủ hƣơng tr nh à g ?

S u đó tiến hành x đ nh ƣớc thực hiện để mô phỏng giao diện ngƣời dùng

sao cho hợp lí và chính xác.

Bƣớc cuối cùng là viết hƣơng tr nh và thực thi.

- Khi bắt đầu với GUI, GUI tự động tạo ra các mã tập tin đƣợc thực thi bởi hàm

Callback function. GUI thao tác trên những kí tự mà ngƣời dùng nhập vào vào

chuyển sang dạng số học, nói cách khác, giao diện GUI tƣơng tự nhƣ những lệnh

thực thi trong Comment Windowns.

Tất cả các hàm callback thực thi những lệnh chứa trong nó.

Báo cáo tốt nghiệp năm 2018 Bùi Duy Trung – Trần văn Hƣng

2

Chúng ta nên sử dụng chứ năng HELP ủ M t để tìm hiểu thêm tất cả cách

hàm thực thi trong GUI, cách tạo và thao tác với GUI ...

1.4.1 KHỞI ĐỘNG GUIDE

-Thực hiện khởi động M t đến GUI theo hình sau:

Khởi động Matlab từ biểu tƣợng Matlab trên màn hình desktop.

Trong cửa sổ Comment Windowns gõ lệnh “gui ” và nt r: t đƣợc giao diện màn

h nh nhƣ s u:

Hình 1.1: Khởi động GUI

Ta có các lựa chọn sau :

Blank GUI (Default): Hộp thoại GUI uống không có một điều khiển uicontrol nào

cả.

GUI with Uicontrols: Hộp thoại GUI với một vài ui ontro nhƣ utton,…Chƣơng

trình có thể chạy ngay.

GUI with Axes and Menu: Hộp thoại GUI với một uicontrol axes và button, các

menu để hiển th đồ th .

Modal Question Dialog: Hộp thoại đặt câu hỏi Yes, No.

Open Exiting GUI: Để mở 1 file có sẵn.

-Nhấp Blank GUI (Default) chọn OK để tạo một giao diện bắt đầu với giao diện

trống, t đuợc hình ảnh giao diện trong GUI nhƣ s u: