LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC Họ Tên: Đinh Cơng Thành Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 06/01/1979 Nơi sinh: Ninh Bình  Quê quán: Ninh Bình Dân tộc: Kinh Địa liên lạc: 76/1 ấp Nhân hòa- Tây hòa- Trảng Bom- Đồng nai Điện thoại: 0908569035  Điện thoại quan: Email: Thanhktd2012@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Trung cấp chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Chính qui Thời gian: 1998- 2001 Nơi học: Trường Đại học Cơng nghiệp Quận Gị Vấp Tp.HCM Ngành học: Điện Cơng Nghiệp Đại Học Hệ đào tạo: Tại chức Thời gian: 2003- 2007 Nơi học: Trường Cơng nhân Cơ điện Đồng nai Ngành học: Điện khí hóa – Cung cấp điện III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Từ 2007 đến Nơi công tác Trung tâm Dịch vụ Hạ tầng Cơng ích huyện Trảng Bom, tỉnh Đồng Nai Trang i Công việc đảm nhiệm Quản lý bảo dưỡng hệ thống chiếu sáng công cộng LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 03 năm 2015    (Ký & ghi rõ họ tên)        Đinh Công Thành  Trang ii LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy TS Lê Kỷ, người tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi suốt trình thực luận văn Xin cảm ơn quý Thầy Cô khoa Điện – Điện Tử Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM, người thầy đầy nhiệt huyết, thiện cảm truyền đạt kiến thức chuyên môn, kinh nghiệm quý báu giúp tự tin bước vào thực nghiên cứu khoa học Cuối xin chân thành cảm ơn cha mẹ người thân bên tơi, động viên tơi nhiều để tơi hồn thành khóa học Tp. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 03 năm 2015 Trang iii TĨM TẮT Lưới điện phân phối (LĐPP) liên tục phát triển theo không gian thời gian, việc đáp ứng đủ nhu cầu công suất tác dụng cho phụ tải, cần trọng đáp ứng nhu cầu công suất phản kháng (CSPK) Việc bù CSPK cho phép nâng cao chất lượng điện hiệu kinh tế LĐPP Luận văn trình bày kết nghiên cứu xây dựng sở liệu số điều kiện khí hậu LĐPP cho chương trình PSS/ADEPT Từ sử dụng chương trình để tính tốn, đánh giá hiệu phương án bù tối ưu phía trung áp phía hạ áp, nhằm đề xuất phương án bù tối ưu cho LĐPP Trang iv ABSTRACT The distribution network developed continuously in space and time, beside sufficiently meeting the active power need for additional load, it’s also very important to meet reactive power need Reactive power compensation will enhance electricity quality as well as economic efficiency of the distribution network In this article, we present the study result of establishing data bases and economic indexes of the distribution network to PSS/ADEPT Then, we can use this program to calculate and evaluate the efficiency of medium and low voltage optimal compensation with the aim of proposing the most optimal alternative for the distribution network Trang v DANH SÁCH CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT PSS/ADEPT Power System Simulator/Advanced Distribution Engineering Productivity Tool GDP Tổng thu nhập quốc dân Pmax Công suất tác dụng lớn Pmin Công suất tác dụng nhỏ Tmin Nhiệt độ nhỏ Tmax Nhiệt độ lớn STLF Short Term Load Forecasting MLPNN Multi Layer Perceptron Neural Network RNN Recurrent Neural Network FLANN Functional Link Artificial Neural Network MFLNN Multi Feedback Layer Neural Network BP Back Propagation Trang vi DANH SÁCH CÁC HÌNH Tên hình Trang Hình 2.1 Vị trí vai trị lưới điện phân phối 12 Hình 2.2 Đường dây có phụ tải phân bố tập trung 19 Hình 2.3 Đường dây phụ tải tập trung phân bố có tụ 23 Hình 2.4 Đường dây phụ tải tập trung phân bố có bù tụ 24 Hình 2.5 Hộp thoại thiết đặt thơng số Capo 30 Hình 2.6: Biểu đồ phụ tải trung bình ngày điển hình Điện lực Gia Lai 42 Hình 2.7 Mơ hình mạng nơ ron nhân tạo với thông số đầu vào đầu 44 Hình 2.8 So sánh phụ tải dự báo 24h phụ tải thực 24h ngày 08/05/2004 45 Hình 2.9 So sánh phụ tải dự báo 24h phụ tải thực 24h ngày 19/11/2005 45 Hình 2.10 So sánh phụ tải dự báo 24h phụ tải thực 24h ngày 25/7/2006 46 Hình 3.1 Sơ đồ lưới điện TP Cà Mau 48 Hình 3.2 Sơ đồ đơn tuyến xuất tuyến 477AX 52 Hình 3.3 Các số kinh tế thiết lập PSS/Adept 54 Hình 4.1 Cấu trúc nơ-ron sinh học 61 Hình 4.2 Sự liên kết nơ-ron 61 Hình 4.3 Mơ hình tốn nơ-ron nhân tạo 62 Hình 4.4 Hàm nấc 63 Trang Hình 4.5: Hàm dấu 64 Hình 4.6: Hàm tuyến tính 64 Hình 4.7: Hàm tuyến tính bão hịa 65 Hình 4.8: Hàm Sigmoid đơn cực 65 Hình 4.9: Hàm Sogmoid lưỡng cực 66 Hình 4.10 Cấu trúc mạng neural 73 Hình 4.11a Kết dự báo kiểm tra so với kết thực tế 75 Hình 4.11b Sai số dự báo 75 Trang DANH SÁCH CÁC BẢNG Tên bảng Trang  Bảng 3.1: Số liệu phát tuyến cung cấp điện TP Cà Mau 49 Bảng 3.2 Thông số phát tuyến 477AX 50 Bảng 3.3 Các số kinh tế cài đặt PSS/Adept 53 Bảng 3.4 Thời gian vận hành chế độ cao điểm, thấp điểm bình thường 55 Bảng 3.5 Bù trung áp nhiều vị trí cho trường hợp cao điểm, thấp điểm bình thường 55 Bảng 3.6 Bù trung áp nhiều vị trí xét cho trường hợp cao điểm, thấp điểm bình thường qua khảo sát vị trí bù thích hợp thực tế 57 Bảng 3.7 Bù trung áp nhiều vị trí có giới hạn thiết bị bù 58 Bảng 4.1: Dữ liệu điển hình XT-477AX vào 01/01/2011 73 Bảng 4.2: Dữ liệu điển hình XT-477AX vào 01/01/2012 74 Bảng 4.3: Kết dự báo trung bình theo năm 746 Bảng 4.4: Kết dự báo cho năm 757 Bảng 4.5: Kết tính tốn bù trung theo dự báo 778 Trang MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC I LỜI CAM ĐOAN II LỜI CẢM ƠN III TÓM TẮT IV ABSTRACT V DANH SÁCH CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT .VI DANH SÁCH CÁC HÌNH VI1 DANH SÁCH CÁC BẢNG VIII MỤC LỤC CHƯƠNG GIỚI THIỆU LUẬN VĂN 1.1.Đặt vấn đề 1.2.Mục tiêu luận văn 1.3.Nhiệm vụ luận văn 1.4.Phạm vi nghiên cứu luận văn 1.5.Điểm luận văn 1.6.Giá trị thực tiễn luận văn 10 1.7.Bố Cục Luận Văn 10 Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 11 2.1.Hệ thống điện 11 2.2.Tổng quan bù công suất phản kháng 12 2.2.1.Khái niệm bù công suất phản kháng 12 2.2.2.Lợi ích bù cơng suất phản kháng 13 Trang Bảng 4.3: Kết dự báo trung bình theo năm Giờ Năm 2011 Năm 2012 Năm 2013 Thực Dự tế báo 7491 7615 7756 7296 7143 7304 7460 6995 6895 7112 7271 6765 7009 7203 6758 7032 7300 6892 7136 7130 7374 7279 7503 8754 -8023 8755 Dự báo Năm 2014 Dự báo Năm 2016 9275 Dự báo Năm 2017 7369 Dự báo Năm 2015 7766 6998 7435 9151 9650 6768 6723 7189 8916 9472 6630 6553 7043 8782 9121 6636 6546 7064 8812 9385 7318 6879 6808 7360 9127 9686 7504 7591 7567 8159 9663 9979 9284 9920 9815 8124 7690 -8287 8418 -8350 8691 8710 -9118 -9580 10239 -9918 8111 8278 8365 8557 8891 9234 9625 10149 8756 8168 8296 8484 8669 8976 9336 9802 10365 8757 8202 8412 8582 8790 9007 9403 9978 10553 8758 8163 8313 8491 8532 8843 9257 9645 10283 8759 8015 8201 8414 8380 8659 9015 9348 10094 8760 7818 7972 8097 8187 8449 8931 9212 9982 8761 7566 7764 7911 8045 8230 8630 9088 9825 Trung bình 7781 7910 8072 8293 8689 9062 9485 9913  Tổng kết dự báo năm tới: Từ liệu tám thông số đầu vào với số liệu công suất ban đầu phát tuyến 477AX, ta có kết dự báo cho năm sau: Trang 76 Bảng 4.4: Kết dự báo cho năm Tổng công suất Sai số dự Tỷ lệ gia tăng so với công suất tải tăng lên(kw) báo % thực năm 2013 (kw) 8293 2.73 8293/8072=1.027 8689 - 8689/8072=1.076 9062 - 9062/8072=1.122 9485 - 9485/8072=1.175 9913 - 9913/8072=1.228 Năm 2013 Năm 2014 Năm 2015 Năm 2016 Năm 2017 Trong bảng 4.5 kết dự báo tính từ ngày 01/01/2013 đến 31/12/2017 cơng suất dự báo năm 2013 với tổng công suất dự báo 8293 kW sai số dự báo 2.73% 4.7 Tính dung lượng bù tối ưu cho phát tuyến có dự báo phụ tải điện Khi cơng suất lưới điện tăng lên theo kết dự báo lưới điện tính dung lượng bù công suất phản kháng vào lưới điện, chi phí lắp đặt tụ bù vào lưới điện chi phí tiết kiệm sau gắn tụ bù vào lưới điện phân phối phát tuyến 477AX lưới điện thành phố Cà Mau Giá trị Tỷ lệ gia tăng so với công suất tải thực năm 2013 (kW) dùng để đặt vào giá trị tỷ lệ tải dự báo cho năm tiếp theo, từ ta dùng phần mềm CAPO để tính dung lượng bù tối ưu cho xuất tuyến 477AX Trang 77 Bảng 4.5: Kết tính tốn bù trung theo dự báo 2013 2013 – 2014 2013 – 2015 2013 – 2016 2013 – 2017 1.076 1.122 1.175 1.228 Tổng tải (pu) Cố định Ứng (15x300 động (5x300 kVar) Cố định Ứng (20x300 động (10x300 kVar) kVar) Cố định Ứng động (20x300 (10x300 kVar) kVar) Cố định Ứng (20x300 động (10x300 kVar) kVar) Cố định Ứng động (20x300 (10x300 kVar) kVar) kVar) Vị trí tụ 21(900) 18(1200) 21(600) 18(300) 21(300) 18(300) 21(300) 18(300) 21(300) 18(600) 20(2100) 44(300) 20b(600) 17(300) 20b(900) 17(300) 20b(1200) 17(600) 20b(1200) 17(300) 20(2400) 44(1500) 20(2400) 44(1500) 20(2100) 44(1500) 20(2400) 44(1500) 18(2400) 16(300) 18(2400) 16(300) 18(2400) 43(300) 18(2100) 16(300) bù 18(1500) 43(300) Giá tiền tiết 43(600) 15(300) 43(300) 236,431 323,949 334,200 346,385 358,657 ($) ($) ($) ($) ($) kiệm Với phát triển phụ tải theo kết dự báo, vị trí tối ưu đặt tụ bù tiếp tục bổ sung vào năm bảng Như từ kết ta lên kế hoạch bù cho xuất tuyến 477AX chia làm ba trường hợp bù: Trường hợp Giai đoạn 1: Thực bù năm 2013 cho cấu hình hữu với 15x300 kVar dung lượng cố định nút 21, 20, 18 5x300 kVar nút 18 44 Giai đoạn 2: Thực bù thêm năm 2017 với tụ cố định 1x300 kVar nút số 12 tương ứng với phát triển phụ tải năm 2017 Trang 78 Trường hợp Giai đoạn 1: Thực bù năm 2013 cho cấu hình hữu với 15x300 kVar dung lượng cố định nút 21, 20, 18 5x300 kVar nút 18 44 Giai đoạn 2: Thực bù thêm năm 2015 với tụ cố định 1x300 kVar nút số 12 tương ứng với phát triển phụ tải năm 2017 Giai đoạn 3: Thực bù thêm năm 2017 với tụ cố định 1x300 kVar nút số 10 tương ứng với phát triển phụ tải năm 2017 Trường hợp Giai đoạn 1: Thực bù năm 2013 cho cấu hình hữu với 15x300 kVar dung lượng cố định nút 21, 20, 18 5x300 kVar nút 18 44 Giai đoạn 2: Thực bù thêm năm 2014 với tụ cố định 1x300 kVar nút số 12 tương ứng với phát triển phụ tải năm 2017 Giai đoạn 3: Thực bù thêm năm 2015 với tụ cố định 1x300 kVar nút số tương ứng với phát triển phụ tải năm 2017 Giai đoạn 4: Thực bù thêm năm 2016 với tụ cố định 1x300 kVar nút số 24 tương ứng với phát triển phụ tải năm 2017 Giai đoạn 5: Thực bù thêm năm 2017 với tụ cố định 1x300 kVar nút số 10 tương ứng với phát triển phụ tải năm 2017 Trang 79 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 Kết luận Lưới điện phân phối (LĐPP) liên tục phát triển theo khơng gian thời gian, ngồi việc đáp ứng đủ nhu cầu công suất tác dụng cho phụ tải, cần trọng đáp ứng nhu cầu công suất phản kháng (CSPK) Việc bù CSPK cho phép nâng cao chất lượng điện hiệu kinh tế LĐPP Luận văn trình bày kết nghiên cứu xây dựng sở liệu số kinh tế LĐPP cho chương trình PSS/ADEPT Từ sử dụng chương trình để tính tốn, đánh giá hiệu phương án bù tối ưu trung áp, nhằm đề xuất phương án bù tối ưu cho xuất tuyến 477AX Kết tính tốn đề xuất phương án với xuất tuyến 477AX hữu để đặt thiết bị bù mang lại hiệu kinh tế Ngoài ra, luận văn xem xét dự báo phụ tải cho xuất tuyến tương lai với tham số đầu vào ảnh hưởng đến phát triển phụ tải Trên sở đó, đánh giá lại phương án lắp đặt tụ bù hữu Tuy nhiên điều kiện thực tế khó khăn tham số khứ mơ hình có tham số liệu phụ tải P nhiệt độ Tmax ,Tmin, làm việc ngày, số ngày làm việc tuần,… Nếu có điều kiện đưa thêm tham số liệu đầu vào hệ số tăng trưởng kinh tế, hệ số gia tăng dân số số liệu kết dự báo xác có sai số dự báo thấp Ngoài số liệu dự báo năm q khứ cịn yếu tố ảnh hưởng đến kết dự báo Do đặc điểm chương trình Pss/Adept chế độ phụ tải cực đại cực tiểu lấy theo hệ số cơng suất trung bình tồn lưới điện Vì có phụ tải cực đại phụ tải cực tiểu thực tế đồ thị phụ tải, vị trí đặt tụ bù xác Trang 80 5.2 Hướng phát triển đề tài Thực biện pháp làm giảm tổn thất công suất xuất tuyến Cụ thể xem xét kết nối nguồn điện phân tán (DG) vào xuất tuyến nhằm giảm tổn thất công suất, nâng cao chất lượng điện Kết hợp đặt thiết bị bù công suất phản kháng với sử dụng máy phát phân tán giảm tổn thất công suất xuất tuyến 477AX Chọn mơ hình dự báo có bổ sung thêm thông số liệu đầu vào Xác định đồ thị phụ tải thực tế nút phụ tải kết hợp với chương trình Pss/Adept Trang 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Lê Thị Thanh Hà (2000), Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, “Luận  văn tốt nghiệp cao học” [2] LM Markovits, Trần Đình Long, Bùi Ngọc Thư, Bùi Thiên Dụ, Hà Học Trạc (dịch), Các chế độ của hệ thống năng lượng, NXB KH-KT [3] Sách “Truyền tải và Phân phối Hệ Thống Điện” tác giả Hồ Văn Hiến, Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh [4] “Áp  dụng  PSS/ADEPT  5.0 trong  Lưới điện  phân  phối” PGS.TS Nguyễn Hữu Phúc Đai Học Điện Lực [5] Đinh Thành Việt - Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng, “Nghiên cứu lựa chọn phương thức vận hành tối ưu cho lưới điện phân phối  tỉnh phú yên.” [6] Trần Kỳ Phúc (12/2006), “Nghiên cứu ứng dụng mạng Nơ ron nhân  tạo trong dự báo ngắn hạn phụ tải điện (giai đoạn I)”, Viện lượng [7] Nguyễn Hoàng Việt1 , Trần Anh Dũng1 , Nguyễn Quang Thi2, Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG-HCM, 2Công ty Điện lực Tp.HCM, “Mạng  wavelet  cho  bài  toán  dự  báo  phụ  tải  ngắn  hạn  trong  các  ngày  đặc  biệt”, Tạp chí phát triển kh&cn, tập 10, số 06 – 2007” [8] Nguyễn Sĩ Dũng , Lê Hịai Quốc 2, Trường Đại học Cơng nghiệp thành phố Hồ Chí Min, trường Đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh, “Một thuật tốn về huấn luyện mạng neural networks trên cơ sở phương pháp  conjugate gradient”, Tạp chí phát triển kh&cn, tập 10, số 06 – 2007” Trang 82 [9] Trần Kỳ Phúc , “Nghiên cứu ứng dụng mạng nơ ron nhân tạo trong  dự báo ngắn hạn phụ tải điện (giai đoạn 2)”, Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp mã số: i- 145, hà nội, 12-2008 [10] “Bù tối ưu cơng suất phản kháng lưới điện phân phối”, Tạp chí khoa học công nghệ, Đại học Đà nẵng - số 2(25).2008 Tiếng Anh [11] Howard Demuth Mark eale, “Neural Network Toolbox For Use with MATLAB®”.  [11] Hesham K Alfares* and Mohammad Nazeeruddin “Electric load forecasting: literature survey and classifition cation of methods”, International  Journal of Systems Science, 2002, volume 33, number 1, pages 23 ±34 [13] Saahil Shenoy and Dimitry Gorinevsky “Risk Adjusted Forecasting of Electric Power Loa”, 2014 American Control Conference (ACC) June 4-6, 2014 [14].  Portland, Oregon, USA Ehab  E.  Elattar,  Student  Member,  IEEE,  John  (Yannis)  Goulermas,  Member,  IEEE,  and  Q.  H.  Wu,  Senior  Member,  IEEE,  “Electric  Load  Forecasting  Based  on  Locally  Weighted  Support  Vector  Regression”  IEEE transactions on systems, man, and cybernetics—part c: applications and reviews, vol 40, no 4, july 2010 [15] A.J Al-Shareef and M.F Abbod “Intelligent Modelling Techniques of  Power Load Forecasting for the Western Area of Saudi Arabia”, JKAU: Eng Sci., Vol 21 No.1 pp: 3-18 (1431A.H./2010 A.D.) DOI: 10.4197 / Eng 21-1.1 [16] Y Rui A.A El-Keib, “A  Review  of  ANN-based  Short-Term  Load  Forecasting  Models”, Department of Electrical Engineering University of Alabama, Tuscaloosa, AL 35487 Trang 83 [17] Nima Amjady and Farshid Keynia, “A  New  Neural  Network  Approach  to  Short  Term  Load  Forecasting  of  Electrical  Power  Systems”, Department of Electrical Engineering, Semnan University, Semnan, Iran [18] Mark Hudson Beale, Martin T Hagan, Howard B Demuth, “Neural  Network Toolbox™ 7 User’s Guide” [19] Farid Naimi, “Java Based Load Forecasting for a Small Number of  Public Properties” Day of delivery March 20th 2008 [20] Jayant D Sawarkar 1, Umesh L Kulkarni 2, Dr Sudhir kumar Sawarkar,  “Prediction  of  Short  Term  Electric  Load  Using  Artificial  Neural  Network ”,  Available Online at www.ijecse.org ISSN- 2277-1956, International Journal of Electronics and Computer Science Engineering 992 [21] Ehab E Elattar, Student Member, IEEE, John (Yannis) Goulermas, Member, IEEE, and Q H Wu, Senior Member, IEEE, “Electric  Load  Forecasting  Based  on  Locally  Weighted  Support  Vector  Regression”  IEEE Transactions on systems, man, and cybernetics—part c: applications and reviews, vol 40, no 4, july 2010 Trang 84 Chương 1: GIỚI THIỆU Trang 85 Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Trang 86 Chương 3: TÍNH TỐN BÙ KINH TẾ Trang 87 Chương 4: ỨNG DỤNG MẠNG NƠ RON Trang 88 Chương 5: KẾT LUẬN & HƯỚNG PHÁT TRIỂN Trang 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 90 ... quan báo dự báo phụ tải 40 Chương TÍNH TỐN BÙ KINH TẾ TUYẾN 477AX LƯỚI ĐIỆN THÀNH PHỐ CÀ MAU 47 3.1.Sơ lược Thành phố Cà Mau 47 3.2.Giới thiệu lưới điện thành phố Cà Mau. .. kháng lưới điện phân phối - Nghiên cứu sử dụng phần mềm PSS/Adept việc tìm điểm bù cơng suất tối ưu cho lưới điện thành phố Cà Mau - Xây dựng toán dự báo phụ tải đưa phương án bù có phát triển phụ. .. dụng mạnh lĩnh vực dự báo Hiện mơ hình áp dụng phổ biến số nước phát triển dự báo phụ tải 2.8.4 Tổng quan báo dự báo phụ tải - Bài báo: ? ?Ứng dụng mạng Neural để dự báo phụ tải tỉnh Gia Lai” -