Tạp chí Khoa học và Công nghệ Năng lượng

ANALYSIS OF THE IMPACT OF HYPERPARAMETERS OF LIGHTGBM MODEL ON SOLAR POWER FORECASTING

Sun, 29 Jun 2025 16:23:38 +0700

Bài báo này trình bày nghiên cứu về ảnh hưởng của một số siêu tham số trong mô hình LightGBM đến độ chính xác dự báo công suất phát điện mặt trời. Các siêu tham số được xem xét bao gồm số lá tối đa của cây quyết định (num_leaves), tốc độ học (learning_rate) và số lượng cây học (n_estimators). Mười kịch bản với các tổ hợp siêu tham số khác nhau đã được thực hiện và so sánh dựa trên các chỉ số sai số: RMSE, MAPE, NMAPE, cũng như thời gian huấn luyện và dự báo. Kết quả cho thấy việc điều chỉnh các tham số này có cải thiện hiệu suất dự báo của mô hình, thể hiện qua giảm nhẹ các sai số dự báo ví dụ MAPE giảm từ 90,67% xuống còn 82,94% khi tăng num_leaves từ 30 lên 60. Tuy nhiên, mức cải thiện không đáng kể, các chỉ số sai số chỉ thay đổi trong biên độ nhỏ giữa các kịch bản. Điều này cho thấy mô hình LightGBM khá bền vững với các siêu tham số trong phạm vi thử nghiệm, và việc tinh chỉnh vừa phải các giá trị num_leaves, learning_rate, n_estimators không đem lại thay đổi đột biến về độ chính xác dự báo

ĐÁNH GIÁ NĂNG LƯỢNG CỦA HỆ THỐNG LÀM MÁT TRONG TRUNG TÂM DỮ LIỆU HIỆN HỮU TẠI HÀ NỘI

Lương Hải Minh, Nguyen Trọng Toán, Nguyễn Xuân Trường — Sun, 29 Jun 2025 16:33:01 +0700

Nhu cầu sở hữu và phát triển các ứng dụng của công nghệ thông tin tăng đáng kể nhằm đáp ứng sự tăng trưởng theo cấp số nhân của việc lưu thông – xử lý dữ liệu, học trực tuyến, mạng xã hội, dịch vụ số hóa và chuyển đổi sang nền tảng số. Lượng dữ liệu khổng lồ này được lưu trữ và xử lý tại trung tâm dữ liệu (DC), bao gồm máy chủ, bộ định tuyến, tường lửa và thiết bị lưu trữ. Triển khai các DC xem như tài sản thiết yếu cho các công ty và tổ chức đang ngày càng tăng và đòi hỏi sự chú ý đến tuổi thọ và hiệu quả vận hành. Sau nhiều năm vận hành, đặc biệt quan trọng cần chú ý kiểm toán hạ tầng trọng yếu. Phân tích và đánh giá rất quan trọng để duy trì, tối ưu hóa vận hành DC, đánh giá khả năng phát triển trong tương lai nhằm đáp ứng nhu cầu tăng trưởng. Nghiên cứu này mô tả một cách tiếp cận toàn diện để đánh giá điển hình dự án DC nhằm tìm ra các sự cố và rủi ro có thể gây tổn hại đến tính sẵn sàng, an toàn vận hành. Bài báo cũng đưa ra các ý tưởng nhằm nâng cao độ tin cậy, khả năng phục hồi và hiệu quả của hạ tầng DC hiện hữu với mức độ gián đoạn hoạt động thấp. Với mục tiêu đánh giá hiệu quả sử dụng năng lượng và rủi ro trong các DC, nhằm xây dựng kế hoạch cải thiện và duy trì hiệu suất của các hạ tầng này trong bối cảnh ngày càng phát triển số hóa. Phương pháp tiếp cập tập trung phân tích chi tiết hạ tầng thiết bị hiện hữu, đánh giá và xác định các rủi ro tiềm ẩn và lên kế hoạch giảm thiểu các mối nguy hiểm được phát hiện. Việc phân tích đánh giá trường hợp cụ thể giúp những kỹ sư vận hành hạ tầng của họ tốt hơn, đảm bảo khả năng phục hồi và độ bền bỉ trước những nhu cầu thay đổi và các mối nguy hiểm tiềm ẩn. Phương pháp đánh giá chủ động này rất cần thiết để cho phép phát triển chuyển đổi kỹ thuật số và bảo vệ việc cung cấp những dịch vụ quan trọng của các công ty

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỦA BỘ BIẾN ĐỔI MERS TÁI SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TỪ TRƯỜNG

Mai Văn Duy, Tiêu Xuân Hoàng — Sun, 29 Jun 2025 00:00:00 +0700

Bài báo trình bày nghiên cứu ứng dụng bộ biến đổi MERS (Magnetic Energy Recovery Switch) nhằm nâng cao hiệu suất vận hành và tiết kiệm năng lượng cho động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha. Bộ MERS cho phép thu hồi và tái sử dụng năng lượng từ trường dư trong quá trình làm việc của động cơ, từ đó cải thiện đáng kể hệ số công suất và hiệu suất tổng thể của hệ thống. Kết quả mô phỏng cho thấy khi tích hợp bộ MERS, công suất phản kháng gần như được triệt tiêu, hệ số công suất ổn định ở mức cosφ = 1, và tốc độ động cơ duy trì gần với tốc độ định mức. Những kết quả này chứng minh tiềm năng ứng dụng thực tiễn của MERS trong các hệ thống truyền động công nghiệp, hướng đến mục tiêu tối ưu hóa năng lượng và phát triển bền vững

THUẬT TOÁN TỐI ƯU BẦY ĐÀN CỦA BỘ LỌC KALMAN ĐỂ ƯỚC LƯỢNG TỐC ĐỘ CỦA ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU

Bùi Minh Hiển, Phạm Duy An — Sun, 29 Jun 2025 16:51:33 +0700

Động cơ điện một chiều có nhiều ứng dụng quan trọng trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Nó có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm xe điện và thiết bị gia dụng. Do đó, nhu cầu điều khiển động cơ điện một chiều, đặc biệt là tốc độ của chúng, đã tăng lên trong những năm qua. Để điều khiển động cơ điện một chiều, cần phải đo lường các thông số liên quan như tốc độ động cơ và dòng điện phần ứng bằng cảm biến. Tuy nhiên, việc lắp đặt các cảm biến sẽ làm tăng giá thành của hệ thống, và gặp nhiều khó khăn đối với các động cơ điện một chiều có giới hạn về không gian và trọng lượng. Để khắc phục vấn đề này, cần thiết kế một hệ thống đo lường với số lượng cảm biến ít hơn. Một phương pháp mới để ước lượng tốc độ động cơ điện một chiều mà không sử dụng cảm biên tốc độ sẽ được mô tả trong bài báo này, đó là ước lượng tốc độ động cơ sử dụng bộ lọc Kalman, nhờ khả năng chống lại nhiễu bên ngoài và khả năng dự đoán trạng thái và thông số. Bộ lọc Kalman cần được điều chỉnh để ước lượng tốt hơn, và việc điều chỉnh bộ lọc có thể tốn nhiều thời gian và công sức. Vì lý do đó, thuật toán tối ưu bầy đàn được sử dụng để tối ưu bộ lọc Kalman. Bài báo này sẽ trình bày ứng dụng của thuật toán tối ưu bầy đàn trong việc tối ưu hóa bộ lọc Kalman để ước tính tốc độ của động cơ điện một chiều thông qua mô phỏng trong MATLAB và Simulink. Các kết quả mô phỏng đã chỉ ra tính hiệu quả của phương pháp đề xuất

NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH KHAI THÁC NĂNG LƯỢNG TỪ RUNG ĐỘNG CƠ HỌC

Nguyễn Văn Hải — Sun, 29 Jun 2025 00:00:00 +0700

The paper presents the initial results achieved in the study, calculation, and establishment of an energy harvesting model from mechanical vibrations. The calculations show the stable and unstable operating regions, as well as the vibration range of the model. The power level of the model received from the mechanical vibration of the environment is determined. The device model is fabricated, and its operation is tested under the influence of mechanical vibration caused by the rotating rotor. The voltage level generated by the device is measured and evaluated

THIẾT KẾ VÀ SO SÁNH HIỆU SUẤT HOẠT ĐỘNG CỦA HAI HỆ THỐNG TRUYỀN NĂNG LƯỢNG KHÔNG DÂY DỰA TRÊN CẢM ỨNG TỪ VÀ CỘNG HƯỞNG TỪ

Sun, 29 Jun 2025 17:28:44 +0700

Truyền tải điện không dây (WPT) là công nghệ cho phép truyền tải điện mà không cần dây nối, chẳng hạn như dây điện thường được sử dụng để truyền tải điện. WPT trường gần là phổ biến nhất cho các thiết bị thương mại có thể được phân loại theo hai phương pháp truyền: ghép nối cảm ứng từ và ghép nối cộng hưởng từ. Bài viết này so sánh về hiệu suất của hai hệ thống WPT có kích thước tương đương sử dụng hai cơ chế truyền khác nhau. Hệ thống đầu tiên là hệ thống bốn cuộn dây sử dụng công nghệ ghép cộng hưởng từ và hoạt động ở tần số 13,56 MHz. Ngược lại, hệ thống WPT thứ hai là gồm hai cuộn dây sử dụng phương pháp ghép nối cảm ứng từ và hoạt động ở tần số 500 kHz. Kết quả của nghiên cứu này chứng minh tính ưu việt của kĩ thuật ghép cộng hưởng từ so với kĩ thuật ghép nối cảm ứng từ về khoảng cách truyền. Từ đó, chúng tôi có thể đưa ra lựa chọn việc sử dụng các hệ thống WPT cho các ứng dụng cụ thể

DESIGN AND MANUFACTURE OF PUBLIC LIGHTING CONTROL SYSTEMS BASED ON LIGHT INTENSITY MEASUREMENT

Phạm Mạnh Tuấn, Phạm Duy Phong — Sun, 29 Jun 2025 17:41:29 +0700

Vấn để sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả cho chiếu sáng công cộng nhận được sự quan tâm đặc biệt của Chính phủ, các Bộ, Ngành và địa phương trong cả nước. Việc nghiên cứu và ứng dụng các giải pháp công nghệ để điều khiển đèn chiếu sáng công cộng nhằm tiết kiệm chi phí là rất cần thiết. Bài báo này trình bày tóm tắt kết quả thiết kế, chế tạo hệ thống điều khiển đèn chiếu sáng công cộng dựa vào đo cường độ ánh sáng nhằm tiết kiệm điện năng, tiết kiệm chi phí trong quá trình vận hành hệ thống chiếu sáng công cộng - một trong những giải pháp hiệu quả đã được ứng dụng trong thực tiễn tại tỉnh Bắc Ninh

ĐIỀU KHIỂN CHẾ ĐỘ TRƯỢT BẬC HAI CHO HỆ THỐNG CẦU TRỤC 3D VỚI HIỆU ỨNG CON LẮC KÉP

Vo Nhat Huy, Nguyen Dinh Hiep, Hoang Thi Mai, Nguyen Tung Lam — Sun, 29 Jun 2025 17:48:23 +0700

Nghiên cứu này đề xuất bộ điều khiển chế độ trượt bậc hai cho hệ thống cầu trục 3D với hiệu ứng con lắc kép và chiều dài dây không đổi. Hệ thống cầu trục 3D là hệ thống thiếu cơ cấu chấp hành và yêu cầu đặt ra trong quá trình điều khiển là đảm bảo đưa xe con đến vị trí mong muốn, đồng thời sự dao động của tải trọng phải nằm trong mức cho phép. Do đó, thuật toán SMC được thiết kế gồm hai giai đoạn để đáp ứng yêu cầu trên. Đầu tiên, mặt trượt được lựa chọn và sau đó sơ đồ SMC được thiết kế để đưa tất cả các trạng thái của hệ thống tới mặt trượt. Các tham số của bộ điều khiển được lựa chọn dựa trên tiêu chuẩn Lyapunov và điều kiện ổn định đầu vào đến trạng thái (ISS). Các kết quả mô phỏng cho thấy bộ điều khiển đề xuất đảm bảo hệ thống đáp ứng tốt các yêu cầu mong muốn

THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN TRƯỢT KHÔNG DAO ĐỘNG CHO XE TỰ HÀNH CHỊU TÁC ĐỘNG CỦA NHIỄU VÀ MA SÁT TRƯỢT BÁNH KHÔNG BIẾT TRƯỚC

Phạm Thị Hương Sen — Sun, 29 Jun 2025 17:54:25 +0700

Bài báo trình bày một phương pháp thiết kế điều khiển trượt dựa trên mô hình trạng thái của xe tự hành. Các thành phần bất định, trượt bánh và nhiễu ngoài của hệ thống được loại bỏ thông qua bộ điều khiển kết hợp với bộ ước lượng nhiễu. Tiến hành biến đổi đưa mô hình động học của xe về dạng phương trình trạng thái để có thể áp dụng được thuật toán điều khiển trượt đơn giản và hiệu quả. Thiết kế bộ điều khiển đảm bảo ổn định Lyapunov và các kết quả mô phỏng cho thấy chất lượng điều khiển bám tốt, không còn hiện tượng chatterring, loại bỏ được ảnh hưởng của các loại nhiễu

DỰ BÁO LƯU LƯỢNG NƯỚC VỀ HỒ THỦY ĐIỆN DỰA TRÊN MẠNG NƠ-RON HỒI QUY CẢI TIẾN

Sun, 29 Jun 2025 18:01:38 +0700

Dự báo dòng chảy nước chính xác cho các hồ chứa thủy điện đã trở thành yếu tố cần thiết để quản lý hiệu quả tài nguyên nước và tối ưu hóa hiệu suất vận hành nhà máy. Điều này giúp giảm thiểu tác động tiêu cực của hạn hán và lũ lụt, đảm bảo sản xuất điện ổn định, đồng thời thúc đẩy sử dụng tài nguyên nước hiệu quả. Nghiên cứu này giới thiệu các mô hình mạng nơ-ron nhân tạo tiên tiến nhằm khắc phục những hạn chế của các phương pháp thống kê truyền thống trong việc dự báo dòng chảy nước ở các hồ chứa thủy điện. Để tối ưu hóa hiệu suất mô hình, các kỹ thuật kiểm định chéo (cross-validation) và tìm kiếm lưới (grid search) được sử dụng để xác định các tham số tối ưu của mô hình. Dữ liệu sử dụng trong nghiên cứu này là dòng chảy nước tại hồ chứa thủy điện Sre Pok 4 từ tháng 1 năm 2013 đến tháng 5 năm 2023. Đánh giá hiệu suất mô hình bao gồm các chỉ số chính như Sai số Tỷ lệ Trung bình Tuyệt đối (MAPE), Sai số Trung bình Tuyệt đối (MAE) và Hiệu suất Nash-Sutcliffe (NSE). Kết quả cho thấy mô hình kết hợp CNN-LSTM có thể dự báo dòng chảy nước với MAPE đạt 6,52%

HÀM MỤC TIÊU CHO BÀI TOÁN ƯỚC LƯỢNG TRẠNG THÁI HỆ THỐNG ĐIỆN KHI SỬ DỤNG THUẬT TOÁN TỐI ƯU BẦY ĐÀN

Kiều Thị Thanh Hoa, Trần Thanh Sơn — Sun, 29 Jun 2025 00:00:00 +0700

The state estimation problem aims to determine the likelihood state of the power system based on the available measurement values. This helps operators to analyze and evaluate the systems so they can make appropriate control decisions. This paper examines six combinations of two algorithms (particle swarm optimization and particle swarm optimization with decoupled variables) and three objective functions (weighted least squares, least absolute values, and weighted least absolute values) to solve the power system state estimation. In addition, rather than employing a penalty function within the objective function as in previous studies, this work use a procedure within the algorithm to verify whether the state variable values remain within the prescribed boundaries. These combinations are simulated for 14-bus and 30-bus IEEE power systems, assuming that input data comes from conventional measuring devices or phasor measurement units. The estimation results show that using the weighted least square function gives the best estimation results

KHỐNG CHẾ QUÁ ĐIỆN ÁP CHO HỆ THỐNG ĐIỆN GIÓ NGOÀI KHƠI SỬ DỤNG MMC-HVDC DƯỚI SỰ CỐ NGẮN MẠCH MỘT PHA CHẠM ĐẤT PHÍA VAN DỰA TRÊN ĐIỀU KHIỂN DỰ BÁO MÔ HÌNH

Nam Nguyen Hoang, Tung Nguyen Nhu, Son Tran Thanh, Tuyen Nguyen Duc — Sun, 29 Jun 2025 00:00:00 +0700

Trong bối cảnh chuyển dịch năng lượng toàn cầu đang diễn ra nhanh chóng, điện gió ngoài khơi là một trong những công nghệ tiên phong được phát triển và triển khai. Với lợi thế sở hữu đường bờ biển dài, tiềm năng phát triển hệ thống điện gió ngoài khơi tại Việt Nam là vô cùng to lớn. Để đảm bảo hệ thống truyền tải điện năng ổn định và hiệu quả, hệ thống truyền tải điện một chiều điện áp cao sử dụng bộ chuyển đổi mô-đun đa cấp (MMC-HVDC) đang ngày càng được ưa chuộng. Xét đến các trạm chuyển đổi trên bờ, sự cố ngắn mạch một pha chạm đất (SPG) có thể gây ra hiện tượng quá điện áp trên đường dây DC, dẫn đến kích hoạt các máy cắt mạch và làm gián đoạn quá trình truyền tải điện. Bài báo này đề xuất một phương pháp khống chế quá điện áp dựa trên bộ điều khiển dự đoán mô hình (MPC) cho trạm chuyển đổi trên bờ. Các kết quả mô phỏng được so sánh trực tiếp với phương pháp điều khiển điện áp thứ tự không (zero-sequence voltage control) đã được đề xuất trước đó và cho thấy ưu điểm vượt trội của mô hình điều khiển MPC trong việc điều khiển điện áp đường dây DC và điện áp của các mô-đun con. Các mô phỏng được thực hiện bằng phần mềm Simulink/MATLAB