Áp dụng tối ưu tuyến tính với biến nguyên để tính toán kích cỡ dây dẫn của mạng phân phối có xét ảnh hưởng của giá điện

Tóm tắt

Trong quy trình quy hoạch hệ thống điện phân phối, bài toán
xác định kích thước dây dẫn tối ưu được coi là một nhiệm vụ
cốt lõi. Bài toán này thường được biểu diễn ở dạng mô hình
toán học phi tuyến với các biến số nguyên. Tuy nhiên, khả
năng đạt được lời giải tối ưu từ mô hình này thường không
được đảm bảo. Nghiên cứu này giới thiệu một phương pháp
dựa trên mô hình tối ưu tuyến tính với biến số nguyên nhằm
tối ưu hóa kích cỡ dây dẫn trong hệ thống điện phân phối.
Trong đó, mục tiêu hướng đến giảm thiểu chi phí lưới điện
trong suốt vòng đời, đồng thời đảm bảo các ràng buộc về cân
bằng công suất nút, giới hạn dòng điện nhánh, phạm vi cho
phép của mô-đun điện áp nút và giới hạn kinh phí đầu tư. Từ
mô hình toán học phi tuyến ban đầu, mô hình tối ưu tuyến tính
với biến nguyên được đề xuất bằng cách áp dụng phương pháp
xấp xỉ tuyến tính từng đoạn đối với các hàm phi tuyến và kỹ
thuật biến đổi chính xác tích giữa biến liên tục và biến nhị
phân sang dạng tuyến tính. Mô hình tối ưu đề xuất được đánh
giá trên hệ thống điện tiêu chuẩn IEEE 33 nút, sử dụng môi
trường lập trình GAMS và bộ giải tối ưu CPLEX, với nhiều
trường hợp giá điện khác nhau. Kết quả tối ưu cho thấy, mức
giá điện có tác động lớn đến việc lựa chọn kích thước dây dẫn.
Ngoài ra, việc áp dụng phương pháp tối ưu đề xuất mang lại
hiệu quả về kinh tế lớn hơn so với phương pháp hiện hành tại
Việt Nam