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

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.

Ảnh minh họa

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.

Xem chi tiết bài viết tại đây