Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E

 PSS/E 
Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia 90 
trên nhánh và các luồng công suất trao đổi. Theo mặc định, trọng số phạt giới hạn 
mềm 1.0 được sử dụng. Các giá trị này có thể được sửa đổi và áp dụng đối với các 
biến xác định, hoặc một trọng số phạt chung có thể được dùng chung cho toàn bộ hệ 
thống con bằng cách sử dụng tính năng soạn thảo dữ liệu OPF tương ứng. 
™ Xử lý các máy biến áp và các shunt có đóng cắt 
Với các máy biến áp và các shunt có đóng cắt nằm trong miền và khu vực được chọn 
để tối ưu hoá, một "chi phí không" phạt bậc hai được áp dụng một cách tự động. Giá 
trị trọng số phạt này có thể thay đổi được qua sai số tính toán OPF cho "hệ số phạt 
bậc hai". Các máy biến áp và các kháng đóng cắt không nằm trong hệ thống con được 
chọn để tối ưu hoá, hoặc chúng được đặt cố định (hoặc trong mô hình trào lưu công 
suất hoặc thông qua việc đặt "Cố định"), sẽ được xem như là không tối ưu. Trong 
trường hợp này, các điều khiển đó sẽ cố định ở các giá trị của trường hợp tính toán 
hiện tại. 
Các điều chỉnh tỷ số biến áp rời rạc hoặc điều chỉnh shunt có đóng cắt được gần đúng 
bằng cách thiết lập các điều khiển này như là liên tục. Nếu tuỳ trọn Làm tròn tỷ số 
biến áp và/hoặc Làm chòn lượng var của shunt có đóng cắt, điều khiển được cố định 
ở giá trị rời rạc gần nhất và vấn đề được giải quyết từ điều kiện này. 
™ Xử lý các điều khiển điện áp máy phát tại chỗ 
Việc phạt tương tự xử lý cho các tồn tại điều khiển điện áp máy phát, nhưng nó thay 
đổi phụ thuộc vào việc xử lý được áp dụng cho máy phát được tối ưu hoá hay không 
được tối ưu hoá. Nếu tuỳ chọn "Treat all generators as non-optimized?" (Xem tất cả 
các máy phát như không tối ưu) được kích hoạt, thì tất cả các máy phát trong hệ 
thống được xem như không được tối ưu hoá, không phụ thuộc vào việc chúng có nằm 
trong khu vực được chọn để tính tối ưu hay không. 
™ Xử lý các máy phát được tối ưu hoá 
Các máy phát nằm trong hệ thống con được tối hoá sẽ được xử lý theo các giới hạn 
phạt biên độ điện áp ở thanh cai điều khiển điện áp. Một trong bốn giới hạn có thể 
được sử dụng: chỉ báo cáo (không phạt), giới hạn cứng, hoặc giới hạn mềm với hàm 
phạt tuyến tính hoặc bậc hai. Các giới hạn cứng đưa một "đại lượng chặn" vào trong 
hàm mục tiêu. 
Các giới hạn mềm thì sử dụng một "trọng số phạt giới hạn mềm" kết hợp với một 
đường hoặc tuyến tính hoặc bậc hai nhằm phạt sự di chuyển của các điều khiển. Chi 
phí càng cao, thì càng hạn chế các biến vi phạm các giới hạn của chúng. 
™ Xử lý các máy phát không được tối ưu hoá 
Các xử lý thích hợp cho các máy phát không được tối ưu hoá là dùng mô hình điều 
khiển điên áp "tại chỗ" bởi lời giải trào lưu công suất thông thường. Điều này tuy 
nhiên lại gặp rắc rối khi mô phỏng trong tối ưu hoá trào lưu công suất. 
Điện áp được điều khiển có thể là đầu cực máy phát hoặc một nút không phải máy 
Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E 
Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia 91 
phát. Công suất phản kháng cấp để điều khiển là tổng công suất phản kháng phát của 
tất cả các tổ máy tham gia điều chỉnh nút. Chú ý về sự không liên tục ở các giới hạn 
trên và dưới công suất phản kháng phát. 
Một số phương pháp phạt khác nhau để gần đúng mục tiêu điều khiển tại chỗ tại các 
máy phát không được tối ưu: 
¾ Phạt giới hạn mềm biên độ điện áp các nút (tuyến tính hoặc bậc hai), 
¾ Phạt bậc hai vô hướng 
¾ Phương trình ràng buộc ("kẹp") 
Phương pháp phạt giới hạn mềm 
 Phương pháp phạt giới hạn mềm được sử dụng cho từng nút dựa trên các ràng 
buộc biên độ điện áp nút được định nghĩa tại các nút điều khiển điện áp tương ứng. 
Phạt giới hạn mềm sử dụng một thành phần hàm mục tiêu phạt sự trệch của biên độ 
điện áp điều khiển khỏi khoảng định trước. 
Có hai các xử lý hàm phạt giới hạn mềm: tuyến tính và phi tuyến. 
Phạt bậc hai vô hướng 
Phươnhg pháp thứ hai để gần đúng mục tiêu điều khiển tại chỗ của các máy 
phát không tối ưu là nhờ vào một hàm phạt bậc hai vô hướng. Phạt bậc hai vô hướng 
là sử dụng cho tất cả hoặc không sử dụng; nó không thể lựa chọn để áp dụng cho các 
tổ máy không tối ưu nhất định. Trừ trường hợp sử dụng phương trình "kẹp", hoặc một 
giới hạn phạt được sử dụng cho ràng buộc điện áp nút riêng biệt. Trọng số phạt mặc 
định là 200 có thể sửa đổi được đối với lời giải OPF. Khác với trọng số phạt giới hạn 
mềm có thể được định nghĩa duy nhất cho các ràng buộc nút riêng biệt, giá trị này 
được áp dụng như một đại lượng vô hướng cho toàn bộ phương trình phạt bậc hai. 
Xử lý kẹp 
Công cụ tính toán cho những máy phát không tối ưu hóa là phương trình 
"kẹp". Phương trình này quan hệ độ lệch điện áp và công suất phản kháng. 
τ≤−
−−+−−∑
=
N
i ii
isiiiiisii
QQ
VVQQVVQQ
1 min,max,
,min,,max,
)(
))(,0max()())(,0max()(
Trong đó: 
Q - phát công suất phản kháng 
V - biên độ điện áp nút được điều khiển 
Vs - điểm đặt điện áp nút điều khiển 
N - số lượng máy phát không tối ưu hóa 
τ - sai số kẹp. 
0))(,0max()( max ≥−− VVQQ s 
Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E 
Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia 92 
0))(,0max()( min ≥−− VVQQ s 
™ Dự phòng phát công suất phản kháng 
Một thành phần hàm mục tiêu dự phòng phát công suất phản kháng có thể đượcc sử 
dụng. Thành phần mục tiêu này sẽ ảnh hưởng đến độ lớn của công suất phản kháng 
phát có thể được dùng làm dự phòng. Tất cả các máy phát đang làm việc là thành 
viên của hệ thống con được tối ưu hoá sẽ tham gia và mục tiêu này. OPF sẽ điều 
chỉnh công suất phản kháng phát của các máy phát này để đạt được lời giải và cân 
bằng chi phí của thành phần mục tiêu này tương quan với các thành phần hàm mục 
tiêu được chọn khác. hàm mục tiêu cho dự phòng công suất phản kháng có dạng như 
sau: 
∑
=
−
NGEN
i
iGENiMAX QQ
1
,, )(ρ 
Trong đó: 
NGEN = Số tổ máy đang hoạt động được tối ưu hoá 
ρ  = hệ số chi phí hàm mục tiêu ở đơn vị chi phí/Mvar. 
Q MAX = Giới hạn phát công suất phản kháng cực đại Mvar. 
Q GEN = Công suất phản kháng phát tính bằng Mvar 
Dự phòng công suất phản kháng phát sẽ có xu hướng tối thiểu hoá bằng cách áp dụng 
một hệ số chi phí dương trong hàm mục tiêu. 
Dự phòng công suất phản kháng phát sẽ có xu hướng cực đại hoá bằng cách áp dụng 
một hệ số chi phí âm trong hàm mục tiêu. Thành phần hàm mục tiêu có thể được áp 
dụng bằng cách chọn có (Yes) trong tuỳ chọn tối thiểu hoá dự phòng công suất phản 
kháng phát và hệ số chi phí có thể được gán bằng việc sử dụng trường nhập vào có 
nhãn chi phí dự phòng công suất phản kháng phát ($/MVAR). Cả hai điều khiển này 
có thể truy cập từ cửa sổ tuỳ chọn giải OPF. 
Mở rộng các mô phỏng trong OPF 
™ Phát công suất tác dụng 
Công suất tác dụng của các máy phát không còn được cố định như trong phần tính 
chế độ xác lập. OPF có thể mô tả như hàm số của chi phí nhiên liệu. Tổng lượng 
công suất huy động sẽ được tính toán thoả mãn các ràng buộc và giảm thành phần chi 
phí nhiên liệu trong hàm mục tiêu. 
Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E 
Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia 93 
™ Shunt nút điều chỉnh được 
Mục tiêu là giảm lượng công suất phản kháng cần huy động hoặc cần bù nhằm tối 
thiểu hóa chi phí thành phần này của hàm mục tiêu. Trong quá trình tính toán OPF sẽ 
coi MVAr là hàm số liên tục, tuy nhiên có thể sử dụng tuỳ chọn trong chương trình 
để làm tròn các giá trị này. 
™ Điều chỉnh phụ tải 
Mục tiêu này nhằm tính toán đến ảnh hưởng của sự thay đổi phụ tải, thậm chí sa thải 
phụ tải do ảnh hưởng của điện áp có thể xảy ra trong một số trường hợp. 
™ Trở kháng nhánh điều chỉnh được 
Mục đích của thông số này là để chương trính có thể tính toán trở kháng nhánh tối ưu. 
Qua đó có thể có thể xác định dung lượng bù dọc. 
™ Khả năng phát công suất phản kháng 
Thông số này tính toán lượng công suất phản kháng dự phòng phụ thuộc theo giá 
thành. 
™ Dự phòng theo thời gian của máy phát 
Thông thường trong khi huy động nguồn hệ thống điện người ta cố gắng duy trì một 
lượng dự trữ công suất trong một khoảng thời gian nhất định. Điều đó có thể thể hiện 
trong phương trình sau: 
RESRampTPP
N
i
iigeni ≥−∑
=1
,max, ).),min(( 
Trong đó 
Pmax,i - Khả năng phát cực đại của tổ máy theo yêu cầu dự trữ công suất 
Pgen,i - công suất được huy động của tổ máy. 
Ramp - tốc độ thay đổi công suất của tổ máy. 
T - thời gian yêu cầu. 
N - Số lượng máy phát tham gia trong yêu cầu dự phòng. 
RES - lượng công suất dự phòng yêu cầu. 
™ Trao đổi giữa các miền điều khiển được 
Mục đích của thông số này là tối ưu tăng hoặc tối ưu giảm lượng công suất trao đổi 
giữa các miền. 
™ Phương trình phụ thuộc ràng buộc tuyến tính 
Phương trình này cho phép người tính toán đưa ràng buộc tuyến tính vào tính toán 
Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E 
Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia 94 
trong chương trình. 
0.
1
=−

 ∑
=
SXC
NTERM
i
ii 
maxmin SSS ≤≤ 
Trong đó: 
C - Hệ số biến 
X - biến số của hệ thống điện (điện áp, góc, trào lưu công suất...) 
S - biến số có thể thay đổi 
Smin - Giá trị nhỏ nhất của biến số 
Smax - Giá trị lớn nhất của biến số. 
NTERM - Số số hạng trong phương trình. 
Phương trình có thể chứa đến 10 số hạng bao gồm các biến số khác nhau của 
hệ thống điện: 
. Modul điện áp 
. Góc lệch điện áp 
. Phát công suất tác dụng 
. Phát công suất phản kháng 
. Tỷ số biến áp và góc lệch. 
. Trào lưu công suất nhánh. 
. Trào lưu công suất thay đổi 
. Shunt nút có thể điều chỉnh. 
. Shunt có thể điều chỉnh 
. Điều chỉnh phụ tải. 
™ Các giới hạn biến phụ thuộc khác 
Ngoài ra các thông số sau đây có thể có các ràng buộc: modul điện áp, trào lưu công 
suất nhánh và trào lưu công suất trao đổi. 
Ràng buộc trào lưu công suất nhánh có thể cho theo các dạng khác nhau: 
MW, MVAr, MVA hoặc dòng. 
Những nhánh có tổng trở bằng không thì không được xác định ràng buộc và 
cũng không được xét đến trong quá trình tính toán OPF. 
Tài liệu hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/E 
Phòng Phương Thức - TT Điều độ HTĐ Quốc Gia 95