Chương 9: Trình bày bài toán quy hoach
ngu
ồn dưới dạng bài toán quy hoạch
tuyến tính
Trả lời
Muốn HTĐ phát triển đúng quy hoạch tổng thể sự phát triển của
HTĐ trong v
òng 10 – 20 năm trước khi thiết kế xây dựng các
NMĐ, TBA, lưới điện. Nếu không l
àm tốt điều đó có thể đưa đến
một hậu quả nghiêm trọng như: không thể sử dụng hết công suất
của NMĐ, thiếu công suất, giảm độ tin cây cung cấp điện… Có thể
nói bài toán quy hoạch HTĐ là bài toán KT – KT lựa chọn phương
án tối ưu để phát triển HTĐ nhằm đảm bảo cung cấp điện cho hộ
tiêu thụ với chất lượng cao và chi phí nhỏ nhất có thể. Quy hoạch
nguồn là bài toán quan trọng của quy hoạch năng lượng. Trong bài
toán quy ho
ạch nguồn thì việc chọn cấu trúc tối ưu của nguồn điện
là cơ bản nhất nên thường xem b
ài toán chọn cấu trúc tối ưu là bài
toán quy hoạch phát triển nguồn điện
Mô hình bài toán quy hoạch nguồn điện bằng phương pháp QHTT
được diễn giải như sau:
A – Hàm mục tiêu
Xác định công suất {X} và {U} sao cho:
F(X,U) = H
1
+ H
2
=
 

v : năm đưa nhà máy vào vận h
ành (chỉ số thứ 2)
v
1
: năm đầu tiên dự kiến đưa nhà máy vào vận hành.
t: ch
ỉ giai đoạn con đang xét trong cả giai đoạn quy hoạch (chỉ số
thứ 3)
d: chỉ số miền đồ thị phụ tải (chỉ số thứ 4)
r: hệ số chiết khất
J: tổng số NMĐ dự kiến đưa vào khảo sát
T: thời gian khảo sát
D: số bậc của đồ thị phụ tải đẳng trị
X
jv
: công suất của NM j đưa vào vận hành năm v
C
jv
: suất đầu tư vốn cho nhà máy j đưa vào vận hành năm v
S
jv
: suất giá trị còn lại thời gian quy hoạch của NM j đưa vào vận
hành ở năm v
U
jvtd
: cống suất vận hành thực tế của NM j của tổ máy đưa vào vận
hành ở năm v, giai đoạn t, trên miền đồ thị phụ tải d
F
jvtd
: suất chi phí vận hành của NM j đưa vào vận hành ở năm v,

phụ tải)
1
1
J t
jvtd td
j v v
U P
 


d = 1, 2, 3, 4….D; t = 1, 2, 3…T
3. Ràng buộc về khả năng phát công suất của từng nhà máy
0 .
jvtd jv jv
U a X
 
j = 1,….J ; v = v
1
,… T; d = 1, ….D
4. Ràng buộc về năng lượng phát của NMTĐ
0
1
D
jvtd vt
d
U H





Xác định dự
Phòng công
suất
Thiệt hại
Do thiếu
Điện năng
Chi phí đầu tư
riêng biệt
Tính chi
phi
Sản xuât
Thiết lập mô hình
tính toán
Giải bài toán
Kết quả QHPT nguồn
6. Ràng buộc đảm bảo cân bằng năng lượng
1 2
1
1 1 1 1
. . . . .
J J
D t D
jv jv d jv jvtd d td d
d v v j j d
a X U P
   
    
 
 
 

không t
ạo ra 1 mạch vòng kín nào.
2
1
3
4
2
1
3
4
Một graph có n đỉnh thì số cạnh của nó :
S=n*(n-1)/2
Và có cây ,m
ột cây có (n-1) cạnh
Cây bao trùm nhỏ nhất là cây liên thông của graph có tổng chiều
dài nhỏ nhất
b.thuật toán tìm cây bao trùm nhỏ nhất
Thuật toán Prim.
Đầu ti
ên ta chọn cạnh ngắn nhất của graph U1 sau đó chọn cạnh
nắn thứ 2 U2 tiếp tục tới cạnh thứ n Un.
Gọi Ak là tập hợp các nút của K cạnh đó
Chọn nút Uk+1 là cạnh có 1 nút thuộc tập Ak và 1 nút không thuộc
tập Ak để không tạo thành mạch vòng kín,quá trình dừn lại khi
k=n-1
Khi đố có được cây bao trùm có tổng chiều dài nhỏ nhất.
Thuật toán krustal:
Vẽ 1 graph có đủu số cạnh m= n*(n-1)/2
Sau đó xét các mạch vòng và bỏ đi cạnh dài nhất của mạch
vòng đó

ững tập có chứa nhánh ij và tập không
chứa nhánh ij,và chỉ cần tính W ở mỗi tập)
Giả sử lưới điện có 4 nút phụ tải và 1 nút nguồn như hình vẽ:
Các bước tiến h
ành của phương pháp cận và nhánh như sau:
B1.lập cây PA từ đỉnh O ta xác điịnh W1,W2 và W theo
phương pháp đã biết
B2.Ứng với điểm O ban đầu của câp PA vẽ các nhánh tiếp về
phía phải theo thứ tự tâng dần cạnh a<b<c<d cho đến n-1 cạnh
.Tập cạnh thu được là cây bao trùm nhỏ nhất.
Do có 5 đỉnh n
ên a,b,c,d là cây bao trùm nhỏ nhất
Đỉnh O,A,B,C,D mô tả tập hợp các cây của graph lưới
điện.Dỉnh o ứng với tất cả tập hớp các cây của lưới điện,đỉnh A
ứng với tập hợp các PA chứa nhánh a v
à 3 nhánh bất kì khác, đỉnh
B ứng với tập hợp các PA chứa nhánh a,b và 2 nhánh bất kì
khác,T
ại D ta có 1 cây duy nhất là cây bao trùm nhỏ nhất nên ta có
th
ể tính được giá trị hàm mục tiêu:
ZD=W1D+Z2D
Vì dây là cây bao trùm nh
ỏ nhất nên Z1D=W1D=W1
Ta l
ấy ZD làm mốc để so sánh và bắt đầu đi ngược lên đỉnh C
B3.Từ đỉnh C rẽ trái ,nguyên tác rẽ trái là bỏ nhánh vừa đi lên
t
ới đỉnh E
E là tập hợp cây chứa a,b,c không chứa d

N là đỉnh có các pa chứa a,b,d không chứa c,k
WN=W1N+W2N= W1N+W2
GS ZN >ZK t
ại đỉnh N không có PA tối ưu nên từ đỉnh I lên đỉnh
F

B7.từ F rẽ phải tới P
P là tập hợp các PA có chưa a,b và không chưa d, c
WP=W1P+W2P= W1P+W2
GS ZP >ZK ta chuy
ển lên B8
B8.Từ P quay về B đi lên A rồi rẽ trái tới L
L là tập hợp các PA có chưa a và không chưa b
WL=W1L+W2L= W1L+W2
GS ZL >ZK ta chuy
ển lên B9

B9.Từ A lên O rẽ trái tới đỉnh M
M là tập hợp các PA không chưa a nhứng có thể chứa b,c
WM=W1M+W2M= W1M+W2
N
ếu ZM >ZK thì thuật toán dừng vì không thể tìm ra Pa nào có
hàm chi phí tính toán nh
ỏ hơn Zk
Vậy PA tối ưu ứng với đỉnh K