Đề xuất cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện Srêpốk 3 ứng dụng logic mờ
Nhà máy Thủy điện Srêpốk 3 nằm trong hệ thống thủy điện bậc thang trên sông Srêpốk, góp phần quan trọng trong việc cung cấp năng lượng điện cho lưới điện quốc gia. Trong bài báo này, các tác giả thực hiện nghiên cứu xây dựng mô hình toán học của hệ thống điều tốc Nhà máy Thủy điện Srêpốk 3 trên cơ sở giữ
nguyên các bản chất phi tuyến của hệ thống để mô hình mô tả sát với thực tiễn.
![Đề xuất cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện Srêpốk 3 ứng dụng logic mờ trang 1 Đề xuất cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện Srêpốk 3 ứng dụng logic mờ trang 1](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7236/de-xuat-cai-tien-thuat-toan-dieu-khien-he-thong-dieu-toc-nha-trang-1_Q5n4lkHHaO.jpg)
Trang 1
![Đề xuất cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện Srêpốk 3 ứng dụng logic mờ trang 2 Đề xuất cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện Srêpốk 3 ứng dụng logic mờ trang 2](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7236/de-xuat-cai-tien-thuat-toan-dieu-khien-he-thong-dieu-toc-nha-trang-2_iwg063mysQ.jpg)
Trang 2
![Đề xuất cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện Srêpốk 3 ứng dụng logic mờ trang 3 Đề xuất cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện Srêpốk 3 ứng dụng logic mờ trang 3](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7236/de-xuat-cai-tien-thuat-toan-dieu-khien-he-thong-dieu-toc-nha-trang-3_emDnZgV3qY.jpg)
Trang 3
![Đề xuất cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện Srêpốk 3 ứng dụng logic mờ trang 4 Đề xuất cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện Srêpốk 3 ứng dụng logic mờ trang 4](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7236/de-xuat-cai-tien-thuat-toan-dieu-khien-he-thong-dieu-toc-nha-trang-4_7corWhrUvP.jpg)
Trang 4
![Đề xuất cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện Srêpốk 3 ứng dụng logic mờ trang 5 Đề xuất cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện Srêpốk 3 ứng dụng logic mờ trang 5](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7236/de-xuat-cai-tien-thuat-toan-dieu-khien-he-thong-dieu-toc-nha-trang-5_D2053LXEYM.jpg)
Trang 5
Bạn đang xem tài liệu "Đề xuất cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện Srêpốk 3 ứng dụng logic mờ", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Đề xuất cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện Srêpốk 3 ứng dụng logic mờ
![Đề xuất cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện Srêpốk 3 ứng dụng logic mờ Đề xuất cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện Srêpốk 3 ứng dụng logic mờ](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/thumb/2024/02/14/de-xuat-cai-tien-thuat-toan-dieu-khien-he-thong-dieu-toc-nha_0XP0HVytc8.jpg)
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 5(126).2018, Quyển 1 115 ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỀU TỐC NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN SRÊPỐK 3 ỨNG DỤNG LOGIC MỜ PROPOSING AN IMPROVED CONTROL ALGORITHM FOR THE GOVERNANCE SYSTEM OF SREPOK 3 HYDROPOWER PLANT USING FUZZY LOGIC SYSTEM Trần Đức Sỹ1, Mai Đình Thành1, Lê Tiến Dũng2* 1Công ty Thủy điện Buôn Kuốp; syatd5@gmail.com, dinhthanh24@gmail.com 2Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng; ltdung@dut.udn.vn Tóm tắt - Nhà máy Thủy điện Srêpốk 3 nằm trong hệ thống thủy điện bậc thang trên sông Srêpốk, góp phần quan trọng trong việc cung cấp năng lượng điện cho lưới điện quốc gia. Trong bài báo này, các tác giả thực hiện nghiên cứu xây dựng mô hình toán học của hệ thống điều tốc Nhà máy Thủy điện Srêpốk 3 trên cơ sở giữ nguyên các bản chất phi tuyến của hệ thống để mô hình mô tả sát với thực tiễn. Dựa trên cơ sở mô hình toán học và sự hiểu biết về bản chất hệ thống, kinh nghiệm vận hành, quản lý nhà máy, các tác giả đề xuất một phương án cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc Nhà máy Thủy điện Srêpốk 3 sử dụng logic mờ. Hiệu quả của thuật toán đề xuất được thử nghiệm bằng mô phỏng trên phần mềm Matlab/Simulink. Kết quả cho thấy đặc tính khởi động của hệ thống đã được cải thiện tốt, đáp ứng nhanh chóng công suất đặt. Abstract - Srepok 3 Hydropower Plant is located on the terraced hydropower system on the Srepok river, contributing significantly to the supply of electricity to the national grid. In this paper, the authors have conducted a study to construct mathematical model of the governance system of the Srepok 3 hydropower plant on the basis of maintaining the nonlinear nature of the system so that the model is close to reality. Based on a mathematical model and an understanding of the system, operation experience and plant management, the authors propose a method for improving the control algorithm for the governance system of Srepok 3 hydropower plant using fuzzy logic. The effect of the proposed algorithm is tested through simulation on the Matlab/Simulink. The results show that the startup characteristic of the system has been improved, responding quickly to the setup power. Từ khóa - nhà máy thủy điện; hệ thống điều tốc; logic mờ; mô hình hóa; mô phỏng. Key words - hydropower plant; governance system; fuzzy logic; modeling; simulation. 1. Đặt vấn đề Cho đến nay, các nhà máy thủy điện vẫn đóng một vai trò quan trọng trong việc cung cấp năng lượng điện trên toàn cầu. Theo thống kê, lượng điện năng do các nhà máy thủy điện sản xuất và cung ứng chiếm khoảng 19% tổng năng lượng điện của toàn cầu [1]. Tại Việt Nam, sau hơn 30 năm đổi mới, thủy điện đóng vai trò vô cùng to lớn trong sự phát triển kinh tế của đất nước, là một cấu phần quan trọng của ngành điện đảm bảo cung ứng điện cho quá trình hội nhập kinh tế quốc tế. Theo quy hoạch, đến năm 2020, tổng công suất các nguồn thủy điện sẽ đạt khoảng 21.600 MW, khoảng 24.600 MW vào năm 2025 và 27.800 MW vào năm 2030. Điện năng sản xuất từ nguồn thủy điện chiếm tỷ trọng tương ứng là 29,5 - 20,5% và 15,5%. Như vậy, có thể nói, đến thời điểm hiện tại và cả tương lai gần, thủy điện vẫn là một trong ba nguồn năng lượng chính đáp ứng nhu cầu điện quốc gia [2]. Với một vai trò quan trọng kể trên, việc nghiên cứu nâng cao chất lượng hoạt động của các nhà máy thủy điện luôn được các tổ chức năng lượng, các công ty trong lĩnh vực điện năng, các trường đại học và các nhà khoa học quan tâm thực hiện. Trong nhà máy thủy điện thì hệ thống điều tốc đóng vai trò quan trọng. Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu đi trước đề xuất các giải pháp khác nhau để mô hình hóa và nâng cao chất lượng hệ thống điều tốc. Trong bài báo [3], một số mô hình toán học khác nhau của các loại tua-bia thủy lực đã được đề xuất cho mục đích nghiên cứu và thiết kế các thuật toán điều khiển. Một công cụ mô phỏng cho các nhà máy thủy điện đã được xây dựng dựa trên phần mềm Matlab/Simulink và đã được trình bày trong bài báo [4]. Bên cạnh đó, một thuật toán điều khiển PI kết hợp với logic mờ đã được đề xuất để nâng cao chất lượng điều khiển cho nhà máy thủy điện ở Thổ Nhĩ Kỳ [5]. Ngoài ra, trong các nghiên cứu [6 - 9], các kỹ thuật, thuật toán điều khiển hiện đại đã được áp dụng để đề xuất các phương pháp mô hình hóa và điều khiển hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện cho các trường hợp cụ thể. Tại Việt Nam, cũng đã có các công trình nghiên cứu nâng cao chất lượng hệ thống điều tốc nhà máy thủy điện. Một số công trình nghiên cứu có thể kể đến như đề xuất thuật điều khiển bền vững H∞ [10] để điều khiển ổn định tốc độ tua-bin nhưng lại xem hệ thống là tuyến tính; đề xuất phương án điều khiển có xét đến hiệu ứng đàn hồi của cột nước trong ống áp lực [11]. Tuy nhiên, các phương pháp này đều đơn giản hóa mô hình toán học của hệ thống và xem hệ là tuyến tính. Trong bài báo này, các tác giả thực hiện nghiên cứu xây dựng mô hình toán học của hệ thống điều tốc Nhà máy Thủy điện Srêpốk 3 trên cơ sở giữ nguyên các bản chất phi tuyến của hệ thống để mô hình mô tả sát với thực tiễn. Dựa trên cơ sở mô hình toán học và sự hiểu biết về bản chất hệ thống, kinh nghiệm vận hành, quản lý nhà máy, các tác giả đề xuất một phương án cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc Nhà máy Thủy điện Srêpốk 3 sử dụng logic mờ. Các mô phỏng để kiểm chứng sự hiệu quả của phương pháp đề xuất được thực hiện trên phần mềm Matlab/Simulink. Các phần còn lại của bài báo được tổ chức như sau: Mục 2 sẽ trình bày về xây dựng mô hình toán học của hệ thống điều tốc Nhà máy Thủy điện Srêpốk 3; Phương án cải tiến thuật toán điều khiển hệ thống điều tốc Nhà máy Thủy điện Srêpốk 3 sử dụng logic mờ được trình bày trong Mục 3; Chi tiết của các thành phần trong bộ điều khiển mờ được 116 Trần Đức Sỹ, Mai Đình Thành, Lê Tiến Dũng trì
File đính kèm:
de_xuat_cai_tien_thuat_toan_dieu_khien_he_thong_dieu_toc_nha.pdf