Nghiên cứu ổn định và tối ưu hệ thống phức hợp nhiều thành phần ứng dụng cho hệ thống điện
Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
Luận án tập trung giải quyết thách thức trong việc điều khiển ổn định các hệ thống lớn, đa thành phần, phi tuyến và bất định. Sự phức tạp ngày càng tăng của các thành phần cấu trúc và ảnh hưởng của nhiễu loạn bất định đã làm tăng nhanh khối lượng tính toán và độ khó trong thiết kế chiến lược điều khiển ổn định hệ thống. Dựa trên phân tích các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước, tác giả đã định hướng nghiên cứu vào vấn đề điều khiển ổn định cho hệ thống điện đa máy phát, một ví dụ điển hình của các hệ thống lớn.
Để giải quyết vấn đề này, luận án đã tiến hành mô hình hóa hệ thống điện đa máy phát kết nối với các thành phần bất định. Tiếp theo, tác giả đề xuất và thiết kế một chiến lược điều khiển phi tập trung tuyến tính sử dụng các phương trình Riccati cải tiến nhằm ổn định hệ thống điện, đồng thời tối thiểu hóa hoặc dập tắt nhanh chóng ảnh hưởng của các nhiễu loạn. Luận án cũng đề xuất một giải pháp điều khiển lai, kết hợp bộ điều khiển mở PD với các bộ lưu trữ năng lượng từ trường siêu dẫn để kiểm soát tần số lưới điện, giảm thiểu đáng kể ảnh hưởng của các nhiễu phụ tải thay đổi liên tục, ngẫu nhiên, qua đó nâng cao chất lượng và sự ổn định của hệ thống.
Các chiến lược điều khiển và ổn định hệ thống điện đã đề xuất được kiểm nghiệm thông qua quá trình mô phỏng bằng phần mềm chuyên dụng. Những kết quả mô phỏng số đạt được là tín hiệu đầu tiên khẳng định sự ưu việt, hiệu quả và tính khả thi của các chiến lược này trong việc giải quyết một lớp bài toán trọng tâm của các hệ thống lớn phi tuyến bất định.
Hướng phát triển của nghiên cứu bao gồm việc áp dụng các thành tựu khoa học và kỹ thuật tiên tiến để xây dựng cơ sở dữ liệu đáng tin cậy về sự thay đổi phụ tải liên tục, ngẫu nhiên, đồng thời xây dựng các mô hình hệ thống điện đa thành phần phi tuyến và bất định với độ chính xác và tin cậy cao. Tác giả cũng đề xuất áp dụng các chiến lược điều khiển đã đề xuất vào thực tế theo hướng chuyển giao công nghệ hiệu quả, và tiếp tục xây dựng các chiến lược điều khiển thông minh và tiên tiến, sử dụng logic mờ, mạng nơ-ron và các giải thuật tối ưu hóa sinh học nhằm nâng cao chất lượng các quá trình điều khiển, vận hành, ổn định và kinh tế của các lưới điện thực tế.