- ĐINH PHƯỚC HUY ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM TRONG DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG Chuyên ngành: HỆ THỐNG ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. - 7 Chương 1 - Tổng quan các phương pháp dự báo nhu cầu điện năng. - Một số phương pháp dự báo nhu cầu điện năng. - Dự báo nhu cầu điện năng theo các ngành của nền kinh tế quốc dân. - Phương pháp ngoại suy. - Phương pháp tương quan. - Phương pháp tính hệ số vượt trước. - Phương pháp chuyên gia. - Phương pháp dự báo bằng phân tích quá trình. - Dự báo nhu cầu điện năng trên cơ sở phân tích sự thay đổi công nghệ. - Phương pháp san bằng hàm mũ. - Phương pháp đàn hồi. - Phương pháp cường độ điện năng. - 40 Chương 2 - Phương pháp quy hoạch thực nghiệm. - Định nghĩa quy hoạch thực nghiệm. - Phương pháp binh phương cực tiểu. - 59 Chương 3 - Ứng dụng Matlab mô phỏng dự báo nhu cầu điện năng bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm. - 79 Chương 4 - Dự báo nhu cầu điện năng cho Thành phố Đà Nẵng đến năm 2016. - Đánh giá sự phát triển kinh tế của Thành phố Đà Nẵng và giới thiệu về Điện lực Đà Nẵng. - Sự phát triển kinh tế. - Dự báo nhu cầu điện năng cho Thành phố Đà Nẵng đến năm 2016. - Dự báo các số liệu đầu vào của Thành phố Đà Nẵng từ năm 2009 đến 2016. - Kết quả dự báo nhu cầu điện năng cho Thành phố Đà Nẵng đến năm 2016. - 102 - 7 - LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay trên thế giới, hoà bình, hợp tác và phát triển vẫn là xu thế chung. - Kinh tế thế giới và khu vực tiếp tục phục hồi và phát triển nhưng vẫn tiềm ẩn những yếu tố bất định khó lường. - Toàn cầu hoá kinh tế tạo ra cơ hội phát triển nhưng cũng chứa đựng nhiều yếu tố bất bình đẳng, gây khó khăn, thách thức lớn cho các quốc gia, nhất là các nước đang phát triển. - Cạnh tranh kinh tế - thương mại, giành giật các nguồn tài nguyên, năng lượng, thị trường, nguồn vốn, công nghệ… giữa các nước ngày càng gay gắt. - Đối với Việt Nam, thời kỳ này là giai đoạn đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng kinh tế, đạt được bước chuyển biến quan trọng về nâng cao hiệu quả và tính bền vững của sự phát triển, sớm đưa nước ta ra khỏi tình trạng kém phát triển. - Đẩy mạnh công nghiệp hoá, hiện đại hoá và phát triển kinh tế tri thức, tạo nền tảng để đưa nước ta cơ bản trở thành một nước công nghiệp theo hướng hiện đại vào năm 2020. - Trong sự phát triển kinh tế-xã hội của đất nước, ngành Điện lực giữ vai trò quan trọng. - Với tốc độ tăng trưởng như trên, trong thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hoá-hiện đại hoá đất nước, việc nghiên cứu dự báo nhu cầu điện năng trong tương lai là vấn đề cần thiết, làm cơ sở cho việc lập kế hoạch đầu tư xây dựng nguồn và lưới điện đạt hiệu quả cao, nhất là trước đòi hỏi rất lớn về nguồn vốn đầu tư xây dựng của ngành Điện hiện nay (mỗi năm riêng phần nguồn là trên 2,5 tỷ USD và toàn ngành là trên 4 tỷ USD). - Nếu dự báo phụ tải quá thừa so với nhu cầu sử dụng thì dẫn đến hậu quả làm tăng vốn đầu tư để xây dựng các nhà máy điện. - Ngược lại, nếu dự báo phụ tải quá thấp so với nhu cầu thì sẽ không đủ điện năng cung cấp, gây thiệt hại cho nền kinh tế quốc dân. - 8 - Xuất phát từ vấn đề trên, được sự chấp thuận của Bộ môn Hệ thống điện và Viện đào tạo sau đại học Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, tôi đã thực hiện đề tài “Ứng dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm trong dự báo nhu cầu điện năng” Luận văn được trình bày trong 4 chương, bao gồm. - Chương 1: Tổng quan các phương pháp dự báo nhu cầu điện năng. - Chương 2: Phương pháp quy hoạch thực nghiệm. - Chương 3: Ứng dụng Matlab mô phỏng dự báo nhu cầu điện năng bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm. - Chương 4: Ứng dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm để dự báo nhu cầu điện năng cho Thành phố Đà Nẵng đến 2016. - 9 - CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO NHU CẦU ĐIỆN NĂNG 1.1. - Khái niệm chung Nhu cầu điện năng là số liệu đầu vào rất quan trọng, quyết định rất lớn chất lượng của việc qui hoạch hệ thống điện. - Trên cơ sở định hướng phát triển ngành điện người ta xây dựng quy hoạch phát triển hệ thống điện cho từng giai đoạn 5 năm có xét đến triển vọng 10-15 năm sau. - Các quy hoạch phát triển này đôi khi còn có tên gọi là “tổng sơ đồ phát triển điện lực” cho các giai đoạn nối tiếp nhau, trong đó phần triển vọng cho tương lai sẽ được cập nhật và hiệu chỉnh cho phù hợp với tình hình thực tế. - Dữ liệu đầu vào quan trọng để lập qui hoạch hệ thống điện là dự báo nhu cầu điện năng cho từng mốc thời gian trong tương lai. - Thông thường khi dự báo người ta xem xét ba kịch bản khác nhau: kịch bản cơ sở với mức tăng trưởng trung bình đã thống kê có xét đến xu thế phát triển trong tương lai. - Vai trò của dự báo nhu cầu điện năng có tác dụng rất to lớn, nó liên quan đến quản lý kinh tế nói chung và qui hoạch hệ thống điện nói riêng. - Dự báo và qui hoạch là hai giai đoạn liên kết chặt chẽ với nhau của một quá trình quản lý. - Trong mối quan hệ ấy, phần dự báo sẽ góp phần giải quyết các vấn đề cơ bản sau. - Xác định xu thế phát triển của nhu cầu điện năng • Đề xuất những yếu tố cụ thể quyết định những xu thế ấy • Xác định quy luật và đặc điểm của sự phát triển của nhu cầu điện năng và phụ tải điện - 10 - Nếu công tác dự báo nói chung mà dựa trên lập luận khoa học thì sẽ trở thành cơ sở để xây dựng các kế hoạch phát triển nền kinh tế quốc dân. - Đặc biệt đối với ngành năng lượng, tác dụng của dự báo càng có ý nghĩa quan trọng, vì điện năng liên quan chặt chẽ với tất cả các ngành kinh tế quốc dân, cũng như đến mọi sinh hoạt bình thường của người dân. - Do đó, nếu dự báo không chính xác sai lệch quá nhiều về khả năng cung cấp, về nhu cầu điện năng thì sẽ dẫn đến hậu quả không tốt cho nền kinh tế. - Chẳng hạn, nếu chúng ta dự báo phụ tải quá thừa so với nhu cầu sử dụng dẫn đến hậu quả là huy động nguồn quá lớn, làm tăng vốn đầu tư, có thể gây tổn thất năng lượng lên. - Ngược lại, nếu chúng ta dự báo phụ tải qua thấp so với nhu cầu thì sẽ không đủ điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ và tất nhiên sẽ dẫn đến việc cắt bỏ một số phụ tải một cách không có kế hoạch gây thiệt hại cho nền kinh tế quốc dân. - Có ba loại dự báo theo thời gian: dự báo ngắn hạn (1-2 năm), dự báo trung hạn (3-10 năm) và dự báo dài hạn (15-20 năm). - Riêng đối với dự báo dài hạn (còn gọi là dự báo triển vọng) thì mục đích chỉ là nêu ra các phương hướng phát triển có tính chất chiến lược về mặt kinh tế, về mặt khoa học kỹ thuật nói chung không yêu cầu xác định chỉ tiêu cụ thể. - Để thực hiện được việc quy hoạch hệ thống điện cho tương lai 15-20 năm cần phải có số liệu dự báo của các ngành kinh tế quốc dân khác. - Nhưng việc qui hoạch của các ngành kinh tế quốc dân khác lại thường làm sau nên xác định một cách chính xác độ tăng của phụ tải điện là rất khó khăn. - Một số phương pháp dự báo nhu cầu điện năng 1.2.1. - Dự báo nhu cầu điện năng theo các ngành của nền kinh tế quốc dân Phương pháp này còn được gọi là phương pháp tính trực tiếp. - 11 - Bước 1: Chia các phụ tải điện thành các nhóm phụ tải có tính chất hoạt động và nhu cầu tiêu thụ điện năng được xem là gần giống nhau (còn gọi là các môđun) như: công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt,.v.v… Các nhóm phụ tải này lại có thể chia thành các nhóm nhỏ hơn mà ở đó các hộ tiêu thụ có đặc điểm tiêu thụ điện năng giống nhau hơn. - Ví dụ trong nông nghiệp có thể chia thành các nhóm phụ tải trồng trọt, chăn nuôi, tưới tiêu, sinh hoạt. - Bước 2: Xác định nhu cầu điện năng cần thiết cho năm thứ t được tính theo công thức: At = ACNt + ANNt + AGTt + ASHt + ATD + ∆At (1.1) trong đó: ACNt là điện năng cho công nghiệp ANNt là điện năng cho nông nghiệp AGTt là điện năng cho giao thông ASHt là điện năng cho sinh hoạt ATD là điện năng cho tự dùng ∆At là điện năng tổn thất Điện năng cho công nghiệp được tính như sau: ∑==niitCNtBA1itγ (1.2) trong đó: γit là suất tiêu hao điện năng cho một đơn vị sản phẩm loại i năm t Bit là khối lượng sản phẩm loại i năm t - 12 - Suất tiêu hao điện năng xác định dựa vào số liệu thống kê và quá trình công nghệ sản xuất ra loại sản phẩm đó. - Khối lượng sản phẩm công nghiệp được xác định trong kế hoạch phát triển kinh tế quốc dân. - Điện năng cho nông nghiệp bao gồm điện năng phục vụ cho trồng trọt, chăn nuôi, tưới tiêu và sinh hoạt. - Điện năng cho trồng trọt và chăn nuôi có thể xác định theo suất tiêu hao điện năng, điện năng cho tưới tiêu có thể tính theo kế hoạch xây dựng các trạm bơm, điện năng cho sinh hoạt ở nông thôn tính theo mức sử dụng bình quân của các hộ nông dân. - Điện năng cho giao thông bao gồm điện năng cho đường bộ, đường sắt, đường thuỷ và hàng không. - Điện năng cho giao thông chủ yếu phụ thuộc vào mức độ điện khí hoá đường sắt, chiếu sáng đường bộ và các cảng (hàng không, biển). - Điện năng cho sinh hoạt tính theo kế hoạch phân phối điện cho sinh hoạt, có thể tính theo mức sử dụng bình quân cho đầu người hoặc cho hộ gia đình. - Ngoài các phụ tải trên còn một số phụ tải khác như trường học, bệnh viện, thương mại… thường được ghép vào điện năng sinh hoạt. - Điện năng tự dùng và tổn thất tính gần đúng theo tiêu chuẩn. - Trong các nhóm phụ tải trên thì phụ tải công nghiệp là chủ yếu, nó chiếm khoảng
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt