Phân tích cơ cấu thành phần phụ tải trong đồ thị phụ tải hệ thống điện Thị xã Uông Bí - Tỉnh Quảng Ninh

- Trong điều kiện thiếu nguồn thụng tin về phụ tải điện, để phõn tớch cơ cấu thành phần phụ tải đỉnh trong đồ thị phụ tải, người ta thường sử dụng cỏc phương phỏp “ So sỏnh đối chiếu” hoặc “Thống kờ, điều tra, đo đạc trực tiếp” tại cỏc nỳt phụ tải của hệ thống điện.
- Để san bằng đồ thị phụ tải của hệ thống điện, một cỏch hiệu quả cần phải phõn tớch được cơ cấu thành phần phụ tải đặc biệt là phụ tải đỉnh trong đồ thị phụ tải.
- Phương phỏp nghiờn cứu là dựa vào những đặc trưng của cỏc đồ thị phụ tải thành phần để xỏc định được cỏc số liệu yờu cầu rồi thực hiện giải quyết cỏc mục tiờu nghiờn cứu.
- 1.4 Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài Đề tài nghiờn cứu đến việc phõn tớch cơ cấu thành phần phụ tải trong đồ thị phụ tải thực tế của hệ thống điện Thị xó Uụng Bớ – Tỉnh Quảng Ninh.
- Nhu cầu quản lý ( DSM ) là lập kế hoạch , thực hiện , giỏm sỏt cỏc hoạt động nhằm gõy ảnh hưởng đến khỏch hàng sử dụng điện bằng nhiều cỏch khỏc nhau nhằm làm thay đổi hỡnh dạng biểu đồ phụ tải , nghĩa là thay đổi biểu đồ thời gian và kớch thước phụ tải .
- Để tạo thành “ Một sự thay đổi hỡnh dạng trong biểu đồ phụ tải ” chương trỡnh phải đạt được những mục tiờu đó chọn , nghĩa là phải cắt giảm tỷ giỏ bỡnh quõn , cải thiện sự hài lũng của khỏch hàng , đạt được cỏc mục tiờu cú độ tin cậy cao .
- -DSM chịu ảnh hưởng của hỡnh dạng đồ thị phụ tải .
- 2.Xỏc định cỏc lựa chọn thay thế : Khuụn khổ thứ nhất của bước này bao hàm việc xỏc định việc sử dụng cú mức tiờu thụ điện cao thớch hợp và những đặc điểm phự hợp với đồ thị phụ tải .
- Khú khăn bắt nguồn từ những thay đổi trong đồ thị phụ tải hệ thống gõy khú khăn khi dự bỏo nhu cầu phụ tải.
- Mục tiờu của chiến lược này là nhằm giảm nhu cầu điện năng của cỏc phụ tải điện nhờ việc sử dụng cỏc thiết bị điện cú hiệu suất cao, giảm tốn thất điện năng và hạn chế sử dụng năng lượng một cỏch vụ ớch.
- Thay đổi đồ thị phụ tải nhằm giảm chờnh giữa phụ tải đỉnh và phụ tải thấp nhất.
- Cú 6 phương phỏp cơ bản trong việc làm thay đổ hỡnh dạng đồ thị phụ tải được sử dụng trong quỏ trỡnh thực hiện DSM.
- Kiểm soỏt tải trực tiếp là phương phỏp thụng thường bằng cỏch kiểm soỏt trực tiếp cỏc bộ phận dịch vụ khỏch hàng , hoặc cỏc thiết bị của khỏch hàng .Kiểm soỏt tải trực tiếp được dựng nhằm giảm chi phớ hoạt động và giảm chi phớ cho nhiờn liệu - Valley filling – nõng cao phần thấp nhất của đồ thị phụ tải lờn , thường giỏ điện trong vựng này thấp hơn so với mức giỏ trung bỡnh Lê Trung Thành – Lớp cao học hệ thống điện .
- Flexible Load Shape – Đồ thị phụ tải linh hoạt b.
- Chớnh sỏch đối với giỏ điện năng Việc ỏp dụng biểu giỏ điện năng hợp lý sẽ tạo động lực làm thay đổi đặc điểm tiờu dựng điện và san bằng đồ thị phụ tải của hệ thống điện.
- Kinh nghiệm ở cỏc nước thực hiện thành cụng DSM cho thấy việc xõy dựng một chương trỡnh quốc gia về DSM phải gắn liền quy hoạch phỏt triển điện lực của quốc gia nhằm xỏc định giải phỏp cấp nguồn cho hệ thống điện bằng biện phỏp điều chỉnh dịch chuyển biểu đồ phụ tải điện.
- Lê Trung Thành – Lớp cao học hệ thống điện Thiết lập thể chế cho cỏc chương trỡnh DSM và tiết kiệm năng lượng tại Việt Nam: Trước đõy, chương trỡnh DSM thường do cỏc cụng ty điện lực thực hiện bởi cỏc lợi ớch tài chớnh mang lại từ việc giảm nhu cầu phụ tải đỉnh thay cho việc phải thờm nguồn cung mới.
- Nghiờn cứu cũng đó đề xuất cỏc thiết bị điện cần được ưu tiờn khuyến khớch nhằm làm giảm phụ tải tại giờ cao điểm.
- Nghiờn cứu và quản lý phụ tải thớ điểm trong khoảng 100 đơn vị thương mại và cụng nghiệp lớn.
- Nghiờn cứu và quản lý phụ tải thớ điểm trong khoảng 100 dơn vị thương mại và cụng nghiệp lớn.
- Dự ỏn DSM giai đoạn 2 Dự ỏn DSM giai đoạn 2 được xõy dựng dựa trờn cơ sở thực hiện DSM giai đoạn1 nhằm giỳp EVN nõng cao quản lý phụ tải và cải tiến biểu giỏ điện.
- Chương trỡnh quản lý phụ tải trực tiếp (DLC) thớ điểm: EVN phối hợp với Cụng ty Điện lực TP Hà Nội và TP Hồ Chớ Minh để triển khai thớ điểm chương trỡnh DLC sử dụng hệ thống quản lý bằng súng để cắt giảm nhu cầu sử dụng của khoảng 2000 phụ tải khỏch hàng ( hệ thống điều hũa, bỡnh nước núng.
- Chương trỡnh đốn Compact (CFL): Chương trỡnh thỳc đẩy sử dụng búng đốn Compact CFL, cú cựng cụng suất phỏt sỏng (lumen) với búng đốn sợi đốt nhưng tiờu thụ chỉ bằng 20% điện năng, giảm đỏng kể phụ tải ỏnh sỏng.
- Cỏc mục tiờu của giai đoạn 2 là đến cuối năm 2007 sẽ giảm 120 MW phụ tải đỉnh và tiết kiệm khoảng 3000GWh điện năng.
- Chương trỡnh nghiờn cứu phụ tải.
- Chương trỡnh kiểm soỏt phụ tải trực tiếp.
- Cỏc chương trỡnh DSM sẽ tập trung chủ yếu vào việc cắt giảm và chuyển dịch phụ tải ra khỏi thời giam vận Lê Trung Thành – Lớp cao học hệ thống điện hành cao điểm của hệ thống, cỏc chương trỡnh tiết kiệm năng lượng sẽ tập trung vào việc nõng cao hiệu suất sử dụng điện của cỏc thiết bị.
- Thực hiện cỏc chương trỡnh quản lý phụ tải để cắt giảm nhu cầu cụng suất đỉnh của hệ thống điện quốc gian năm 2010 khoảng 500MW và năm 2015 là 1200MW.
- Thiết lập cơ cấu tổ chức để thực hiện hiệu quả chương trỡnh DSM nõng cao khả năng về thiết kế, thực hiện và đỏnh giỏ cỏc chương trỡnh nghiờn cứu và quản lý phụ tải và chuẩn bị cỏc phương ỏn mở rộng cho giai đoạn sau.
- Trung bỡnh mỗi tủ lạnh hiệu suất cao sẽ cho mức tiết kiệm 18W và tổng lượng cụng suất cắt giảm phụ tải của chương trỡnh tủ lạnh hiệu suất cao vào năm 2015 khoảng 23,4 MW.
- Trung bỡnh mỗi điều hũa hiệu suất cao sẽ cho mức tiết kiệm 400W và tổng lượng cụng suất cắt giảm phụ tải của chương trỡnh điều hũa hiệu suất cao vào năm 2015 khoảng 72,8 MW.
- Trung bỡnh mỗi động cơ hiệu suất cao sẽ cho mức tiết kiệm 100W và Lê Trung Thành – Lớp cao học hệ thống điện tổng lượng cụng suất cắt giảm phụ tải của chương trỡnh động cơ hiệu suất cao vào năm 2015 khoảng 80 MW.
- Trung bỡnh, mỗi bỡnh đun nước núng loại 120l sẽ cho hiệu quả tiết kiệm được 1770 kWh/ năm điện năng và tổng lượng cụng suất cắt giảm phụ tải của chương trỡnh đun nước núng năng lượng mặt trời vào năm 2015 khoảng 73,5 MW.
- Chương trỡnh điều khiển phụ tải trực tiếp: Điều khiển phụ tải trực tiếp là khả năng cỏc cụng ty điện lực cú thể điều khiển cỏc thiết bị điện phớa khỏch hàng khi được khỏch hàng chấp thuận trước.
- Lê Trung Thành – Lớp cao học hệ thống điện Ch−ơng 3: soạn thảo và phê chuẩn số liệu 3.1 Ph−ơng pháp luận nghiên cứu phụ tải.
- Để xây dựng biểu đồ phụ tải ta phải tiến hành nghiên cứu phụ tải.
- Nghiên cứu phụ tải là thu thập thông tin cần thiết về khách hàng sử dụng năng l−ợng nhằm hiểu rõ loại phụ tải của hệ thống.
- Từ đó đ−a ra một cách chi tiết các biểu đồ phụ tải của các thành phần phụ tải theo các ngành, các ngành con trong các ngành lớn, theo các khách hàng sử dụng điện trong mỗi ngành nhỏ và theo công nghệ sử dụng cuối cùng.
- Thông th−ờng, trong thực tế phổ biến là xây dựng các biểu đồ phụ tải ở dạng “ phụ tải bình th−ờng ” ở đó tất cả các điểm số liệu là đ−ợc chuẩn hoá bởi một vài hệ số sử dụng nh− công suất cực đại, điện năng tiêu thụ cả năm.
- Hệ thống điện Việt Nam luôn thiếu nguồn trầm trọng vào giai đoạn hè trong năm, để đánh giá chính xác cơ cấu thành phần phụ tải đỉnh nhằm san bằng đồ thị phụ tải tác giả thu thập thông tin phụ tải của thị xã Uông Bí-Quảng Ninh trong một ngày bình th−ờng của tháng 07 năm 2010.
- 3.2 Các b−ớc tiến hành nghiên cứu phụ tải Việc nghiên cứu phụ tải toàn diện sẽ bao gồm các b−ớc sau: B−ớc 1: Lựa chọn khách hàng - thiết kế mẫu B−ớc 2: Lựa chọn công tơ B−ớc 3: Thực hiện khảo sát khách hàng, thu thập số liệu B−ớc 4: Xây dựng biểu đồ phụ tải của từng ngành, từng thành phần B−ớc 5: Xây dựng biểu đồ phụ tải hệ thống Lê Trung Thành – Lớp cao học hệ thống điện Hoạt động nghiên cứu phụ tải đòi hỏi số liệu lớn.
- Mục tiêu quan trọng của nghiên cứu phụ tải là cung cấp đầy đủ biểu đồ phụ tải hệ thống từ các ngành con và các hộ sử dụng cuối cùng.
- Số liệu nghiên cứu khảo sát thị tr−ờng cho nghiên cứu phụ tải đ−ợc thực hiện khi chia lẻ biểu đồ hệ thống theo các loại phụ tải cuối cùng đ−ợc yêu cầu.
- Quá trình thiết kế mẫu cho nghiên cứu phụ tải thông th−ờng đ−ợc thiết lập rõ ràng hiện t−ợng.
- Trong nghiên cứu phụ tải thiết kế mẫu th−ờng là trên cơ sở phân tích sự thay đổi của số l−ợng biểu đồ phụ tải chủ yếu.
- Trong thời gian nghiên cứu phụ tải, biểu đồ phụ tải trung bình ngành và các ngành con đ−ợc xây dựng bởi các số liệu trung bình theo khoảng thời gian của phụ tải thuộc về các ngành hoặc các ngành con giống nhau.
- Biểu đồ phụ tải trung bình của ngành ( hoặc các ngành con ) đ−ợc tiêu chuẩn hoá một số l−ợng biểu đồ phụ tải chẳng hạn nh− tiêu thụ điện hàng năm, công suất đỉnh hằng năm, công suất cực đại trung bình.
- Lê Trung Thành – Lớp cao học hệ thống điện Số liệu nghiên cứu phụ tải thông th−ờng đ−ợc thu thập bằng việc lắp đặt các đo đếm theo thời gian và thực hiện các khảo sát điều tra khách hàng.
- Lê Trung Thành – Lớp cao học hệ thống điện Ch−ơng 4: phân tích cơ cấu thành phần phụ tải trong đồ thị phụ tải hệ thống 4.1 Ph−ơng pháp phân tích cơ cấu thành phần phụ tải đỉnh trong ĐTPT của HTĐ dựa trên cơ sở những đặc tr−ng cơ bản của các ĐTPT thành phần.
- Nh− ta đã biết việc tác động nhằm biến đổi san bằng đồ thị phụ tải hệ thống điện là một trong các mục tiêu chính của ch−ơng trình DSM.
- Một cách trực tiếp là phải phân tích đ−ợc cơ cấu thành phần các phụ tải tham gia vào phụ tải hệ thống.
- Để phân tích cơ cấu các thành phần phụ tải trong đồ thị phụ tải ngày của hệ thống điện có thể dùng các ph−ơng pháp sau: Đặt đồng hồ tự ghi (Các công tơ điện tử) tại tất cả các nút phụ tải của hệ thống.
- Đồng thời, xây dựng mạng l−ới truy cập truyền dẫn thông tin nhằm thu thập và tổng hợp số liệu phụ tải ghi đ−ợc, từ đó xây dựng đồ thị phụ tải của hệ thống.
- −u điểm của ph−ơng pháp này là đo và ghi lại chính xác phụ tải tại các thời điểm.
- Ph−ơng pháp phân tích cơ cấu thành phần phụ tải của đồ thị phụ tải hệ thống nhằm tính toán và đ−a ra tỷ lệ nhu cầu công suất tham gia của các khu vực phụ tải điển hình vào đồ thị phụ tải ngày của hệ thống điện.
- Đồ thị phụ tải hệ thống điện sẽ đ−ợc xây dựng từ việc tổng hợp các số liệu của các đồ thị phụ tải điển hình thành phần có đ−ợc.
- Lê Trung Thành – Lớp cao học hệ thống điện Trình bày ph−ơng pháp 4.2.1 Ph−ơng pháp luận Ph−ơng pháp phân tích cơ cấu thành phần phụ tải là kết hợp các ph−ơng pháp tính toán các đặc tr−ng của đồ thị phụ tải ngày với lý thuyết xác suất và thống kê số liệu đồ thị phụ tải ngày.
- Nhận thấy từ các nguồn số liệu thống kê, đo đạc, phân tích và dự báo chúng ta có thể biết tr−ớc đ−ợc: đồ thị phụ tải ngày trung bình của hệ thống điện.
- Từ các nguồn số liệu này ta có thể tính toán và xây dựng lên một cách gần đúng đồ thị phụ tải điển hình của từng khu vực phụ tải.
- Sau đó tổng hợp các phụ tải điển hình cho từng khu vực phụ tải ta sẽ xây dựng đ−ợc đồ thị phụ tải tổng của hệ thống.
- Việc tính toán gần đúng các đồ thị phụ tải điển hình cho các khu vực phụ tải dựa trên các thông số đặc tr−ng của đồ thị phụ tải gồm: các thời đoạn công suất cực đại, trung bình, cực tiểu, giá trị công suất cực đại, trung bình, cực tiểu hoặc các hệ số công suất t−ơng ứng.
- Từ các số liệu thống kê đồ thị phụ tải đã thu thập đ−ợc, các đặc tr−ng nêu trên đ−ợc tính toán theo xác suất.
- (4-1) Nếu trong một phụ tải đang xét có N phụ tải thành phần, phụ tải thành phần thứ i có các đặc tr−ng thời gian công suất cực trị là Tmaxi , Tmini.
- Gọi PTmaxi, PTmini là xác suất thời gian công suất cực trị của khu vực phụ tải đang xét lấy các giá trị Tmaxi, Tmini, thế thì vọng số thời đoạn công suất cực trị của khu vực phụ tải cũng đ−ợc tính t−ơng tự (4-1) nh− sau: Lê Trung Thành – Lớp cao học hệ thống điện PTTTiTNiiEmax1maxmaxmax.
- (4-3) Các vọng số này đ−ợc xem nh− là các đặc tr−ng thời gian công suất cực trị của đồ thị phụ tải của khu vực đang xét.
- B−ớc 1: Thu thập và phân loại số liệu về đồ thị phụ tải của từng phụ tải riêng biệt.
- B−ớc 2: Xác định các đặc tr−ng của các đồ thị phụ tải riêng biệt ( Tmaxi, Ttbi, Tmini.
- B−ớc 3: Xác định các đặc tr−ng của các đồ thị phụ tải điển hình ( Tmaxi, Ttbi, Tmini.
- Kmaxi, Kmini) cho các khu vực phụ tải theo xác suất.
- B−ớc 4: Tính các đặc tr−ng công suất của các đồ thị phụ tải điển hình ( Pmax, Ptb, Pmin.
- B−ớc 5: Xây dựng đồ thị các khu vực phụ tải điển hình.
- B−ớc 6: Xác định thành phần phụ tải khu vực tham gia vào đồ thị phụ tải chung của hệ thống điện.
- 4.2.2 Cách lấy số liệu phụ tải Các thông số đo đ−ợc của phụ tải điện đ−ợc xây dựng dựa trên các ph−ơng thức sau.
- 4.2.3 Thông tin đặc tr−ng của đồ thị phụ tải Thông qua các số liệu của đồ thị phụ tải đo đ−ợc ta xác định đ−ợc các đặc tr−ng sau: Lê Trung Thành – Lớp cao học hệ thống điện .
- Từ số liệu thu thập đ−ợc của phụ tải và hoá đơn tiền điện của các khu vực phụ tải có thể xác định đ−ợc điện năng tiêu thụ tháng và nh− vậy tính đ−ợc điện năng tiêu thụ của từng ngày.
- Bởi vậy khi phân tích cơ cấu thành phần phụ tải của đồ thị phụ tải, các số liệu tập trung chủ yếu ở 3 khu vực công nghiệp, ánh sáng sinh hoạt, th−ơng mại.
- Trong một phạm vi đã khoanh vùng nhất định, số liệu thống kê điện năng sẽ đ−ợc lấy cho tất cả các phụ tải thuộc khu vực đó.
- Các số liệu thống kê cho thấy đỉnh của đồ thị phụ tải th−ờng chỉ xuất hiện từ một đến hai lần.
- Khi phân tích và tính toán, ta giả thiết rằng các đồ thị phụ tải có hai đỉnh trong hai thời đoạn 0 ữ 12 giờ và 13ữ 24 giờ.
- Các đồ thị phụ tải của các phụ tải trong từng ngành nhỏ có dạng t−ơng tự nhau.
- Các thời đoạn công suất phụ tải cực trị gần trùng nhau.
- Nói cách khác, ta chỉ xem xét đồ thị phụ tải với trục công suất lấy giá trị t−ơng đối.
- 4.2.5 Xác định các khoảng thời gian công suất đạt cực đại, trung bình và cực tiểu: 4.2.5.1 Xác định các thời đoạn Tmax, Tmin và Ttb của đồ thị phụ tải các ngành nhỏ Từ các đồ thị phụ tải tổng của từng ngành nhỏ, xác định các thông số trên nh− sau.
- Ttbj = 24 - Tmaxj - Tminj , j = 1 hoặc 2 (Công thức 4-8) Trong đó : Pi : công suất phụ tải tại giờ thứ i.
- Lê Trung Thành – Lớp cao học hệ thống điện ti : giờ thứ i t−ơng ứng với công suất phụ tải Pi.
- 4.2.5.2 Tính toán Tmax, Ttb , Tmin của đồ thị phụ tải các khu vực Các giá trị Tmax, Ttb , Tmin của đồ thị phụ tải các khu vực kinh tế tính theo (4-2) và (4-3).
- Tuy nhiên mỗi khu vực kinh tế gồm nhiều ngành nhỏ khác nhau, trong mỗi ngành nhỏ số liệu lại thu thập đ−ợc trên một số l−ợng nhất định phụ tải.
- Đối với ngành nhỏ thứ i số liệu đ−ợc lấy từ Ni phụ tải, nếu xét đến giả thiết 4 thì các giá trị Tmax, Ttb , Tmin của đồ thị phụ tải các khu vực kinh tế đó đ−ợc tính gần đúng theo các công thức (4-9 và 4-10) sau đây.
- (4-13) n ∑ Ni i =1 Ki : Tỷ số Pmini/Pmaxi của đồ thị phụ tải ngành thứ i thuộc khu vực kinh tế đang xét.
- Ni : Số l−ợng phụ tải trong ngành thứ i.
- Lê Trung Thành – Lớp cao học hệ thống điện Tính toán thành phần công suất phụ tải của các khu vực tham gia vào biểu đồ phụ tải tổng Sau khi tính đ−ợc Pmax, Tmax ,Ptb ,Ttb , Pmin,Tmin của biểu đồ phụ tải ngày trong từng khu vực kinh tế.
- Từ đó lập biểu đồ phụ tải ngày cho từng khu vực kinh tế.
- Tiếp theo tính phần trăm của công suất phụ tải các khu vực kinh tế tham gia vào biểu đồ phụ tải tổng cho từng giờ.
- Tiếp theo xin minh hoạ ph−ơng pháp thông qua việc phân tích cơ cấu đồ thị phụ tải cho hệ thống điện Thị xã Uông Bí– Tỉnh Quảng Ninh.
- Tính tổng quan có khả năng đảm bảo đ−ợc vì các đặc tr−ng của đồ thị phụ tải đều đ−ợc tính theo các giá trị kỳ vọng số của các đại l−ợng này.
- Cơ cấu thành phần đồ thị phụ tải của hệ thống điện thị xã Uông Bí cho thấy tại mọi thời điểm, hai khu vực Công nghiệp và ánh sáng sinh hoạt luôn chiếm tỷ trọng công suất điện năng lớn nhất trong hệ thống.
- Tại thời đoạn đồ thị phụ tải hệ thống đạt cực đại thì khu vực công nghiệp đạt tỷ lệ lớn nhất chiếm 80%.
- Đồ thị phụ tải đạt cực tiểu vào ban đêm từ 1 đến 4 giờ sáng thời điểm đó tạo ra một tiềm năng cho các giải pháp dịch chuyển đồ thị phụ tải.
- Muốn dịch chuyển và cắt bớt đỉnh của đồ thị phụ tải để giảm bớt tổn thất điện năng cũng nh− công suất của các nhà máy điện phải xây mới, trong kế hoạch phát triển hệ thống điện cần l−u ý đến các giải pháp có tác động chủ yếu đến hai khu vực CN và ASSH.
- Phần phụ tải đỉnh là lúc gắn liền với phụ tải Công nghiệp vào giờ cao điểm từ 10 giờ đến 11 giờ tr−a và từ 14giờ đến 17 giờ chiều, giải pháp tốt nhất với phụ tải công nghiệp cần phải thực hiện việc ký các hợp đồng nguyên tắc, xây dựng biểu đồ Lê Trung Thành – Lớp cao học hệ thống điện phụ tải, cam kết sử dụng điện vào giờ thấp điểm và đúng với công suất đã ký, 100% hộ sản xuất công nghiệp phải lắp đặt công tơ 3 giá

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt