Luận văn:Nghiên cứu tính toán tối ưu trào lưu công suất trong hệ thống điện Việt Nam có tính đến giá điện cạnh tranh

Chia sẻ: Nhung Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

146
lượt xem 33
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Theo văn bản số 5742 ngày 29/6 của Bộ Công Thương, Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia (A0), với vai trò là Đơn vị điều hành hệ thống điện và thị trường điện, có nhiệm vụ thông báo vận hành thị trường phát điện cạnh tranh chính thức từ hôm nay. A0 cũng sẽ có trách nhiệm kiểm tra và đôn đốc từng đơn vị chuẩn bị tham gia theo đúng quy định.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn:Nghiên cứu tính toán tối ưu trào lưu công suất trong hệ thống điện Việt Nam có tính đến giá điện cạnh tranh

1 2 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Đ I H C ĐÀ N NG NGUY N H U THU N Ngư i hư ng d n khoa h c: PGS.TS. LÊ KIM HÙNG NGHIÊN C U TÍNH TOÁN T I ƯU TRÀO LƯU CÔNG Ph n bi n 1: TS. NGUY N H U HI U SU T TRONG H TH NG ĐI N VI T NAM CÓ TÍNH Đ N GIÁ ĐI N C NH TRANH Ph n bi n 2: PGS.TSKH. H Đ CL C Chuyên ngành: M NG VÀ H TH NG ĐI N Mã s : 60.52.50 Lu n văn ñư c b o v t i H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 27 tháng 10 năm 2012. TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Có th tìm hi u lu n văn t i: Đà N ng - Năm 2012 - Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng. - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng.
3 4 M Đ U - Chương 2. Các v n ñ trong th trư ng ñi n 1. Lý do ch n ñ tài: - Chương 3. Bài toán phân b Công su t t i ưu trong h Trong tình hình kinh t th trư ng c a ñ t nư c ñang ngày càng th ng ñi n có tính ñ n giá ñi n c nh tranh phát tri n, v n ñ kinh t k thu t trong v n hành và thi t k h th ng - Chương 4. Áp d ng Bài toán ñi n là vô cùng c n thi t. Hi n nay nư c ta do các ngu n năng lư ng truy n th ng ngày càng c n ki t, nhu c u s d ng ñi n năng CHƯƠNG 1 ngày càng tăng, bi n ñ i khí h u ngày càng ph c t p không theo m t T NG QUAN V H TH NG ĐI N VI T NAM quy lu t nh t ñ nh làm nh hư ng không nh ñ n ngu n năng lư ng 1.1. T ng quan năng lư ng th gi i và khu v c. t nhiên. Khi n giá thành năng lư ng ngày m t tăng. 1.1.1. T ng quan năng lư ng th gi i. Vi c áp d ng bài toán OPF trong th i gian qua cũng ñã ñư c ñ 1.1.2. T ng quan v năng lư ng ASEAN. c p ñ n r t nhi u nhưng k t qu v n hành h th ng v n còn nhi u b t 1.2. T ng quan v h th ng ñi n Vi t Nam. c p chưa ñ t ñư c k t qu như n i dung c a bài toán ñã nêu. 1.2.1. Vai trò quan tr ng thi t y u c a năng lư ng ñ i v i s M c d u th trư ng ñi n c nh tranh t i Vi t Nam ñã ñi vào ho t phát tri n kinh t , xã h i và ph c v dân sinh . ñ ng nhưng v n còn m t s h n ch nh t ñ nh, chưa th hi n ñư c 1.2.2. Nh n ñ nh nh ng cơ h i và thách th c, nh ng v n ñ tính hi u qu trong quá trình s d ng và ti t ki m ñi n năng. t n t i trong vi c cung ng và s d ng ñi n, ñ m b o an ninh năng Nh m t o môi trư ng ñ u tư t t, s công b ng cho bên mua và lư ng Qu c gia: bán ñi n cũng như l i ích c a ngư i s d ng ñi n năng, vi c xây 1.2.3. Đ xu t các gi i pháp giúp c i thi n ngu n, cung c p ñ d ng bài toán v n hành t i ưu trào lưu công su t trong h th ng ñi n ñi n cho phát tri n kinh t xã h i, nâng tính c nh tranh khi h i có tính ñ n giá ñi n c nh tranh là v n ñ c p bách c n ñư c quan tâm nh p kinh t qu c t : hi n nay. - Phát tri n ngu n năng lư ng h t nhân: 2. M c ñích nghiên c u: - Tăng cư ng h p tác ñ u tư nhà nư c-tư nhân (PPP) trong 3. Đ i tư ng và ph m vi nghiên c u. lĩnh v c phát tri n ngu n ñi n: 3.1. Đ i tư ng nghiên c u. - Nhu c u v n: 3.2. Ph m vi nghiên c u. - Các hình th c ñ u tư ti m năng trong ngành ñi n: 4. Phương pháp nghiên c u - Các khó khăn g p ph i: 5. Ý nghĩa khoa h c và th c ti n. - Các gi i pháp 6. C u trúc c a lu n văn. - Chương 1. T ng quan v h th ng ñi n Vi t Nam:
5 6 1.3. K t lu n: - Đ y nhanh ti n ñ xây d ng th trư ng ñi n ñ thu hút v n Thông qua các s li u th ng kê v h th ng năng lư ng th ñ u tư t m i thành ph n kinh t trong và ngoài nư c tham gia ho t gi i và khu v c ASEAN nói chung và năng lư ng Vi t Nam hi n nay ñ ng ñi n l c. nói riêng, Theo s li u m i nh t này, trong năm 2011 t ng nhu c u - C n xây d ng m t cơ ch giá ñi n minh b ch, ñ h p d n nhà năng lư ng toàn c u tăng ch m l i ch m c 3%, trong ñó s n lư ng ñ u tư. Chính vì giá ñi n hi n nay còn b c l nh ng y u t b t c p than tiêu th trên toàn c u tăng 6,6% trong năm th 12 liên ti p, d u nên không thu hút nhà ñ u tư. Thêm vào ñó, vi c bù chéo gi a giá m tăng 1%, s n lư ng ñi n gi m 4% do s n lư ng ñi n các nư c ñi n s n xu t sang giá ñi n sinh ho t v n duy trì ñang làm gi m s c thu c T ch c H p tác kinh t và phát tri n (OECD), câu l c b các c nh tranh c a s n ph m hàng hoá. Vi c giá ñi n không ph n ánh nư c giàu nh t th gi i, gi m t i 9,2%. S n lư ng tiêu th khí ñ t t ñúng chi phí cũng không khuy n khích s d ng ñi n ti t ki m. nhiên toàn c u tăng 2,1% trong năm 2011, m c tăng th p nh t so v i m c tăng 7,2% năm 2010. CHƯƠNG 2 Nhu c u ñi n hi n nay c a VN kho ng 13.000 MW, nhưng NH NG V N Đ EVN m i cung c p ñư c g n 12.000 MW, thi u kho ng hơn 1.000 TRONG TH TRƯ NG ĐI N C NH TRANH MW. EVN ñã ph i nh p kh u t Trung Qu c là hơn 400 MW ch 2.1. Gi i thi u: y u là th y ñi n nh nh m gi i quy t b c xúc thi u ñi n trong mùa 2.1.1. Mô hình th trư ng ñi n t p trung (Mandatory Gross h n hán, ñ gi i quy t t t các khuy t ñi m t n ñ ng ñ i v i h th ng Pool): năng lư ng hi n nay t i Vi t Nam, chúng ta c n quan tâm m t s gi i 2.1.2. Mô hình h p ñ ng song phương: pháp c th như sau: 2.2. Giá ñi n truy n t i - C n xây d ng m t khung pháp lý phù h p tiêu chu n qu c t 2.3. Giá ñi n khi x y ra t c ngh n lư i ñi n truy n t i: và ñi u ki n Vi t Nam. Chính ph c n thành l p m t cơ quan ñ c l p 2.3.1 M t vài phương pháp tính chi phí t c ngh n: qu n lý các d án PPP ñ th c hi n cơ ch m t c a, t o ñi u ki n cho 2.3.2 Các quy n l i truy n t i: các nhà ñ u tư cơ h i n m b t thông tin d án m t cách d dàng cũng 2.4. Qu n lý s t c ngh n m ch. như thu n l i trong vi c tri n khai th c thi d án. 2.4.1 Phương pháp gi i quy t: - Xây d ng m t cơ ch h tr ñ i v i các d án, tính ñ n vai Sau quá trình phân tích ng u nhiên, Trung tâm ñi u ph i s ki m trò c a nhà nư c v i tư cách là ngư i bão lãnh và xúc ti n tính kh tra k ho ch v n hành v i các t c ngh n phân vùng và t c ngh n liên thi. Tuyên truy n nâng cao nh n th c c a các nhà ñ u tư tư nhân khi vùng, c g ng gi m thi u các chi phí t c ngh n b ng cách c g ng di tham gia xây d ng h t ng cùng Nhà nư c. chuy n giá tr cân b ng trong k ho ch c a SC. Trong quá trình này, s ñi u ch nh các giá th u (gia tăng hay suy gi m) th hi n các thông
7 8 tin kinh t mà Trung tâm ñi u ph i ñ c l p s d a trên nó ñ gi i ra chương này cũng ñưa ra lo i h p ñ ng v giá ñi n truy n t i là h p quy t các t c ngh n. Khi s t c ngh n liên k t thư ng xuyên hơn hơn ñ ng theo hư ng truy n công su t. Trong m ng ñi n thư ng x y ra s t c ngh n n i b v i các hi u ng m r ng h th ng, Trung tâm t t ngh n m ch, do ñó chi phí t t ngh n cũng ñã ñư c tìm hi u và ví ñi u ph i ñ c l p trư c tiên s ph i gi i quy t các t c ngh n liên d c th v tính chi phí t t ngh n n i vùng, liên vùng. Tác gi ñã tìm vùng. Thay vì ñi u ch nh k ho ch v n hành, Trung tâm ñi u ph i hi u và ñ c p ñ n y u t m m d o c a giá ñi n t ñó rút ra m t vài ñ c l p s thay ñ i tr c ti p trên ngu n phát và t i n i hai ñ u c a quan ñi m thi t k c a giá ñi n th trư ng. ñư ng dây b t c ngh n, và sau ñó là m t lo t các công tác ñi u ch nh Hi n nay, th trư ng ñi n C nh tranh t i Vi t Nam m c dù ñ t c a các thi t b h tr . ñư c m c tiêu ñ ra là thu hút ñư c ñông ñ o các nhà máy phát ñi n Sau khi các t c ngh n trên vùng n i b ñã ñư c gi i quy t, tham gia c nh tranh chào giá nhưng sau hơn m t tháng v n hành, th Trung tâm ñi u ph i ñ c l p s ti p t c d i ñ n s t c ngh n vùng trư ng phát ñi n c nh tranh ñã b c l m t s vư ng m c c n s m gi i liên k t. quy t ñ ñ m b o minh b ch cũng như nâng cao tính c nh tranh. 2.4.2 Hình th c bài toán t c ngh n trong vùng n i b : 2.4.3 Hình th c bài toán t c ngh n trong vùng liên k t: CHƯƠNG 3: 2.5. Đ u th u th trư ng ñi n vào ngày ti p theo. BÀI TOÁN PHÂN B CÔNG SU T T I ƯU TRONG H 2.6. Y u t “m m d o” c a nhu c u trong giá ñi n: TH NG ĐI N CÓ TÍNH Đ N GIÁ ĐI N C NH TRANH 2.6.1 Th trư ng ñi n và giá ñi n: 3.1. Gi i thi u: 2.6.1.1. M c ñích c a th trư ng ñi n là ñưa ra giá ñi n h p Trư c khi b t ñ u m t OPF, vi c xem xét nh ng m c tiêu mà lý và c t lõi v n ñ này là cân b ng gi a hai bên: phía cung c p và m t OPF ph i th c hi n là ñi u vô cùng c n thi t. M c tiêu chính y u phía có nhu c u. c a m t gi i thu t OPF là nh m m c tiêu t i thi u các chi phí nh m 2.6.1.2. Vi c ñ nh giá có trình t như sau: ñáp ng nhu c u t i c a m t h th ng công su t trong khi v n ñáp 2.6.1.3. Giá th trư ng ñư c xác ñ nh b i m t s quan ñi m ng ñi u ki n an ninh c a h th ng ñi n. Các chi phí liên quan ñ n h thi t k m u ch t có liên quan ñ n c giá ñi n l n ph n ng c a th ng công su t có th tùy thu c vào m i tình hu ng riêng, nhưng khách hàng. nói chung chúng s ñư c tính vào trong chi phí c a máy phát ñi n 2.6.2. Đ m m d o c a nhu c u ñi n: (MW) m i máy phát. T quan ñi m này c a m t OPF, công vi c 2.7. K t lu n. ñ t ñư c an ninh c a h th ng ñòi h i ta ph i luôn luôn gi m i m t Trong ph n này chúng ta tìm hi u v m t s v n ñ g p ph i thi t b trong ph m vi ho t ñ ng mong mu n tr ng thái n ñ nh. Đ t trong th trư ng ñi n c nh tranh, 2 mô hình thư ng ñư c xem xét ñ ñư c ñi u này ñòi h i công su t ñ u ra t i thi u và t i ña c a các máy áp d ng là mô hình PoolCo, mô hình h p ñ ng song phương. Ngoài
9 10 phát, phân b MVA t i ña trên dây truy n t i và máy phát cũng như C ( s) = C (s p , sq ) = ∑ Ck (s p , sq ) = chi phí c a nhà cung c p. là ñ i v i ñi n áp thanh cái trong ph m vi ho t ñ ng cho phép. Trong h th ng ñi n, phân b công su t t i ưu gi a các nhà máy B(d ) = B(d p , d q ) = ∑ Bk (d p , dq ) = l i nhu n c a h tiêu th . có nhi u phương pháp áp d ng ñ gi i quy t các bài toán. Tuy nhiên h ( x, s p , d p )  em ch xin gi i thi u phương pháp thư ng ñư c áp d ng là phương h( x) − s + d   p $ $  h( x, s, d ) =   =  hq ( x, sq , dq )  = các ràng bu c cân pháp Lagrange.  h( x)      3.1.1 Bài toán Lagrange:  h( x)  3.1.2. Phân b công su t t i ưu gi a các nhà máy nhi t ñi n: b ng. Sau khi tính toán ta xác ñ nh ñư c: ε1 =ε2 =...=εn $ h p ( x, s p , d p ) = h ( x ) − s p + d p = ñ ng th c phân b công su t th c. (3.11) 3.1.3 Phân b công su t t i ưu gi a nhi t ñi n và th y ñi n: Xem ph l c ñ bi t thêm chi ti t. Sau khi tính toán ta xác ñ nh ñư c : $ hq ( x, sq , d q ) = h ( x ) − s q + d q = ñ ng th c phân b công su t ph n ε = λ1q1 = ... = λnqn (3.29) kháng. Xem ph l c ñ bi t thêm chi ti t. 3.2. Cơ s lý lu n và phương th c áp d ng:  smin − s  3.2.1. Gi i thi u: s−s  3.2.2. Nh ng kí hi u:  max  g ( x, s, d ) =  d min − d  = các ràng bu c b t cân b ng. x = các bi n tr ng thái và các ñi u khi n khác (n c ñi u ch nh).   T  d − d max  s =  sT sq  = vector cung c p.  p  T  g ( x)    T d =  d T d q  = vector yêu c u.  p  T f ( d , p q ) = ñ ng th c thêm vào dành cho phía khách hàng. T L , L , L = các hàm Lagrange s =  s p s q  = vector cung c p bao g m vector zero khi không có $ $T $T     T λ =  λh  T λg T λ T  = vector nhân t lagrange f  ngu n cung c p t n t i. T T T λh = λh T λh  = λhp λhp λh  = vector nhân t lagrange c a T T T T d =  d p d q  = vector yêu c u bao g m vector zero khi không có t i $ $T $T  $   $ $      các ñ ng th c phân b công su t và các ràng bu c cân b ng khác. t n t i.
11 12 T Trong khi ti p c n ñ quy t ñ nh t i ña hóa l i nhu n trong m c λh = λgs min λgs max λgd min λgd max λq  = vector nhân t  T T T T T  3.2.4 có th ñư c th c hi n, phương pháp này ñòi h i ph i thêm vào lagrange c a các ràng bu c b t cân b ng. các bi n và argument c a các bi n ñi u khi n. Đ ñ t ñư c ñi u này, T ta xem xét gi i quy t các chương trình phi tuy n ñư c tham s hóa λhs = λhsp λhsq  = vector nhân t lagrange rút g n ch bao T T $   $ $   b i pd g m các giá tr ñ u vào c a ñ ng th c phân b công su t có tính công max − C ( s) x ,s ,d su t cung c p th c ho c ph n kháng. T  h( x ) − s + d  $ $ λhd = λhdp T λhdq T  = vector nhân t lagrange rút g n ch bao h( x, s, d ) =  =0 $   $ $    h( x)    g m các giá tr ñ u vào c a ñ ng th c phân b công su t có tính công  smin − s  su t yêu c u th c ho c ph n kháng. s−s   max   d min − d  ≤ 0 T λ f = λ T  fp λ T  = vector nhân t lagrange c a các ràng bu c thêm fq  g ( x, s , d ) =   vào.  d − d max   g ( x)  T T p =  p s M ps  =  p s T T T T psq M pdp T T psq  = vector giá c a các bi n   (3.36)     f ( d , pd ) = d − D ( pd ) = 0 nhà cung c p và khách hàng (bao g m giá công su t th c và ph n ∂B ( • ) Trong ñó hàm D ( •) là hàm ngư c c a kháng) . Theo cách khác, ∂B ( • ) ∂d D ( • ) = là ngư c c a , m c t i ưu, ñây là hàm yêu c u c a ∂d ∂B ( D( pd ) ) pd − = 0, ∀pd khách hàng. ∂d ∂C ( • ) ∂B ( • ) S ( • ) = là ngư c c a , m c t i ưu, ñây là hàm cung c p c a S d ng ñ nh nghĩa D ( •) là hàm ngư c c a , d − D ( pd ) = 0 ∂s ∂d nhà cung c p. ∂B ( d ) làm rõ là λ f − = 0 . Do ñó các ñi u ki n c n thi t có th ñư c 3.2.3. Công th c OPF tiêu chu n truy n th ng: ∂d 3.2.4. T i ña hóa l i nhu n: vi t như dư i ñây: 3.2.5 Phương pháp ti p c n ch nh s a:
13 14 ∂h( x, s, d ) T ∂g ( x, s, d ) h ( x, s , D ( −λhd + λgd min − λgd max )) λh T + λg =0 $ ∂x ∂x (3.41) ∂C (s) λ g ( x, s, D ( − λhd + λgd min − λgd max )) = 0 − − λhs − λgs min + λgs max = 0 T $ g $ ∂s λg ≥ 0 (3.40) Bây gi so sánh ñ ng th c (3.41) và ñ ng th c (3.30) là các ñi u ∂B ( d ) + λhd − λgd min + λgd max = 0 $ ki n c n thi t ñ t i ưu cho công th c OPF tiêu chu n nh m t i thi u ∂d hóa các chi phí phát. Chúng cùng các ñ ng th c v i ñ ng th c truy n h( x, s, d ) = 0 th ng d − D (−λhd + λgd min − λgd max ) = 0 ép bu c cho sau ñi u ch nh. $ λ g ( x, s, d ) = 0; λg ≥ 0 T g Do ñó, nh m ñưa t i ña hóa l i nhu n vào ñ ng th c OPF ñang Đây là các ñi u ki n c n thi t như trong các ñ ng th c (3.35) mà t n t i ñ t i thi u hóa các chi phí máy phát, ch m t ñi u duy nh t k t qu trong vi c t i ña hóa l i nhu n. Do ñó, chương trình phi tuy n th c hi n là thêm ñ ng th c d − D (−λhd + λgd min − λgd max ) = 0 vào $ c a các ñ ng th c này (3.36) mang l i cùng m t gi i pháp là t i ña hóa l i nhu n. các ñi u ki n c n ñ cho phép yêu c u c a khách hàng thay ñ i. Xem xét k t h p ñ ng th c th 3 và th 5 (3.39) ñ t o thành: 3.2.6 Hàm yêu c u c a khách hàng: Yêu c u c a khách hàng trong ph n phát tri n c a chúng ta là d − D(−λhd + λgd min − λgd max ) = 0 $ (3.41) m t hàm giá tr l i t i các nút: d p = D p ( Pp ) . Hàm yêu c u này là ∂B ( • ) Bây gi thay th ñ ng th c (3.41) l i vào ñ ng th c (3.39). Đi u này t o k t qu trong các ñi u ki n c n thi t sau: hàm ngư c c a . ∂d p  T ∂h( x, s, D(−λ$ + λgd min − λgd max ))   λh hd  B ng cách l y hàm ngư c c a các hàm thì hàm yêu c u c a  ∂x =0 khách hàng s ñư c th hi n  ∂g ( x, s, D(−λhd + λgd min − λgd max ))   + λg  T $   ∂B ( d p )  ∂x  D p ( Pp ) = là hàm ngư c c a ∂d p ∂C (s) − − λhs − λgs min + λgs max = 0 $ Hàm yêu c u c a khách hàng này là hàm ph i ñư c thay th như ∂s là ñ ng th c sau s th t truy n th ng trong OPF truy n th ng ñ t o ra ngu n l i nhu n t i ña. Đ i v i các ví d th hi n trong các ghi
15 16 chú thì hàm yêu c u c a khách hàng ñ i v i m i t i s ñư c gi ñ nh hư ng ñ n ñ ng th c ñ u tiên. S nh hư ng duy nh t là các ñ ng là m t ñư ng th ng. Đi m ( pbase , d base ) và ñ d c mbase s ch ra th c th 3 và th 4. Hàm yêu c u c a khách hàng s ch thay ñ i hàm ñư ng th ng này. Do ñó, hàm yêu c u c a khách hàng s là: yêu c u t m t h ng s thành m t bi n ph thu c trên các nhân t D p ( Pp ) = ( d price + M price Ppb as e ) − M price Pp Lagrange λhd , λ gd min , λ gd m ax . Vi c này s không c n tr gi i thu t $ (3.42) OPF vì nó s ch yêu c u m t ñánh giá hàm ñơn gi n mà thôi. Trong ñó M p rice là m t ma tr n ñư ng chéo v i giá tr ñ u vào Trong khi s d ng phương pháp Newton ñ gi i quy t các ñ ng là m price . th c phi tuy n này, ñ o hàm c a các ñ ng th c ph i ñư c quy t ñ nh ñ tính toán m t ma tr n Hessian[5]. Đ ñánh giá hàm yêu c u c a 3.2.7. Th c hi n ñưa vào hàm OPF: khách hàng s nh hư ng th nào ñ n các ñ ng th c này b ng cách Đ ng th c (3.41) s ñư c nh c l i ñây ñ tìm hi u sâu hơn l y ñ o hàm c a ñ ng th c th 3 và th 4 v i tr ng s là cách l a ch n c a các hàm yêu c u tuy n tính c a khách hàng s nh hư ng ñ n k t qu c a các ñ ng th c này. λhd , λ gd min và λ gd m ax . $  T ∂h( x, s, D(−λ$ + λgd min − λgd max ))  3.3. Bài toán minh h a:  λh hd  Xét m ng ñi n g m 3 nút trong ñó có 2 nút ngu n và 1 nút t i  ∂x =0 ñư c b trí như hình 3.1. Cho hàm chi phí máy phát t i 2 ngu n A ,B  ∂g ( x, s, D(−λhd + λgd min − λgd max ))   + λg  T $   và ma tr n t ng d n có d ng như sau:  ∂x  C A = 0.002 PA2 + 2.2 PA + 22 ∂C (s) − − λhs − λgs min + λgs max = 0 $ C B = 0.0035 PB2 + 2 PB + 20 ∂s PT giá: Ptai = 300 1 + 2 ( 2, 75 − gia _ dien )    h ( x, s , D ( − λhd + λ gd min − λ gd max )) $ (3.44) gia _ dien = ∑ chiphimayphat λg g ( x, s, D ( − λhd + λgd min − λgd max )) = 0 T $ Ptai λg ≥ 0 Hình 3.1: M ch ñi n 3 nút Chú ý ñ u tiên là sau khi th c hi n ñ o hàm c a h và g v i tr ng s là x, ta không th y s ph thu c trên s ho c d (cũng như s và d không ph i là các hàm s c a x, mà ñã ñư c gi ñ nh thông thư ng). Do ñó, s ch n l a c a hàm yêu c u khách hàng s không có nh
17 18 ngu n phát và m t ph t i tiêu th ta th y r ng khi giá biên gi m t B ng 3.1: Thông s ñư ng dây 2.746$/MWh xu ng 2.688$/MWh thì nhu c u ph t i s tăng t 300MW lên 336,853MW vì v y h th ng ph i huy ñ ng thêm công T Đ n R X su t d tr t các ngu n, lúc này ngu n phát ñư c huy ñ ng v i công 1 2 0.02 0.1 su t cao hơn ñ ñáp ng ñư c yêu c u c a ph t i. Bài toán th hi n ñư c hàm yêu c u khách hàng là hàm ngư c c a hàm chi phí nhiên 1 3 0.04 0.15 li u c a ngu n phát, ñ ng th i xác ñ nh ñư c giá tr t i ưu trào lưu công su t trong h th ng ñi n khi xét ñ n giá ñi n c nh tranh chính là 2 3 0.07 0.25 ñi m giao nhau gi a hàm su t tiêu hao nhiên li u v i hàm yêu c u c a khách hàng. Đi u này th hi n ñư c yêu c u th c t c a khách K t qu : Phân b công su t t i ưu truy n th ng, ta ñ t ñư c k t qu như sau: hàng cũng như mong mu n c a nhà cung c p khi ñư c huy ñ ng P1 = 169,59 MW; P2 = 140,72 MW ngu n phát. Gia_dien = 2.746$/MWh Khi ñưa t i ph thu c giá vào phân b công su t t i ưu truy n th ng: CHƯƠNG 4 P1 = 194,07 MW; P2 = 155,44 MW ÁP D NG TÍNH TOÁN Công su t t i t ng là: Ptt = 336,853 MW 4.1. Bài toán. Gia_dien = 2.688$/MWh Xét bài toán hình 4.1 th hi n m t h th ng 6 thanh cái ñơn s K t qu bài toán cho th y có s liên quan ch t ch hơn gi a giá ñi n ñư c t i ưu nh m t i thi u hoá các chi phí nhiên li u v i nh ng th ng và công su t phát, t c có s tương quan gi a ñi n l c và khách hàng. s ñ u vào như sau: 3.4. K t lu n. B ng 4.1: Thông s thanh cái Bài toán th hi n m i quan h ph thu c l n nhau c a ñi n Công su t Công su t phát t i phát l c và khách hàng trong m t th trư ng ñi n ñ ng. Bài toán này cơ Thanh cái T i [MW] T i [MVAR] thi u t i ña b n gi i quy t ñư c v n ñ v giá trong th i gian th c. Bài toán phân [MW] [MVAR] 1 100 20 50 250 b t i ưu trào lưu công su t trong h th ng ñi n khi xét ñ n giá ñi n 2 100 20 50 250 c nh tranh thì giá tr công su t t i các nhà máy ñi n s khác nhau ñ i 3 100 20 50 250 v i giá tr công su t khi không xét ñ n y u t giá ñi n c nh tranh, 4 100 20 50 250 5 100 50 0 0 ñ ng th i v n ñ t i ưu ñư c th hi n thông qua giá c nh tranh trong 6 100 10 0 0 hai trư ng h p nêu trên. Qua ví d ñ i v i h th ng g m 3 nút g m 2
19 20 B ng 4.2: Thông s ñư ng dây Công Đi n Đi n Đi n su t gi i Bus Bus M ch tr kháng dung h n [p.u] [p.u] [p.u] [MVA] 1 2 1 0.04 0.08 0.02 100 1 5 1 0.04 0.08 0.02 100 2 4 1 0.04 0.08 0.02 100 3 5 1 0.04 0.08 0.02 100 3 6 1 0.04 0.08 0.02 100 4 5 1 0.04 0.08 0.02 50 Hình 4.1: H th ng 6 thanh cái có chi phí nhiên li u t i thi u 4 6 1 0.04 0.08 0.02 100 B ng 4.3: Thông s kinh t $   $   $  Máy phát a  b c  MWhr   M W hr  2  hr    1 105 12.0 0.0120 2 96 9.6 0.0096 3 105 13.0 0.0130 4 94 9.4 0.0094 Hình 4.2: H th ng 6 thanh cái t i ña hoá l i nhu n
21 22 4.2. K t qu thu ñư c: Trong hình 4.2, t t c giá ñi n th c ñ u r t xu ng dư i 20$/MWh s khi n t i h i t nhi u hơn ñ n giá tr dpbase cơ b n c a chúng. Và chúng ta th y r ng trong khi hình 4.1, t i m i thanh cái là 100MW thì trong hình 4.2 các t i s b thay ñ i v i các t i nh hơn các thanh cái v i các chi phí biên l n hơn. Đ i v i trư ng h p này thì nh ng s thay ñ i là tương ñ i nh không ñáng k nhưng bây gi chúng ta th xét xem h th ng s chuy n bi n như th nào khi h th ng b t ñ u d ch chuy n v phía gi i h n c a ñư ng dây truy n t i. Hi n t i công su t truy n t i 66MVA s ch y trên ñư ng dây t thanh cái s 4 ñ n thanh cái s 5. N u gi i h n công su t này gi m xu ng giá tr còn 40MWA thì lúc ñó chúng ta l i mong ch r ng chi phí biên thanh cái s 5 s có khuynh hư ng tăng lên. Lúc ñó ngư i tiêu th ñi n s t nhiên gi m nhu c u s d ng ñi n. Đi u này, m t cách Hình 4.3: Gi i h n ñư ng dây gi m xu ng 40MWA chính xác s x y ra như trong hình 4.3 th hi n. Giá di n gia tăng thanh cái s 5 s khi n nhu c u tiêu th công su t chính thanh cái Bây gi chúng ta s xem xét m t khía c nh khác mà ñó chi phí s 5 gi m t 130MW xu ng 102MW. nhiên li u gia tăng trong toàn b h th ng công su t, gi i h n ñư ng Chúng ta cũng th y r ng giá gi m thanh cái s 4 cũng khi n dây s l i gia tăng lên t i 100MW nhưng ñ ng th i chi phí nhiên li u nhu c u công su t thanh cái 4 s gia tăng t 140MW lên 163MW. c a toàn b h th ng l i cũng gia tăng 50%. Đi u này s làm chi phí Giá ñi n gi m thanh cái s 4 b i vì ñư ng dây ñ t ñ n m t gi i h n gi i h n c a máy phát s tăng lên do ñó s làm tăng các chi phí gi i nào ñó (thông thư ng là gi i h n công su t) mà chúng ta ñã ñ t trư c. h n c a các máy phát s tăng lên do ñó s làm tăng các chi phí gi i Đi u này s t o ra ñó m t giá tr th ng dư c a công su t v i giá h n c a toàn h th ng. Các k t qu c a s mô ph ng này ñư c th ñi n khá r ngay chính t i thanh cái s 4 này. hi n trong hình 4.4.
23 24 ñi n s t nhiên gi m nhu c u s d ng ñi n, ñi u này m t cách chính xác s x y ra như k t qu hình 4.3 th hi n, giá ñi n gia tăng thanh cái s 5 s khi n nhu c u tiêu th công su t chính thanh cái s 5 gi m t 130MW xu ng 102MW và chúng ta cũng th y r ng giá gi m thanh cái s 4 cũng khi n nhu c u công su t thanh cái 4 s gia tăng t 140MW lên 163MW. Bài toán ñã th hi n r ng, phương pháp phân b t i ưu trào lưu công su t trong HTĐ có tính ñ n giá tr ñi n c nh tranh là m t trong các phương pháp gi i quy t khá t t hi n tư ng ngh n m ch c a h th ng ñi n và c v chi phí biên c a các thanh cái trong h th ng ñi n. K T LU N VÀ KI N NGH . Trong tình hình kinh t th trư ng c a ñ t nư c ñang ngày càng phát tri n, v n ñ kinh t k thu t trong v n hành và thi t k h th ng Hình 4.4: Chi phí nhiên li u tăng ñ n 50% ñi n là vô cùng c n thi t, hi n nay nư c ta do các ngu n năng 4.3. K t lu n: lư ng truy n th ng ngày càng c n ki t, nhu c u s d ng ñi n năng Phân b công su t t i ưu trong h th ng ñi n ñư c th c hi n ngày càng tăng, tình tr ng thi u ñi n kéo dài trong nh ng năm g n theo nhu c u c a t i tiêu th . Trong khi chính các t i ñó l i ph thu c ñây, ph n l n là do EVN không có kh năng huy ñ ng v n ñ u tư t t vào các hàm giá ñi n c a chính các t i ñó. Do ñó khi gi i bài toán này c các công trình ñi n theo quy ho ch, giá ñi n th y không khuy n s có s liên quan ch t ch gi a giá ñi n (t i) và công su t phát. khích ti t ki m ñi n và s d ng ñi n hi u qu , khó khăn trong vi c Chính giá ñi n ñã tác ñ ng làm thay ñ i các ñi u ki n c a th trư ng, ñàm phán ký k t các h p ñ ng mua bán ñi n làm cho vi c ñ u tư vào giá ñi n tăng khi nhu c u tăng và giá ñi n gi m khi nhu c u gi m. Và ngành ñi n kém h p d n, giá ñi n ñư c thi t l p trong h th ng ñi n cũng vì th nó là phương ti n r t lý tư ng ñ khuy n khích khách hi n nay không thông qua cơ ch c nh tranh, chưa tách b ch ñư c chi hàng s d ng ñi n tham gia vào th trư ng ñi n, như bài toán 6 nút phí các khâu, khó thuy t ph c ñư c xã h i v tính minh b ch và ti t nêu trên, n u gi i h n công su t t nút 4 sang nút 5 gi m xu ng giá ki m chi phí. Vì v y c n ph i có nh ng gi i pháp chi n lư c cho ñ m tr còn 40MWA thì lúc ñó chúng ta l i mong ch r ng chi phí biên b o an ninh cung c p ñi n, thu hút ñư c ñ u tư vào ngành ñi n, ñ c thanh cái s 5 s có khuynh hư ng tăng lên, lúc ñó ngư i tiêu th bi t là khâu phát ñi n và giá ñi n ñư c thi t l p thông qua c nh tranh
25 26 nh m ñáp ng ñ ñi n cho s phát tri n kinh t và xã h i, ñ m b o l i còn ñang khá m m t. Chính ph n ñ u tư v n khá l n trong giá công ích c a khách hàng và nhà ñ u tư, khuy n khích các ñơn v nâng cao su t ph n kháng cũng như s t nhiên d thay ñ i c a giá ñi n th c hi u qu ho t ñ ng. công su t ph n kháng ñã làm cho vi c t o ra m t th trư ng ñi n như Vì v y bài toán phân b t i ưu trào lưu công su t trong h th ng v y là khá khó khăn. ñi n có tính ñ n giá ñi n c nh tranh là v n ñ c n ñư c quan tâm. Do ñi u ki n an toàn và t i ưu v n hành lư i ñi n ñôi khi ñòi h i Trong lu n văn tác gi th hi n cách mà chúng ta có th th c hi n các chúng ta ph i ñưa t t c các ràng bu c c a bài toán vào trong m t h ñi u ch nh ñơn gi n ñ i v i m t gi i thu t OPF ñang t n t i nh m t i th ng. Tuy nhiên, n u ñưa ñ y ñ t t c các ñi u ki n này vào s gây thi u các chi phí máy phát ñ gi i quy t v n ñ t i ña hoá m c tiêu ph c t p và gi m t c ñ h i t c a chính h th ng. Nhưng ñây l i là l i nhu n c a OPF. S ch nh s a này ñơn gi n và tr c giác, nó d n v n ñ then ch t trong vi c ñưa ra quy t ñ nh t i ưu c a th trư ng ñ n kh năng mô ph ng m t th trư ng ñi n th c b ng cách yêu c u ñi n. Do ñó, vi c lư c b t các ñi u ki n không th t c n thi t và tìm nh ng ngư i tham gia th trư ng ñi n (khách hàng) có th ñ trình cách nâng cao t c ñ h i t c a chương trình cũng là r t c n thi t và các ñư ng cong t i nhu c u ph thu c giá. T công th c OPF truy n là m t ngh thu t trong vi c mô ph ng v n hành c a h th ng ñi n th ng ñang t n t i c a chính bài toán s n có, chúng ta thêm hàm yêu trong th c t . c u c a khách hàng vào trong gi i thu t OPF này chính là t i ña hoá N u bài toán l n có nhi u nút d n ñ n nhi u hàm ñi u ki n và h l i nhu n c a toàn h th ng. Đi m n i b t nh t c a toàn b lu n văn phương trình l n s tương ñ i khó h i t vì ma tr n Hessian tương chính là ñưa hàm nhu c u c a khách hàng dùng ñi n vào hàm OPF và ñ i l n và g n b ng không (ma tr n có ph n bên dư i h u như toàn t ñó gi i quy t khá t t v n ñ ngh n m ch c a h th ng ñi n. s không). Đ gi i ra k t qu có khi m t khá nhi u th i gian và ñ ng Tuy nhiên trong n i dung lu n văn ch th hi n vi c tính toán th i k t qu khó chính xác v i th trư ng ñi n lý tư ng th i gian cho h th ng ñi n g m 6 nút. V i nh ng k t qu ñ t ñư c, ñ áp th c. d ng cho toàn b h th ng ñi n Vi t Nam ta có th phát tri n t bài toán này và có s tính toán c th và chi ti t hơn. Bên c nh ñó còn có m t s h n ch như trong quá trình phát tri n c a lu n văn, chúng ta có tính ñ n c vi c cung c p và tiêu th công su t tác d ng và công su t ph n kháng nhưng bài toán mô ph ng ch t p trung vào th trư ng ñi n công su t tác d ng. Th t ra trong khi th trư ng ñi n giá th c c a công su t tác d ng ñã ñ t ñư c thành t u có th áp d ng ñư c ñ t o ra m t th trư ng công su t th c s thì tương lai c a m t th trư ng ñi n công su t ph n kháng l i v n