Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Phân bố công suất tối ưu có ràng buộc trong thị trường điện

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:116

Thêm vào BST

Báo xấu

24
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn "Phân bố công suất tối ưu có ràng buộc trong thị trường điện" trình bày tổng quan mô hình thị trường điện cạnh tranh tại Việt Nam và các nước trên thế giới; nghiên cứu và xây dựng các mục tiêu của bài toán phân bố công suất tối ưu (OPF) trong thị trường điện, nghiên cứu bài toán OPF cho hệ thống điện và có xét đến SCOPF để vừa giải quyết bài toán kinh tế vừa đảm bảo ổn định hệ thống, mô phỏng cho thị trường điện 7 nút bằng phần mềm Power World Simulator 18 cho bài toán OPF, SCOPF, ATC, phân tích giá điện nút.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện: Phân bố công suất tối ưu có ràng buộc trong thị trường điện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM --------------------------- HÀ NGỌC HỞI PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TỐI ƯU CÓ RÀNG BUỘC ỔN ĐỊNH TRONG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số ngành: 60520202 TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 08 năm 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM --------------------------- HÀ NGỌC HỞI PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TỐI ƯU CÓ RÀNG BUỘC ỔN ĐỊNH TRONG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số ngành: 60520202 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. Nguyễn Hùng TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 08 năm 2018
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP. HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Nguyễn Hùng (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký) Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ Tp. HCM ngày18 tháng 8 năm 2018 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ) TT Họ và tên Chức danh Hội đồng 1 Chủ tịch 2 Phản biện 1 3 Phản biện 2 4 Ủy viên 5 Ủy viên, Thư ký Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được sửa chữa (nếu có). Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC Độc lập – Tự do – Hạnh phúc Tp. HCM, ngày......tháng........năm 20... NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Hà Ngọc Hởi Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 14/01/1977 Nơi sinh: Cà Mau Chuyên ngành: Kỹ thuật điện MSHV: 1641830010 I- Tên đề tài: Phân bố công suất tối ưu có ràng buộc trong thị trường điện II- Nhiệm vụ và nội dung: - Tổng quan thị trường điện trên thế giới và Việt Nam - Nghiên cứu mô hình giá điện nút (LMP). - Nghiên cứu và xây dựng các mục tiêu của bài toán phân bố công suất tối ưu (OPF) trong thị trường điện. - Nghiên cứu khả năng truyền tải cho phép ATC giữa các vùng dựa trên OPF - Nghiên cứu bài toán SCOPF cho thị trường điện đảm bảo ổn định - Mô phỏng cho thị trường điện 7 nút bằng phần mềm Power World Simulator 18 cho bài toán OPF, SCOPF, ATC, phân tích giá điện nút. III- Ngày giao nhiệm vụ: IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: V- Cán bộ hướng dẫn: PGS. TS. Nguyễn Hùng CÁN BỘ HUỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)
LỜI CAM ÐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng đuợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã đuợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã đuợc chỉ rõ nguồn gốc. Học viên thực hiện Luận văn Hà Ngọc Hởi
LỜI CÁM ƠN Đầu tiên, em xin chân thành cám ơn các Thầy Cô của Trường Đại học Công nghệ Tp. HCM, Viện Đào tạo Sau đại học, Viện Khoa học Kỹ thuật HUTECH đã hỗ trợ, tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành khóa học và đề tài luận văn. Đặc biệt, em xin chân thành cám ơn Thầy PGS.TS. Nguyễn Hùng đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và đóng góp những ý kiến quý báo cho việc hoàn thành Luận văn này. Cuối cùng, em xin cảm ơn tập thể lớp 16SMĐ12, đồng nghiệp và gia đình đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thực hiện Luận văn của em. Hà Ngọc Hởi
Tóm tắt Luận văn tập trung các vấn đề liên quan đến “Phân bố công suất tối ưu có ràng buộc trong thị trường điện” mà bao gồm các nội dung như sau: + Chương 1: Giới thiệu chung + Chương 2: Tổng quan thị trường điện Việt Nam + Chương 3: Giới thiệu bài toán phân bố công suất tối ưu có ràng buộc ổn định + Chương 4: Mô phỏng OPF và SCOPF trong thị trường điện + Chương 5: Kết luận và hướng phát triển tương lai
Abstract This thesis focuses on issues relating to " Security Constrained OPF in power system markets" that includes the following contents: + Chapter 1: Introduction + Chapter 2: Literature review of power system markets + Chapter 3: Security Constrained OPF in power system markets + Chapter 4: Simulations + Chapter 5: Conclusions and future works
i MỤC LỤC Mục lục .............................................................................................................. i Danh mục các từ viết tắt .................................................................................... iv Danh sách hình vẽ ............................................................................................. v Danh sách bảng ............................................................................................... vii Chương 1 – GIỚI THIỆU CHUNG .................................................................... 1 1.1. Đặt vấn đề .................................................................................................. 1 1.2. Tính cấp thiết của đề tài .............................................................................. 1 1.3. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................. 3 1.4. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................... 3 1.5. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu ................................................................ 3 1.6. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................ 3 1.7. Bố cục của luận văn .................................................................................... 4 1.8. Kết luận ...................................................................................................... 4 Chương 2 – TỔNG QUAN THỊ TRƯỜNG ĐIỆN VIỆT NAM .......................... 5 2.1. Giới thiệu .................................................................................................... 5 2.2. Mục tiêu và nguyên tắc của Thị trường bán buôn điện cạnh tranh ............. 10 2.3. Cấu trúc thị trường bán buôn điện cạnh tranh Việt Nam ........................... 11 2.4. Thành viên tham gia VWEM .................................................................... 12 2.4.1. Bên bán điện ......................................................................................... 13 2.4.2. Bên mua điện ........................................................................................ 22 2.4.3. Công ty Mua bán điện (thuộc Tập đoàn Điện lực Việt Nam) ................. 23 2.4.4. Các đơn vị cung cấp dịch vụ .................................................................. 23 2.5. Thị trường điện giao ngay ......................................................................... 24 2.6. Bản chào giá và giá trần ........................................................................... 25 2.6.1. Chào mua và chào bán ........................................................................... 25 2.6.2. Các mức giá trần trong VWEM ............................................................. 25
ii 2.6.3. Xác định các mức giá trần và giá CAN .................................................. 26 2.6.4. Nguyên tắc xác định giá trần bản chào bán lớn nhất và giá trần thị trường ..................................................................................................... 26 2.6.5. Giá trần bản chào lớn nhất ..................................................................... 28 2.6.6. Chuyển đổi từ mô hình chào giá theo chi phí sang mô hình chào giá tự do ....................................................................................................... 31 2.6.7. Giá trần bản chào của tổ máy nhiệt điện ................................................. 32 2.6.8. Giá trị nước và giá trần bản chào của tổ máy thủy điện .......................... 32 2.6.9. Giá trần bản chào của tổ máy thủy điện ................................................. 34 2.6.10. Các điều kiện để chuyển đổi sang mô hình chào giá tự do .................... 35 2.6.11. Chuyển đổi sang mô hình chào giá tự do .............................................. 35 2.6.12. Bản chào giá của đơn vị phát điện ........................................................ 39 2.6.13. Chào giá phía phụ tải ........................................................................... 40 2.7. Lập phương thức vận hành thị trường điện ............................................... 40 2.7.1. Lập phương thức vận hành năm tới (YAPs) ........................................... 40 2.7.2. Lập phương thức vận hành tháng tới (MAPs) ........................................ 45 2.7.3. Lập phương thức vận hành tuần tới (WAPs) .......................................... 48 2.7.4. Lập phương thức vận hành ngày tới (DAPs) .......................................... 50 Chương 3 – GIỚI THIỆU BÀI TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TỐI ƯU CÓ RÀNG BUỘC ỔN ĐỊNH ................................ 54 3.1. Giới thiệu tổng quan về bài toán phân bố công suất tối ưu ......................... 54 3.2. Các mô tả toán học của vấn đề OPF ........................................................... 55 3.2.1. Hàm mục tiêu cho chi phí nhiên liệu tối thiểu ......................................... 55 3.2.2. Hàm mục tiêu cho chi phí nhiên liệu tối thiểu của OPF có ràng buộc ..... 56 3.2.3. Hàm mục tiêu tổn thất công suất tối thiểu của OPF ................................. 57 3.2.4. Hàm mục tiêu tổn thất công suất tối thiểu của OPF có ràng buộc ............ 58 3.3. Bài toán OPF trong thị trường điện ............................................................ 58 3.3.1. Mục tiêu ................................................................................................. 58 3.3.2. Yêu cầu................................................................................................... 59 3.3.3 Các trường hợp OPF mô phỏng thị trường điện ....................................... 60
iii 3.4. Sự điều chỉnh hệ thống sau sự cố - SCOPF ................................................ 61 3.5. Vận hành hệ thống điện trong thị trường điện ............................................ 63 3.6. Các ràng buộc của mô hình mô phỏng thị trường điện ............................... 66 Chương 4 – MÔ PHỎNG OPF VÀ SCOPF CHO THỊ TRƯỜNG ĐIỆN .......... 67 4.1. Giới thiệu................................................................................................... 67 4.2. Mô phỏng OPF cho thị trường điện ........................................................... 69 4.3. OPF cho thị trường điện tăng giao dịch cho phép (ATC) giữa các đường dây liên vùng ................................................................................... 75 4.3.1. Giới thiệu ATC ....................................................................................... 75 4.3.2. Tính toán ATC trong thị trường điện....................................................... 78 4.3.3. Kết luận .................................................................................................. 86 4.4. Bài toán phân bố công suất tối ưu đảm bảo ổn định cho thị trường Điện (SCOPF) ........................................................................................... 86 4.4.1. Các khái niệm về tình trạng khẩn cấp...................................................... 86 4.4.2. Tổng quát phân tích thị trường điện trong tình trạng khẩn cấp ................ 87 4.4.3. Điều chỉnh hệ thống sau tình trạng khẩn cấp thứ cấp............................... 91 4.4.4. Điều chỉnh hệ thống sau tình trạng khẩn cấp sơ cấp ................................ 95 4.4.5. Không điều chỉnh hệ thống sau tình trạng khẩn cấp sơ cấp ..................... 96 4.5. Kết luận ..................................................................................................... 97 Chương 5 – KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN TƯƠNG LAI .............. 99 5.1. Kết luận .................................................................................................... 99 5.2. Hướng phát triển tương lai ........................................................................ 99 Tài liệu tham khảo ......................................................................................... 100
iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Khả năng truyền tải cho phép ATC Nhà máy điện xây dựng theo hình thức BOT (Xây BOT dựng – Kinh doanh – Chuyển giao) BST Giá bán buôn nội bộ CAN Giá công suất (một phần của giá thị trường) CfD Hợp đồng sai khác DAPs Phương thức vận hành ngày tới DF Hệ số phân phối cho đơn giản EPTC Công ty mua bán điện EVN Tập đoàn Điện lực Việt Nam GENCO Công ty phát điện IPP Công ty phát điện độc lập ISO Cơ quan vận hành thị trường điện LF Hệ số tổn thất LP Giải thuật quy hoạch tuyến tính LMP Giá điện nút MAPs Phương thức vận hành tháng tới OPF Bài toán trào lưu công suất tối ưu PCs Các Công ty Điện lực PPA Hợp đồng mua bán điện dài hạn SCOPF Phân bố công suất có ràng buộc ổn đinh SMHP Các nhà máy thủy điện chiến lược đa mục tiêu SMO Đơn vị vận hành hệ thống điện và thị trường điện SMP Giá biên hệ thống điện TCT Tổng Công ty VCGM Thị trường phát điện cạnh tranh VWEM Thị trường bán buôn điện cạnh tranh WAPs Phương thức vận hành tuần tới YAPs Phương thức vận hành năm tới
v DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 2.1. Tiến độ triển khai thị trường điện tại Việt Nam .................................. 6 Hình 2.2. Tổng quan về cấu trúc Thị trường bán buôn điện cạnh tranh ............. 12 Hình 2.3. Các đơn vị thành viên VWEM .......................................................... 13 Hình 2.4. Lưu đồ chào giá thay cho các nhà máy điện BOT ............................. 18 Hình 2.5. Lưu đồ phương án các nhà máy thủy điện chiến lược đa mục tiêu tham gia thị trường điện thông qua 02 đơn vị chào giá thay............ 20 Hình 2.6. Tính năng cơ bản của Hệ thống mô phỏng YAP................................ 42 Hình 2.7. Tổng quan về số liệu đầu vào và đầu ra của YAP .............................. 44 Hình 3.1. Truyền tải điện tối ưu của 2 đường dây song song............................. 61 Hình 3.2. Truyền tải điện của 2 đường dây song song khi một đường Dây bị ngắt ra ..................................................................................... 62 Hình 3.3. Truyền tải điện an ninh của 2 đường dây song song .......................... 62 Hình 3.4. Truyền tải điện an ninh của 2 đường dây song song khi 1 đường dây bị ngắt ra ....................................................................................... 61 Hình 4.1. Các đường cong USD/h và USD/MWh được chuyển hóa ................. 69 Hình 4.2. Hệ thống điện 7 nút ........................................................................... 70 Hình 4.3. Hộp thoại cho bài toán LP OPF ......................................................... 71 Hình 4.4. Xác định các ràng buộc của hệ thống ................................................ 71 Hình 4.5. Hàm chi phí dạng bậc 2 của máy phát ............................................... 72 Hình 4.6. Phân bố công suất tối ưu hệ thống điện khi không có sự tắc nghẽn ............................................................................................. 72 Hình 4.7. Phân bố công suất tối ưu hệ thống điện khi có sự tắc nghẽn do phụ tải tại nút số 3 tăng lên 320 (MW) ............................................. 73 Hình 4.8. Chạy bài toán OPF đảm bảo ổn định ................................................. 74 Hình 4.9. Thị trường điện sau khi chạy OPF đảm bảo ổn định .......................... 74 Hình 4.10. Thị trường điện 7 nút, 3 vùng, điều khiển OPF, vận hành bình thường ...................................................................................... 78 Hình 4.11. Thị trường điện 7 nút, 3 vùng, giao dịch công suất gia tăng
vi 2002,12 MW giữa vùng 1 và vùng 2 .................................................... 82 Hình 4.12 Thị trường điện 7 nút, 3 vùng, điều khiển OPF, sự cố đường dây 1-2 ............................................................................................... 84 Hình 4.13. Thị trường điện 7 nút, 3 vùng, điều khiển OPF, tăng giao dịch 100 MW vùng 1 và vùng 2 ......................................................... 86 Hình 4.14. Thị trường điện 7 nút, 3 vùng .......................................................... 87 HÌnh 4.15. Tổng quát phân tích thị trường điện trong tình trạng khẩn cấp ........ 88 Hình 4.16. Tạo sự cố khẩn cấp.......................................................................... 89 Hình 4.17. Lựa chọn các dạng sự cố khẩn cấp .................................................. 89 Hình 4.18. Phân tích tình trạng khẩn cấp N-1 ................................................... 89 Hình 4.19. Phân tích tình trạng khẩn cấp thứ cấp .............................................. 90 Hình 4.20. Điều chỉnh hệ thống sau tình trạng khẩn cấp thứ cấp ....................... 92 Hình 4.21. Phân tích tình trạng khẩn cáp thứ cấp .............................................. 93 Hình 4.22. Trạng thái thị trường điện sau khi xảy ra tình trạng khẩn cấp .......... 93 Hình 4.23. Hộp thoại OPF ................................................................................ 94 Hình 4.24. Điều chỉnh hệ thống dựa vào OPF đảm bảo ổn định ........................ 94 Hình 4.25. Điều chỉnh hệ thống sau tình trạng khẩn cấp sơ cấp với SCOPF...... 95 Hình 4.26. Điều chỉnh hệ thống từ trường hợp cơ bản với SCOPF.................... 96
vii DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1. Các nhà máy điện BOT hiện hữu ...................................................... 14 Bảng 2.2. Các nhà máy BOT đến năm 2020 theo Quy hoạch điện VII .............. 15 Bảng 2.3. Đánh giá lợi ích khi đưa các nhà máy BOT tham gia VWEM ........... 17 Bảng 2.4. Đánh giá phương án các nhà máy thủy điện chiến lược đa mục tiêu trực tiếp tham gia thị trường điện VWEM ................................. 19 Bảng 2.5. Đánh giá các phương án tham gia Thị trường bán buôn điện cạnh tranh của các nhà máy thủy điện chiến lược đa mục tiêu ................ 20 Bảng 2.6. Chức năng thu thập và quản lý số liệu đo đếm điện năng trong VWEM .................................................................................... 23 Bảng 2.7. Lộ trình điều chỉnh giá trần............................................................... 29 Bảng 2.8. Quá trình chuyển đổi giá................................................................... 36 Bảng 3.1. Các dịch vụ truyền tải chính, phụ và các yêu cầu của chúng ............. 65 Bảng 4.1. Thông số đường dây của hệ thống điện 7 nút .................................... 70 Bảng 4.2. Giá LMP khi không có sự tắc nghẽn ................................................. 72 Bảng 4.3. Giá LMP khi có sự tắc nghẽn trong hệ thống điện ............................ 75
1 Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1. Đặt vấn đề Trong tình hình thế giới hiện nay đang phải đối mặt với nhiều vấn đề khó khăn của xã hội nào là vấn đề thiếu lương thực, y tế, khủng hoảng năng lượng (đặt biệt là năng lượng điện)… do sự gia tăng dân số quá nhanh, từ đó hệ thống điện cũng liên tục được mở rộng. Như chúng ta biết năng lượng điện gần như không thể dự trữ được do đó bài toán sử dụng năng lượng điện như thế nào tiết kiệm nhất và hiệu quả nhất nhằm đảm bảo cung cấp điện tin cậy cho quá trình sản xuất của xã hội đã trở thành vấn đề nóng bỏng mà các nhà khoa học đã, đang và sẽ tiếp tục nghiên cứu để tìm ra phương pháp tối ưu nhất để giải quyết bài toán này. Trong quá trình vận hành hệ thống điện, bài toán phân bố công suất tối ưu (OPF) được thành lập để giám sát, đánh giá những biểu hiện của hệ thống dựa trên những lập định cơ bản sẵn có. Trong hệ thống máy phát, truyền tải và phân phối luôn luôn có những thời điểm hệ thống điện làm việc trên chế độ cơ bản hoặc bất thường. Với vai trò là những người vận hành viên, chúng ta cần có những biện pháp điều chỉnh thông số hệ thống điện thích hợp có thể làm thay đổi trào lưu công suất và làm giảm quá tải cho một số đường dây hoặc ngăn ngừa, cảnh báo an ninh hệ thống điện. Việc sử dụng hiệu quả và tối ưu các nguồn cung cấp là một vấn đề cấp thiết các nhà nghiên cứu rất quan tâm. Chính vì các lý do trên, đề tài “Phân bố công suất tối ưu ràng buộc ổn định trong thị trường điện” được lựa chọn và thực hiện trong luận văn này. 1.2. Tính cấp thiết của đề tài Trong quá trình vận hành của một hệ thống điện, tầm quan trọng tương đối cho các hoạt động kiểm soát phòng ngừa và khắc phục sẽ phụ thuộc vào các chính sách lập kế hoạch, hoạt động của đơn vị bán điện, theo vốn và chi phí vận hành cung cấp một cách an ninh, xác suất và hiệu quả của kế hoạch dự
2 phòng mất điện. Điều này nhằm đảm bảo tính an toàn, ổn định hệ thống nâng cao chất lượng truyền tải phân phối điện trong tình hình phát triển ngành điện quốc gia hiện nay. Ngày nay, xu hướng cho các trung tâm điều khiển hiện đại với tối ưu đường dây truyền tải điện, linh hoạt phân bố tải là được trang bị với hệ thống giám sát an ninh ổn định hệ thống điện, cho điểm vận hành hệ thống hiện tại hoặc ngoại suy đánh giá các tác động khách quan. Như là một yêu cầu và là phương tiện để tăng độ chính xác cao hơn cho giám sát an ninh điện. Trên cơ sở những tham số, những biến số, hàm mục tiêu của hệ thống điện được OPF đưa ra một thông điệp đến nhà hoạch định kế hoạch vận hành nhà máy, chiến lược của nhà đầu tư mua bán điện một cách có hiệu quả nhất đối với chế độ vận hành bình thường cũng như sự cố. Thông qua OPF để có thể tự động đánh giá hoặc can thiệp kiểm soát hệ thống điện một cách trung thực như là liên quan đến công suất phát, bù công suất kháng, điều chỉnh tỉ lệ nấc máy biến áp, chi phí nhiên liệu,… Điều này giúp người vận hành kịp thời đánh giá được mức độ tin cậy hệ thống điện cũng như đánh giá cấp độ an ninh. Giám sát an ninh truyền các thông tin liên quan đến các kỹ sư điều khiển, sau đó người này phải quyết định có nên tham gia hành động phòng ngừa, hoặc dựa vào sự kiện để khắc phục hành động. Nhờ sự hỗ trợ của phần mềm truy cập nhanh chóng có thể được cung cấp để đưa ra các quyết định, trong trường hợp không giải quyết rõ ràng bởi các quy tắc vận hành hoặc kinh nghiệm của kỹ sư. Những hỗ trợ cũng có thể thực hiện một chức năng quan trọng là “học tập”, theo đó các quy tắc và kinh nghiệm có thể được tăng cường. Một trong những hỗ trợ đó là một chương trình Power World chạy các mô hình thị trường điện mô phỏng OPF và SCOPF. Vì vậy, đề tài “Phân bố công suất tối ưu ràng buộc ổn định trong thị trường điện” là cần thiết. Kết quả của nghiên cứu này không những góp phần điều tiết năng lượng trong hệ thống điện hiệu quả hơn mà còn tăng cường tính hợp lý trong việc sử dụng tài nguyên lưới điện và quan trọng hơn hết chính là cơ sở định hướng cho việc khuyến khích các nhà đầu tư đầu tư vào ngành điện.
3 1.3. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là thị trường điện 7 nút được xem xét phân bố công suất tối ưu OPF và phân bố công suất tối ưu đảm bảo ổn định (SCOPF) trong thị trường điện khi trạng thái vận hành hệ thống điện thay đổi và phân tích sự thay đổi giá điện nút. 1.4. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu được giới hạn trong các nội dung sau: - Tổng quan tình hình phát triển thị trường điện trên thế giới và thị trường điện tại Việt Nam. - Nghiên cứu mô hình giá điện nút (LMP). - Nghiên cứu bài toán OPF cho thị trường điện. - Nghiên cứu khả năng truyền tải cho phép ATC giữa các vùng dựa trên OPF - Nghiên cứu bài toán SCOPF cho thị trường điện đảm bảo ổn định 1.5. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu Đề tài “Phân bố công suất tối ưu ràng buộc ổn định trong thị trường điện” sẽ được thực hiện với các mục tiêu và nội dung như sau: - Tổng quan mô hình thị trường điện cạnh tranh tại Việt Nam và các nước trên thế giới. - Nghiên cứu và xây dựng các mục tiêu của bài toán phân bố công suất tối ưu (OPF) trong thị trường điện. - Nghiên cứu bài toán OPF cho hệ thống điện và có xét đến SCOPF để vừa giải quyết bài toán kinh tế vừa đảm bảo ổn định hệ thống. - Mô phỏng cho thị trường điện 7 nút bằng phần mềm Power World Simulator 18 cho bài toán OPF, SCOPF, ATC, phân tích giá điện nút. 1.6. Phương pháp nghiên cứu đề tài Phương pháp luận
4 - Tìm hiểu, nghiên cứu thị trường điện các thành phần và quá trình phát triển của thị trường điện bán buôn cạnh tranh. - Tìm hiểu bài toán phân bố công suất tối ưu và có ràng buộc ổn định trong thị trường điện Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu mô hình thị trường bán buôn điện cạnh tranh tại Việt Nam. - Dùng phần mềm Power World mô phỏng phân bố công suất tối ưu ràng buộc ổn định trong một thị trường điện minh họa. 1.7. Bố cục của luận văn Bố cục của luận văn gồm 5 chương: + Chương 1: Giới thiệu chung + Chương 2: Tổng quan thị trường điện tại Việt Nam + Chương 3: Giới thiệu bài toán phân bố công suất tối ưu ràng buộc ổn định trong thị trường điện + Chương 4: Mô phỏng phân bố công suất tối ưu (OPF) và phân bố công suất tối ưu ràng buộc ổn định (SCOPF) trong thị trường điện + Chương 5: Kết luận và hướng phát triển tương lai 1.8. Kết luận Việc xây dựng, hình thành và phát triển thị trường điện cạnh tranh ở Việt Nam trong giai đoạn hiện nay và tương lai sẽ tạo động lực mạnh mẽ thúc đẩy các tổ chức kinh tế tham gia, các doanh nghiệp đang sản xuất và kinh doanh năng lượng điện hoạt động ngày càng hiệu quả hơn tạo ra một môi trường hấp dẫn các nhà đầu tư trong và ngoài nước vào ngành công nghiệp điện lực. Luận văn sẽ thực hiện nghiên cứu vấn đề phân bố công suất trong thị trường điện tương ứng với có và không có ràng buộc ổn định sẽ được thực hiện mô phỏng và phân tích kết quả đạt được.
5 Chương 2 TỔNG QUAN THỊ TRƯỜNG ĐIỆN VIỆT NAM 2.1. Giới thiệu Thị trường điện đã và đang phát triển rộng rãi trên thế giới, thị trường điện không chỉ dừng lại ở phạm vi lãnh thổ của một quốc gia mà đã có những thị trường điện liên quốc gia, trao đổi mua bán điện giữa các nước trong một khu vực. Hiện nay có rất nhiều thị trường điện vận hành thành công tại Mỹ, Châu Âu… Các nước trong khu vực ASEAN như Singapore, Philipine, Thái Lan, Malaysia... đã có những bước đi tích cực trong việc xây dựng thị trường cạnh tranh của mỗi nước tiến tới việc hình thành thị trường điện khu vực ASEAN trong tương lai. Kết quả của cải cách cơ cấu và xây dựng thị trường điện ở nhiều nước cho thấy đây là một tiến bộ của khoa học quản lý trong ngành kinh tế năng lượng. Thị trường điện tạo ra môi trường kinh doanh cạnh tranh bình đẳng giữa các doanh nghiệp và là giải pháp hữu hiệu nhằm huy động vốn, nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh của các doanh nghiệp kinh doanh điện. Lợi ích to lớn của thị trường điện là việc thực hiện đồng thời cả hai mục tiêu: Đưa giá điện tiệm cận chi phí biên dài hạn và áp lực cạnh tranh tạo ra việc tối thiểu hóa chi phí tất cả các khâu trong ngành Công nghiệp Điện. Trong khi đó, các cơ cấu điều tiết trong ngành điện liên kết dọc trước đây, dù tốt đến đâu cũng chỉ thực hiện được một trong hai mục tiêu trên với triết lý đơn giản là người cung cấp dịch vụ biết chi phí của mình tốt hơn nhà điều tiết. Cạnh tranh có thể tạo áp lực tăng năng suất lao động trong ngành công nghiệp điện đến 60% và giảm chi phí khâu phát điện đến 40%. Đây chính là lý do dẫn đến cải cách thị trường điện trở thành xu thế tất yếu của ngành điện các nước trên thế giới. Một biểu hiện rất rõ của xu thế này ở chỗ, ngay cả các nước gặp phải những thất bại ban đầu, đều không quay trở lại mô hình liên kết dọc trước đây. * Tổng quan về thị trường điện Việt Nam