Luận văn Thạc sĩ Quản lý năng lượng: Giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện tại Công ty Điện lực Thanh Hóa

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:83

Thêm vào BST

Báo xấu

1
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của đề tài "Giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện tại Công ty Điện lực Thanh Hóa" là đánh giá độ tin cậy cung cấp điện đang thực hiện tại Công ty Điện lực Thanh Hoá, nghiên cứu các giải pháp đang được triển khai, từ đó đề xuất các sửa đổi, bổ sung hoặc đưa ra giải pháp khác nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho hệ thống truyền tải và phân phối của đơn vị.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Quản lý năng lượng: Giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện tại Công ty Điện lực Thanh Hóa

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PHẠM ANH TUẤN GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN TẠI CÔNG TY ĐIỆN LỰC THANH HÓA LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG HÀ NỘI, 2024
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC PHẠM ANH TUẤN GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN TẠI CÔNG TY ĐIỆN LỰC THANH HÓA Chuyên ngành : Quản lý năng lượng Mã số : 8510602 LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG Người hướng dẫn khoa học: TS. Trương Huy Hoàng HÀ NỘI, 2024
LỜI CẢM ƠN Trước tiên tôi xin cảm ơn thầy hướng dẫn luận văn của tôi là TS. Trương Huy Hoàng - Giảng viên hướng dẫn trực tiếp. Cảm ơn vì cánh cửa đến văn phòng của thầy luôn rộng mở mỗi khi tôi gặp phải rắc rối hoặc có câu hỏi về vấn đề nghiên cứu của mình. Thầy vẫn luôn cho phép tôi tự do bày tỏ quan điểm đồng thời đưa ra những nhận xét, góp ý, dẫn dắt tôi đi đúng hướng trong suốt thời gian nghiên cứu, thực hiện đề tài luận văn thạc sĩ. Tôi cũng xin cảm ơn các thầy cô trong khoa Quản lý Công nghiệp và Năng lượng - Trường Đại học Điện lực đã truyền đạt cho tôi những kiến thức chuyên sâu về chuyên ngành trong suốt thời gian học tập để tôi có được nền tảng kiến thức hỗ trợ rất lớn cho tôi trong quá trình làm luận văn thạc sĩ. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè vì đã luôn hỗ trợ tôi và khuyến khích liên tục trong suốt những năm học tập và qua quá trình nghiên cứu và viết luận văn này. Thành tựu này sẽ không thể có được nếu không có họ. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng … năm 2024 Tác giả Phạm Anh Tuấn
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam kết các nội dung lý thuyết trình bày trong luận văn này là do tôi tham khảo các tài liệu và biên soạn lại, tất cả các kết quả mô phỏng, thực nghiệm đều do chính bản thân tôi tự làm ra, hoàn toàn không phải sao chép của từ bất kỳ một tài liệu hoặc công trình nghiên cứu nào khác. Nếu tôi không thực hiện đúng các cam kết nêu trên, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm trước kỷ luật của nhà trường./. Hà Nội, ngày … tháng … năm 2024 Tác giả Phạm Anh Tuấn
MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT............................................................................. iii DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................ iv DANH MỤC HÌNH VẼ ...................................................................................... v I. MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ...................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu................................................................................ 1 3. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................... 2 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu........................................................... 2 5. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................ 2 II. NỘI DUNG ..................................................................................................... 2 CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT................................................................... 4 1.1. Tổng quan............................................................................................... 4 Định nghĩa độ tin cậy cung cấp điện .......................................................................4 Các thành phần độ tin cậy cung cấp điện ................................................................5 1.2. Các chỉ số tin cậy của hệ thống ............................................................ 7 Khái niệm các chỉ số về độ tin cậy cung cấp điện của lưới điện phân phối ............7 Ý nghĩa các chỉ số về độ tin cậy của lưới điện phân phối .......................................7 1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy cung cấp điện .......................... 9 1.3.1 Yếu tố khách quan ..........................................................................................9 1.3.2 Yếu tố chủ quan ............................................................................................10 CHƯƠNG 2. THỰC TRẠNG CÔNG TÁC NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN TẠI CÔNG TY ĐIỆN LỰC THANH HÓA .................. 12 2.1. Khái quát về Công ty Điện lực Thanh Hóa....................................... 12 2.1.1 Giới thiệu chung ...........................................................................................12 2.1.2 Cơ cấu tổ chức ..............................................................................................14 2.1.3 Kết quả hoạt động SXKD của Công ty Điện lực Thanh Hóa.......................17 2.2. Đặc điểm cung cấp điện của Công ty Điện lực Thanh Hóa ............. 19 i
2.2.1 Đặc điểm phụ tải ...........................................................................................19 2.2.2 Đặc điểm hệ thống cung cấp điện ................................................................19 2.3. Thực trạng công tác đảm bảo tin cậy cung cấp điện tại Công ty Điện lực Thanh Hóa ............................................................................................... 22 2.3.1 Các hoạt động đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện của Công ty ....................22 2.3.2 Đánh giá tình hình thực hiện các chỉ số độ tin cậy cung cấp điện trong giai đoạn năm 2017 đến năm 2022 ...............................................................................23 2.4. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy cung cấp điện của Công ty Điện lực Thanh Hoá........................................................................ 44 CHƯƠNG 3. MỘT SỐ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN TRONG CÔNG TY ĐIỆN LỰC THANH HÓA ........... 47 3.1. Một số giải pháp kỹ thuật ................................................................... 47 3.1.1 Lắp đặt CSV trên đường dây phân phối .......................................................47 3.1.2 Lắp đặt thiết bị phân đoạn bằng máy cắt Recloser .......................................47 3.1.3 Phân đoạn đường dây và thực hiện đa chia đa nối, tự động hóa mạch vòng trung áp. .................................................................................................................48 3.2. Giải pháp áp dụng Mô hình tự động hóa tập trung: ....................... 49 3.3. Một số mạch hiện trạng trên địa bàn Công ty Điện lực Thanh Hóa có thể ứng dụng mô hình tự động hóa tập trung: ........................................... 54 3.4. Các giải pháp quản lý .......................................................................... 67 KẾT LUẬN ........................................................................................................ 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 74 ii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT STT Từ viết tắt Nguyên nghĩa 1 HTĐ Hệ thống điện 2 QLNL Quản lý năng lượng 3 SCL Sửa chữa lớn 4 PCTH Công ty Điện lực Thanh Hoá 5 ĐTXD Đầu tư xây dựng 6 SXKD Sản xuất kinh doanh 7 EVNNPC Tổng Công ty Điện lực miền Bắc 8 CBCNV Cán bộ Công nhân viên 9 MBA Máy biến áp 10 SCTX Sửa chữa thường xuyên 11 HLATLĐ Hành lang an toàn lưới điện 12 ĐVTC Đơn vị thi công iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2-1: Kết quả hoạt động sản xuất kinh doanh của công ty qua 3 năm .................17 Bảng 2-2: Khối lượng đường dây trung thế và hạ thế quản lý .....................................20 Bảng 2-3. Khối lượng MBA trung gian quản lý ............................................................20 Bảng 2-4: Khối lượng MBA phân phối quản lý ............................................................20 Bảng 2-5: Khối lượng tụ bù quản lý ..............................................................................21 Bảng 2-6: Tình hình thực hiện các chỉ số độ tin cậy từ năm 2017 đến 2020 ................23 Bảng 2.7: Thống kê sự cố điển hình năm 2017 .............................................................25 Bảng 2-8: Kết quả thực hiện năm 2017 .........................................................................26 Bảng 2-9: Thống kê sự cố điển hình năm 2018 .............................................................27 Bảng 2-10: Chỉ tiêu giao năm 2017 và năm 2018 ........................................................28 Bảng 2-11: Tổng hợp số liệu SAIDI, SAIFI, MAIFI do sự cố năm 2018 ......................29 Bảng 2-12: Kết quả thực hiện năm 2017 và năm 2018 .................................................29 Bảng 2-13: Thống kê sự cố điển hình năm 2019 ...........................................................30 Bảng 2-14: Kết quả thực hiện năm 2019 .......................................................................31 Bảng 2-15: Tổng hợp số liệu SAIDI, SAIFI, MAIFI do sự cố năm 2019 ......................31 Bảng 2-16: Kết quả thực hiện năm 2018 và năm 2019 .................................................32 Bảng 2-17: Thống kê sự cố điển hình năm 2020 ...........................................................34 Bảng 2-18: Chỉ tiêu giao năm 2019 và năm 2020 ........................................................34 Bảng 2-19: Tổng hợp số liệu SAIDI, SAIFI, MAIFI do sự cố năm 2020 ......................35 Bảng 2-20: Thống kê sự cố điển hình năm 2021 ...........................................................36 Bảng 2-21: Chỉ tiêu giao năm 2020 và năm 2021 ........................................................37 Bảng 2-22: Tổng hợp số liệu SAIDI, SAIFI, MAIFI do sự cố năm 2021 ......................37 Bảng 2-23: Thống kê sự cố điển hình năm 2022 ...........................................................38 Bảng 2-24: Chỉ tiêu giao năm 2021 và năm 2022 ........................................................39 Bảng 2-25: Tổng hợp số liệu SAIDI, SAIFI, MAIFI do sự cố năm 2022 ......................39 iv
DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1-1: Hàm hỏng hóc  .............................................................................................5 Hình 1-2: Chu trình làm việc TB .....................................................................................6 Hình 1-3: Sơ đồ quan hệ trạng thái của lưới điện trung thế .........................................11 Hình 2-1: Cơ cấu tổ chức của PC Thanh Hóa ..............................................................14 v
I. MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Công ty Điện lực Thanh Hóa hiện đang quản lý vận hành hệ thống truyền tải và phân phối điện cung cấp cho khách hàng sản xuất, kinh doanh và sinh hoạt trên địa bàn 27 huyện, thị xã, thành phố của tỉnh Thanh Hóa. Hệ thống truyền tải và phân phối điện được xây dựng từ lâu (trước những năm 1990). Đa số các huyện thuộc địa bàn tỉnh được cấp điện qua đường dây 35kV liên huyện dẫn tới chất lượng điện áp thấp, tổn thất cao, sự cố nhiều và thời gian xử lý sự cố lâu. Là một tỉnh có địa hình đa dạng, hỗn hợp từ vùng biển, trung du và đồi núi, bán kính cấp điện của các TBA rất lớn (2 đến 3km đối với 1 trạm biến áp phân phối). Mặt khác Thanh Hóa là một tỉnh giàu tiềm năng phát triển du lịch, kinh tế nên phụ tải tăng trưởng ở mức cao. Với nhiệm vụ đảm bảo cung cấp điện ổn định, liên tục phục vụ nhu cầu phát triển kinh tế, xã hội, chính trị trên địa bàn, việc đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện của Công ty Điện lực Thanh Hoá là một trong những yếu tố hàng đầu giúp cho đơn vị hoàn thành chỉ tiêu sản xuất kinh doanh được giao, đảm bảo sản lượng thương phẩm, giảm tổn thất, góp phần nâng cao giá bán điện bình quân… Về mặt kinh doanh, việc nâng cao độ tin cậy cung cấp điện chính là nâng cao chất lượng dịch vụ của sản phẩm điện năng, nâng cao chất lượng phục vụ khách hàng. Xuất phát từ những vấn đề nội dung đề cập trên, em mạnh dạn nghiên cứu lựa chọn định hướng cho đề tài luận văn Thạc sĩ “Giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện tại Công ty Điện lực Thanh Hóa” làm đề tài luận văn tốt nghiệp của mình để có thể giảm sự cố, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, nâng cao chất lượng dịch vụ khách hàng, thực hiện tốt chỉ số tiếp cận điện năng, đảm bảo uy tín, trách nhiệm, mục tiêu cung cấp điện ổn định liên tục. Đây là vấn đề quan trọng cần làm, chưa có nghiên cứu thực hiện tại Công ty Điện lực Thanh Hóa. Do vậy, việc học viên lựa chọn đề tài “Giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện tại Công ty Điện lực Thanh Hóa” cho luận văn Thạc sỹ của mình là cần thiết và phù hợp với thực tiễn. 2. Mục đích nghiên cứu Mục đích của đề tài là đánh giá độ tin cậy cung cấp điện đang thực hiện tại Công ty Điện lực Thanh Hoá, nghiên cứu các giải pháp đang được triển khai, từ đó đề xuất các sửa đổi, bổ sung hoặc đưa ra giải pháp khác nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho hệ thống truyền tải và phân phối của đơn vị. 1
3. Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt được mục tiêu đề ra, nhiệm vụ nghiên cứu đề tài gồm có: - Hệ thống hóa cơ sở lý thuyết và thống kê các biện pháp đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện của Công ty Điện lực Thanh Hoá. - Đánh giá việc thực hiện các chỉ số tin cậy cung cấp điện, xác định các vấn đề tồn tại. Phân tích và nêu ưu điểm, nhược điểm của các giải pháp đang thực hiện. - Trên cơ sở ưu/nhược điểm đã được phân tích, đề xuất giải pháp cải tiến hoặc thay thế giúp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đề tài thực hiện nghiên cứu đối tượng là các chỉ số phản ánh độ tin cậy cung cấp điện của hệ thống truyền tải và phân phối điện tại Công ty Điện lực Thanh Hoá (từ sau TBA 110kV đến lưới điện 0,4kV). Phạm vi nghiên cứu của đề tài thực hiện tại Công ty Điện lực Thanh Hóa. Thời gian của các số liệu phục vụ nghiên cứu được thu thập trong giai đoạn 2017- 2022, trong đó tập trung phân tích số liệu trong giai đoạn 2020-2022 tại Công ty Điện lực Thanh Hoá (PCTH). 5. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện các nội dung nghiên cứu, đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu chung của luận văn là kết hợp nghiên cứu cơ sở lý thuyết và khảo sát, phân tích thực tiễn thông qua sử dụng tổng hợp các phương pháp chuyên môn như phương pháp thống kê, phân tích, tổng hợp, so sánh, phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia, v.v., cụ thể: - Thu thập số liệu về các chỉ số ngừng giảm cung cấp điện; - Phân loại nguyên nhân gây ngừng, giảm cung cấp điện; - Phân tích từng nguyên nhân ảnh hưởng đến chỉ số độ tin cậy cung cấp điện; - Phân tích các giải pháp đã thực hiện, đề xuất thêm giải pháp. Thông qua tính toán, so sánh số liệu…đánh giá về tính hiệu quả của giải pháp được đề xuất. II. NỘI DUNG Luận văn bao gồm: Phần mở đầu, kết luận, phụ lục, danh mục tài liệu tham 2
khảo, và nội dung của đề tài có 05 chương sau: Chương 1: Cơ sở lý thuyết Chương 2: Thực trạng công tác đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện tại Công ty điện lực Thanh Hóa Chương 3: Một số đề xuất giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện trong Công ty điện lực Thanh Hóa Chương 4: Kết luận Chương 5: Tài liệu tham khảo 3
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1. Tổng quan Định nghĩa độ tin cậy cung cấp điện 1.1.1.1. Khái niệm chung về độ tin cậy Độ tin cậy là xác suất để đối tượng (hệ thống hay phần tử) hoàn thành nhiệm vụ chức năng cho trước, duy trì được các giá trị, các thông số làm việc đã được xác lập trong một giới hạn đã cho, ở một thời điểm nhất định, trong những điều kiện làm việc nhất định. Trong các công việc cũng như trong các hệ thống độ tin cậy trở thành chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng. Lý thuyết độ tin cậy tồn tại và phát triển theo những hướng như sau: - Nghiên cứu cơ sở toán học về độ tin cậy nhằm đưa ra những quy luật và những tính toán định lượng về độ tin cậy. Đây là hướng xuất phát để tạo nên khoa học về độ tin cậy. - Nghiên cứu thống kê về độ tin cậy: Nhằm thu thập, xử lý tín hiệu và đưa ra những đặc trưng thống kê về chỉ tiêu độ tin cậy. Dựa trên tính chất đám đông của số liệu thống kê nhằm đưa ra những yếu tố ảnh hưởng đến những chỉ tiêu cơ bản về độ tin cậy. - Nghiên cứu bản chất vật lý về độ tin cậy: Nhằm khảo sát nguyên nhân sự cố, hiện tượng già cỗi, điều kiện môi trường, độ bền vật liệu, v.v. làm ảnh hưởng đến độ tin cậy trong các quá trình vật lý và hóa học khác nhau. - Ngoài ra, mỗi ngành kỹ thuật đều xây dựng cho mình những cơ sở ứng dụng về lý thuyết độ tin cậy, trong đó sử dụng những phương pháp để tính toán cùng những biện pháp hợp lý nhằm nâng cao độ tin cậy. - Độ tin cậy bao gồm các vấn đề về lý thuyết và thực tế nhằm nghiên cứu những nguyên nhân, quy luật của sự cố, những phương pháp tính toán và biện pháp nâng cao độ tin cậy. Ngoài ra khi lựa chọn độ tin cậy của hệ thống phải quan tâm đến yếu tố kinh tế để đạt được lời giải tối ưu và tổng thể. - Mô hình toán học đánh giá định lượng độ tin cậy dựa trên nền tảng lý thuyết xác suất vì các sự cố xảy ra với hệ thống là một sự kiện ngẫu nhiên, cũng như khoảng thời gian hệ làm việc, khoảng thời gian cần thiết để sửa chữa sự cố, v.v. đều là những đại lượng ngẫu nhiên. 1.1.1.2. Độ tin cậy cung cấp điện Độ tin cậy cung cấp điện của lưới điện phân phối được hiểu là khả năng của hệ thống cung cấp đầy đủ và liên tục điện năng cho hộ tiêu thụ, với chất lượng điện năng (điện áp và tần số) đảm bảo (đúng quy định). Đây là một yếu tố cần thiết về chất lượng cung 4
cấp điện. Những yếu tố chính thường được dùng để đánh giá độ tin cậy cung cấp điện tới khách hàng là tần suất mất điện hay cường độ mất điện, thời gian của mỗi lần mất điện và giá trị thiệt hại của khách hàng trong mỗi lần gián đoạn cung cấp điện. Độ tin cậy cung cấp điện là một chỉ tiêu chất lượng quan trọng của hệ thống điện. Mô tả đánh giá và điều khiển hành vi đó là một trong những nhiệm vụ chủ yếu khi thiết kế và điều khiển hệ thống điện. Đối với hệ thống điện và các phần tử của hệ thống điện, khái niệm khoảng thời gian không có ý nghĩa bắt buộc, vì hệ thống làm việc liên tục. Do đó độ tin cậy được đo bởi đại lượng thích hợp hơn, đó là độ sẵn sàng. Độ sẵn sàng là xác suất để hệ thống hay phần tử hoàn thành hoặc sẵn sàng hoàn thành nhiệm vụ trong thời điểm bất kỳ. Độ sẵn sàng cũng là xác suất để hệ thống ở trạng thái tốt trong thời điểm bất kỳ và được tính bằng tỷ số giữa thời gian hệ thống ở trạng thái tốt và tổng thời gian hoạt động. Ngược lại với độ sẵn sàng là độ không sẵn sàng, là xác suất để hệ thống hoặc phần tử ở trạng thái hỏng. Các thành phần độ tin cậy cung cấp điện 1.1.1.3. Cường độ hỏng hóc của phần tử  Cường độ hỏng hóc  (t) là xác suất có điều kiện để một thiết bị làm việc trước thời gian t và phát triển thành sự cố trong đơn vị thời gian ∆t thời điểm t. Hàm cường độ hỏng hóc của thiết bị công suất. Dạng hình “lòng máng” và được chia thành 3 giai đoạn: thời kỳ đầu, thời kỳ vận hành, thời kỳ thoái hóa. Hình 1-1: Hàm hỏng hóc  Trong khoảng thời gian vận hành, cường độ hỏng hóc là hằng số. Cường độ hỏng hóc sẽ giảm dần khi thiết bị mới xuất xưởng, đây là thời gian kiểm tra, vận hành thử nghiệm. Và cường độ hỏng hóc sẽ tăng dần tại giai đoạn lão hóa. Có thể định nghĩa cường độ hỏng hóc một cách đơn giản hơn: Cường độ hỏng hóc là số sự cố trên đơn vị thời gian. Cường độ hỏng hóc thường được biểu diễn bằng số sự cố xảy ra trên mỗi km chiều dài trong một năm. Cường độ sửa chữa (𝝁) của các thiết bị điện lực như máy phát, máy biến áp, đường 5
dây đều có thể sửa chữa để làm việc lại. Trong thời gian phục vụ, chúng có các trạng thái như: vận hành, sự cố, sửa chữa, quy hoạch, bảo trì,... Định nghĩa cường độ sửa chữa: Xác suất có điều kiện để một thiết bị được sửa chữa trước thời gian t và được đưa vào vận hành trong đơn vị thời gian Δt. 1.1.1.4. Thời gian trung bình giữa hỏng hóc (𝐦) Thời gian trung bình giữa hỏng hóc hay thời gian trung bình vận hành an toàn (MTBF-Mean time between failure). m = 1/𝜆 Thời gian sửa chữa trung bình (r) Thời gian sửa chữa trung bình (𝑀𝑇𝑇𝑅 − Mean time to repair) r = 1/𝜇 Xét trong một chu kỳ sự cố T Hình 1-2: Chu trình làm việc TB Xét một thiết bị đang ở trạng thái UP – trạng thái vận hành, thiết bị này sẽ có thời gian vận hành m, và xác xuất để thiết bị này bị sự cố là λ. Sau thời gian m, thiết bị chuyển sang trạng thái Down – trạng thái sửa chữa. Sau thời gian sửa chữa r, thiết bị lại chuyển sang trạng thái UP, với xác xuất là  . Khả năng sẵn sàng làm việc của thiết bị Hệ số sẵn sàng: 𝜇 A= 𝜆+ 𝜇 Hệ số không sẵn sàng (FOR): 6
𝜆 𝐴̅ = U = FOR = 𝜆+ 𝜇 1.2. Các chỉ số tin cậy của hệ thống Phần lớn các nước trên thế giới đang áp dụng các chỉ số SAIFI, SAIDI, CAIFI, CAIDI để đánh giá độ tin cậy cung cấp điện. Hiện nay, Việt Nam đang triển khai áp dụng các chỉ số SAIDI, SAIFI, MAIFI để đánh giá độ tin cậy cung cấp điện. Các chỉ số về độ tin cậy cung cấp điện của lưới điện phân phối tại Việt Nam được quy định tại điều 12, Thông tư 39/2015/TT-BCT Quy định hệ thống điện phân phối, cụ thể như sau: Khái niệm các chỉ số về độ tin cậy cung cấp điện của lưới điện phân phối Các chỉ số về độ tin cậy cung cấp điện của lưới điện phân phối bao gồm: a) Chỉ số về thời gian mất điện trung bình của lưới điện phân phối (System Average Interruption Duration Index - SAIDI); b) Chỉ số về số lần mất điện trung bình của lưới điện phân phối (System Average Interruption Frequency Index - SAIFI); c) Chỉ số về số lần mất điện thoáng qua trung bình của lưới điện phân phối (Momentary Average Interruption Frequency Index - MAIFI). Ý nghĩa các chỉ số về độ tin cậy của lưới điện phân phối Các chỉ số về độ tin cậy của lưới điện phân phối được tính toán như sau: a) SAIDI được tính bằng tổng số thời gian mất điện kéo dài trên 05 phút của khách hàng sử dụng điện, đơn vị phân phối và bán lẻ điện mua điện của đơn vị phân phối điện chia cho tổng số khách hàng sử dụng điện, đơn vị phân phối và bán lẻ điện mua điện của đơn vị phân phối điện, xác định theo công thức sau: n T  K i 1 i i SAIDI t  (1.1) Kt 12 SAIDI y   SAIDI t 1 t (1.2) Trong đó: - Ti: Thời gian mất điện lần thứ i trong tháng t (chỉ xét các lần mất điện có thời gian kéo dài trên 05 phút); 7
- Ki: Tổng số khách hàng sử dụng điện và các đơn vị phân phối và bán lẻ điện mua điện của đơn vị phân phối điện bị ảnh hưởng bởi lần mất điện thứ i trong tháng t; - n: Tổng số lần mất điện kéo dài trên 05 phút trong tháng t thuộc phạm vi cung cấp điện của đơn vị phân phối điện; - Kt: Tổng số khách hàng sử dụng điện và các đơn vị phân phối và bán lẻ điện mua điện của đơn vị phân phối điện trong tháng t; - SAIDIt (phút): Chỉ số về thời gian mất điện trung bình của lưới điện phân phối trong tháng t; - SAIDIy (phút): Chỉ số về thời gian mất điện trung bình của lưới điện phân phối trong năm y. b) SAIFI được tính bằng tổng số lượt khách hàng sử dụng điện, đơn vị phân phối và bán lẻ điện mua điện của đơn vị phân phối điện bị mất điện kéo dài trên 05 phút chia cho tổng số khách hàng sử dụng điện, đơn vị phân phối và bán lẻ điện mua điện của đơn vị phân phối điện, xác định theo công thức sau: n K i SAIFI t  i 1 (1.3) Kt 12 SAIFI y   SAIFI t 1 t (1.4) Trong đó: - n: Tổng số lần mất điện kéo dài trên 05 phút trong tháng t thuộc phạm vi cung cấp điện của đơn vị phân phối điện; - Ki: Tổng số khách hàng sử dụng điện, các đơn vị phân phối và bán lẻ điện mua điện của đơn vị phân phối điện bị ảnh hưởng bởi lần mất điện thứ i trong tháng t; - Kt: Tổng số khách hàng sử dụng điện và các đơn vị phân phối và bán lẻ điện mua điện của đơn vị phân phối điện trong tháng t; - SAIFIt: Chỉ số về số lần mất điện trung bình của lưới điện phân phối trong tháng t; - SAIFIy: Chỉ số về số lần mất điện trung bình của lưới điện phân phối trong năm y. c) MAIFI được tính bằng tổng số lượt khách hàng sử dụng điện, đơn vị phân phối và bán lẻ điện mua điện của đơn vị phân phối điện bị mất điện thoáng qua (thời gian mất điện kéo dài từ 05 phút trở xuống) chia cho tổng số khách hàng sử dụng điện, đơn vị phân phối và bán lẻ điện mua điện của đơn vị phân phối điện, xác định theo công thức sau: 8
n K i 1 i MAIFIt  (1.5) Kt 12 MAIFI y   MAIFI t 1 t (1.6) Trong đó: - n: Tổng số lần mất điện thoáng qua trong tháng t thuộc phạm vi cung cấp điện của đơn vị phân phối điện; - Ki: Tổng số khách hàng sử dụng điện, các đơn vị phân phối và bán lẻ điện mua điện của đơn vị phân phối điện bị ảnh hưởng bởi lần mất điện thoáng qua thứ i trong tháng t; - Kt: Tổng số khách hàng sử dụng điện, các đơn vị phân phối và bán lẻ điện mua điện của đơn vị phân phối điện trong tháng t; - MAIFIt: Chỉ số về số lần mất điện thoáng qua trung bình của lưới điện phân phối trong tháng t; - MAIFIy: Chỉ số về số lần mất điện thoáng qua trung bình của lưới điện phân phối trong năm y. 1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy cung cấp điện 1.3.1 Yếu tố khách quan Trong quá trình vận hành lưới điện có rất nhiều yếu tố khách quan gây ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy cung cấp điện. Các yếu tố tự nhiên như giông lốc, bão lũ, địa hình hiểm trở…. gây ảnh hưởng nhiều đến việc vận hành lưới điện, cột điện bị gãy, đổ, máy biến áp phụ tải bị hư hỏng. Sau các cơn bão, các đơn vị phải tiếp tục cắt điện để thực hiện công tác sửa chữa, củng cố, ổn định lưới điện. Cụ thể: - Thời tiết: Thời tiết bất thường như mưa, sét ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn vận hành đường dây và trạm biến áp: Mất điện đường dây, hư hỏng cách điện đường dây, hư hỏng các trạm biến áp… Hàng năm số lần mất điện do sét đánh ở lưới phân phối rất nhiều, nhất là ở vùng núi, vùng có mật độ sét cao. - Môi trường: Môi trường ô nhiễm hoặc những vùng ven biển cũng ảnh hưởng đến độ bền cách điện của các thiết bị phân phối, đường dây và trạm biến áp, do đó có thể làm tăng cường độ hỏng hóc của lưới phân phối. 9
1.3.2 Yếu tố chủ quan Trong vận hành lưới điện cũng có rất nhiều yếu tố chủ quan làm ảnh hưởng đến độ tin cậy cung cấp điện như: a, Sơ đồ kết dây lưới phân phối: Có ý nghĩa rất lớn đối với độ tin cậy của lưới vì nó ảnh hưởng đến khả năng dự phòng khi sự cố hoặc bảo dưỡng đường dây, khả năng thay đổi linh hoạt sơ đồ kết dây. Một sơ đồ lưới phân phối hợp lý và có khả năng kết nối linh hoạt có thể giảm cường độ hỏng hóc và giảm thời gian mất điện cho phụ tải. b, Chất lượng thiết bị phân phối: Ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ hỏng hóc của lưới phân phối. Các thiết bị đóng cắt như máy cắt điện, dao cách ly… trước đây có cường độ hỏng hóc và thời gian bảo dưỡng lớn. Ngày nay với công nghệ hiện đại, các thiết bị đóng cắt có độ bền cao, cường độ hỏng hóc nhỏ làm tăng đáng kể độ tin cậy của lưới phân phối. c, Mức độ hiện đại hoá của các thiết bị điều khiển và tự động hóa: Với các thiết bị thế hệ cũ không có khả năng điều khiển từ xa, việc điều khiển lưới mất nhiều thời gian do phải đi thao tác tại chỗ đặt thiết bị. Hiện nay áp dụng các thiết bị đo lường, điều khiển từ xa và với sự trợ giúp của máy tính các chế độ vận hành được tính toán tối ưu, giúp cho việc điều khiển lưới điện nhanh chóng và hiệu quả, do đó độ tin cậy của lưới phân phối có thể tăng lên rất nhiều. Mặt khác, các thiết bị tự động như: Tự động đóng lặp lại (TĐL), tự động đóng nguồn dự phòng (TĐN)… có thể loại trừ ảnh hưởng của các sự cố thoáng qua hoặc kịp thời cấp nguồn dự phòng, do đó giảm cường độ hỏng hóc của lưới điện. d, Kết cấu đường dây và trạm biến áp: Thời gian sửa chữa, bảo dưỡng đường dây và trạm biến áp phụ thuộc nhiều vào kết cấu, nếu kết cấu hợp lý có thể làm giảm thời gian sửa chữa phục hồi thiết bị do đó làm giảm thời gian mất điện cho các phụ tải. e, Trình độ đội ngũ cán bộ, công nhân làm công tác vận hành và sửa chữa sự cố: Thời gian tìm và xử lý sự cố phụ thuộc nhiều vào trình độ tổ chức và tay nghề công nhân trong hệ thống quản lý vận hành lưới phân phối. Để giảm thời gian sửa chữa phục hồi cần có phương pháp tổ chức khoa học và đội ngũ cán bộ công nhân có tay nghề cao. f, Nhu cầu tăng trưởng phụ tải : quá nhanh đặc biệt tại các thành phố lớn, quy hoạch đô thị không đồng bộ với quy hoạch lưới điện, sự phát triển không đồng bộ giữa nguồn điện và các dự án khu đô thị, tòa nhà tập trung, trung tâm thương mại, các dự án sản xuất phát triển được bổ sung vào Quy hoạch đã dẫn đến thiếu nguồn và quá tải lưới điện. g, Các chỉ tiêu ngừng cung cấp điện: Các chỉ tiêu ngừng cung cấp điện gồm: - Do mất điện từ hệ thống điện truyền tải; - Sa thải phụ tải theo lệnh điều độ của cấp điều độ có quyền điều khiển; 10
- Cắt điện khi xét thấy có khả năng gây mất an toàn nghiêm trọng đối với con người và thiết bị trong quá trình vận hành hệ thống điện; - Khách hàng sử dụng lưới điện phân phối đề nghị cắt điện; - Thiết bị của khách hàng sử dụng lưới điện phân phối không đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật, an toàn điện để được khôi phục cung cấp điện; - Do sự cố thiết bị của khách hàng sử dụng lưới điện phân phối; - Do các sự kiện bất khả kháng, ngoài khả năng kiểm soát của đơn vị phân phối điện hoặc do khách hàng sử dụng lưới điện phân phối điện vi phạm quy định của pháp luật theo Quy định điều kiện, trình tự ngừng, giảm mức cung cấp điện do Bộ Công Thương ban hành. Hư hỏng TBA Mất công suất Thiếu công suất ĐZ quá tải hoặc Hư hỏng ĐZ Cô lập nguồn Điện áp nút thấp Cô lập tải Phụ tải mất điện Công suất dự Hệ thống bị suy sụp (mất phòng giảm điện một phần và hoàn toàn) HTĐ lưới phân Sự cố lan rộng rã Hình 1-3: Sơ đồ quan hệ trạng thái của lưới điện trung thế 11