Lê Quang Hải và Đtg<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
102(02): 21 - 25<br />
<br />
NGHIÊN CỨU TÍNH PHÍ TRUYỀN TẢI TRONG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN<br />
THEO PHƯƠNG PHÁP THAM GIA BIÊN<br />
Lê Quang Hải1, Trần Bách2, Vũ Văn Thắng3*<br />
1<br />
<br />
Trường Đại học Phòng cháy Chữa cháy<br />
2<br />
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội<br />
3<br />
Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - ĐH Thái Nguyên<br />
<br />
TÓM TẮT<br />
Với việc cơ cấu lại ngành công nghiệp điện, việc xác định phí truyền tải đã trở thành một trong<br />
nhiệm vụ trọng tâm của tất cả các hoạt động trong thị trường điện. Trong bài báo này, tác giả tập<br />
trung nghiên cứu tính phí truyền tải trong thị trường điện theo phương pháp tham gia biên-MP (MPMarginal Participation). Từ đó áp dụng tính toán phí truyền tải cho lưới điện 6 nút và 11 nhánh.<br />
Từ khóa: Thị trường điện, Phí truyền tải<br />
<br />
GIỚI THIỆU*<br />
Mặc dù phí truyền tải chỉ chiếm một phần nhỏ<br />
trong tổng chi phí của Ngành điện, mạng lưới<br />
truyền tải vẫn đóng một vai trò hết sức quan<br />
trọng trong các thị trường điện cạnh tranh.<br />
Đối với một hệ thống điện, hệ thống truyền<br />
tải là nơi các nhà máy phát điện cung cấp điện<br />
cho một lượng lớn người sử dụng và các<br />
Công ty phân phối. Do đó, các thị trường cần<br />
coi việc định giá truyền tải là một chỉ số kinh<br />
tế quan trọng để quyết định phân bổ nguồn<br />
lực, phát triển và củng cố hệ thống.<br />
Vì vậy, một cơ chế định giá truyền tải hiệu<br />
quả phải bao trùm được tất cả các chi phí<br />
truyền tải bằng cách phân phối phí này tới<br />
những người sử dụng mạng lưới truyền tải<br />
theo một cách thích hợp nào đó. Ngoài ra, vấn<br />
đề cơ bản khi tính toán phải đảm bảo mục<br />
đích và yêu cầu đối với phí truyền tải trong<br />
thị trường điện.<br />
Về mục đích, việc định phí truyền tải nhằm 3<br />
mục đích sau [1,2]: 1-Thu đủ bù đắp các chi<br />
phí truyền tải: chi phí vốn, chi phí hoạt động,<br />
chi phí bảo dưỡng và lãi suất quy định cho<br />
các chủ đầu tư - gọi chung là doanh thu yêu<br />
cầu; 2-Khuyến khích sử dụng hiệu quả lưới<br />
truyền tải điện. Hiệu quả có thể có nhiều<br />
nghĩa: lợi ích xã hội, tổn thất điện năng thấp,<br />
độ tin cậy cao v.v; 3-Khuyến khích đầu tư<br />
hiệu quả vào lưới truyền tải điện và hệ thống<br />
điện. Cấu trúc của phí truyền tải và cách tính<br />
lợi nhuận cho chủ đầu tư sẽ khuyến khích họ<br />
đầu tư vào nơi cần thiết và cho hiệu quả cao.<br />
*<br />
<br />
Tel: 0915 176569, Email: thangvvhtd@tnut.edu.vn<br />
<br />
Về yêu cầu, việc định phí truyền tải phải đảm<br />
bảo các yêu cầu sau [1,2]: 1-Công bằng cho<br />
mọi người sử dụng. Phí truyền tải không được<br />
quá nặng hoặc ưu ái quá mức cho một loại<br />
khách hàng nào đó; 2-Dễ hiểu cho khách<br />
hàng, khách hàng hiểu được và có thể lựa<br />
chọn được các quyết định mua-bán đúng cho<br />
mình; 3-Có thể áp dụng trong thực tế. Hệ<br />
thống phí truyền tải không được quá phức tạp.<br />
Nếu hệ thống phí truyền tải đòi hỏi phải tính<br />
quá phức tạp, phải đo ở quá nhiều nút thì rất<br />
khó thực hiện trong thực tế.<br />
Tuy nhiên, việc có được một hệ thống định<br />
phí truyền tải hiệu quả, phù hợp với tất cả các<br />
cơ cấu thị trường ở những nơi khác nhau là<br />
rất khó khăn. Những công trình khoa học<br />
nghiên cứu về các phương pháp xác định phí<br />
truyền tải đang được tiến hành chỉ ra rằng<br />
không hề có một sự thống nhất chung nào về<br />
phương pháp định phí truyền tải. Trên thực tế,<br />
mỗi quốc gia hoặc mỗi mô hình cấu trúc lại<br />
có một phương pháp riêng dựa trên những đặc<br />
điểm riêng của mạng lưới đó.<br />
Hiện nay có rất nhiều phương pháp tính phí<br />
truyền tải đã được công bố và đang áp dụng<br />
cho các thị trường điện trên thế giới. Bài báo<br />
này, nghiên cứu tính phí truyền tải theo<br />
phương pháp tham gia biên hiện đang được<br />
áp dụng cho các thị trường truyền điện Châu<br />
Âu, Ấn Độ v.v [3,4].<br />
PHƯƠNG PHÁP THAM GIA BIÊN - MP<br />
(MARGINAL PARTICIPATION)<br />
Nội dung phương pháp tham gia biên bao<br />
gồm các bước sau [3,4]:<br />
21<br />
<br />
Lê Quang Hải và Đtg<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
1-Lập các kịch bản: công suất đỉnh và ngoài<br />
đỉnh theo từng mùa xuân, hạ, thu, đông hay<br />
cách chia mùa khác tùy theo tình hình cụ thể<br />
của từng nước. Ký hiệu kịch bản là e.<br />
2-Tính độ nhạy của dòng điện trên từng<br />
đường dây theo sự biến thiên đơn vị (1 MW)<br />
của công suất phát hay tải của từng nút i. Tính<br />
cho từng kịch bản.<br />
Mỗi kịch bản e tính:<br />
- Tính trạng thái cơ sở (cơ bản) theo số liệu<br />
thị trường kết hợp dự báo: tính phân bố dòng<br />
công suất trên các đường dây, dùng phương<br />
pháp dòng điện một chiều (DC), tính được<br />
dòng công suất trên đường dây l là Fle.<br />
- Tính dòng công suất khi chỉ công suất nút i<br />
biến đổi 1 MW, để bù vào cho công suất nút<br />
cân bằng biến đổi 1 MW hoặc tất cả các nút<br />
đều biến đổi theo tỷ lệ (nút cân bằng ảo).<br />
Trong thực tế, thị trường điện ở Argentina và<br />
Chile thường chọn nút cân bằng gần trung<br />
tâm phụ tải lớn [4].<br />
Tính dòng công suất trên từng đường dây l<br />
khi công suất ở từng nút tăng thêm 1 MW.<br />
- Tính hệ số tham gia của nút i vào dòng công<br />
suất trên đường dây l trong kịch bản e:<br />
<br />
(<br />
<br />
)<br />
<br />
ueil = Flei − Fle Pie<br />
<br />
(1)<br />
<br />
Chỉ tính cho trường hợp Flei trùng dấu với Fle .<br />
Trong đó: Fle: dòng công suất trên đường dây<br />
l trong trường hợp cơ sở; Flei : dòng công suất<br />
trên đường dây l trong kịch bản e do tăng<br />
công suất nút i lên 1 MW gây ra; Pie: công<br />
suất nút i trong kịch bản e.<br />
- Tính hệ số tham gia biên của nút i và đường<br />
dây l trong kịch bản e:<br />
u eil<br />
(2)<br />
K eil =<br />
∑ u eil<br />
<br />
102(02): 21 - 25<br />
<br />
3-Tính dòng công suất của nút i tham gia vào<br />
dòng công suất trên đường dây l trong trường<br />
hợp cơ sở Fle:<br />
<br />
Feil = K eil .Fle<br />
<br />
(3)<br />
<br />
Thu nhập yêu cầu trung bình trong kịch bản e<br />
(khoảng thời gian) Cl của đường dây l được<br />
phân chia cho nút i theo hệ số tham gia biên<br />
của nút i:<br />
<br />
Costeil = Cl<br />
<br />
Feil<br />
K .F<br />
= Cl eil le<br />
CAPl<br />
CAPl<br />
<br />
(4)<br />
<br />
Ở đây: CAPl là khả năng tải của đường dây.<br />
Chi phí chỉ tính cho phần công suất tải thực tế<br />
trên đường dây. Trong thực tế Fle nhỏ hơn<br />
CAPl nên không thu được toàn bộ thu nhập<br />
yêu cầu của đường dây, nếu đường đây non<br />
tải thì chi phí thu được sẽ rất ít, phần còn<br />
thiếu được thu bằng phương pháp khác, chẳng<br />
hạn bằng phương pháp “tem thư” [1,2].<br />
Lợi thế của phương pháp tham gia biên là dễ<br />
tính, tốc độ tính nhanh, dễ hiểu và công bằng<br />
đối với khách hàng.<br />
VÍ DỤ ÁP DỤNG<br />
Áp dụng cho lưới điện trên hình 1: có 6 nút và<br />
11 đường dây. Thông số nút và thông số đường<br />
dây của lưới điện trình bày trong bảng 1 và<br />
bảng 2.<br />
ChọnScs=100MVA.<br />
<br />
Hình 1. Sơ đồ lưới điện 6 nút 11 nhánh<br />
<br />
i<br />
<br />
Bảng 1. Thông số nút<br />
<br />
22<br />
<br />
Nút<br />
<br />
Loại<br />
<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
<br />
PV<br />
PV<br />
PV<br />
PQ<br />
PQ<br />
PQ<br />
<br />
TảiPd (MW)<br />
0<br />
0<br />
0<br />
90<br />
100<br />
90<br />
<br />
Qd (MVAr)<br />
<br />
Phát-PG (MW)<br />
<br />
Udm (kV)<br />
<br />
0<br />
0<br />
0<br />
60<br />
70<br />
60<br />
<br />
90<br />
130<br />
60<br />
0<br />
0<br />
0<br />
<br />
400<br />
400<br />
400<br />
400<br />
400<br />
400<br />
<br />
Lê Quang Hải và Đtg<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
102(02): 21 - 25<br />
<br />
Bảng 2. Thông số nhánh<br />
Đến nút<br />
2<br />
4<br />
5<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
5<br />
6<br />
5<br />
6<br />
<br />
Từ nút<br />
1<br />
1<br />
1<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
3<br />
3<br />
4<br />
5<br />
<br />
R-pu<br />
0,10<br />
0,05<br />
0,08<br />
0,05<br />
0,05<br />
0,10<br />
0,07<br />
0,12<br />
0,02<br />
0,20<br />
0,10<br />
<br />
X-pu<br />
0,20<br />
0,20<br />
0,30<br />
0,25<br />
0,10<br />
0,30<br />
0,20<br />
0,26<br />
0,10<br />
0,40<br />
0,30<br />
<br />
B-pu<br />
0,04<br />
0,04<br />
0,06<br />
0,06<br />
0,02<br />
0,04<br />
0,05<br />
0,05<br />
0,02<br />
0,08<br />
0,06<br />
<br />
SMax-MVA<br />
100<br />
100<br />
100<br />
100<br />
100<br />
100<br />
100<br />
100<br />
100<br />
100<br />
100<br />
<br />
Áp dụng chương trình MATPOWER [5] để tính toán. Kết quả tính bằng mô hình 1 chiều (DC)<br />
cho 1 kịch bản:<br />
1-Dòng công suất trên các nhánh trong chế độ cơ sở và chế độ tăng thêm 1 MW ở từng nút: Nnguồn, T-tải được thể hiện ở bảng 3.<br />
Bảng 3. Dòng công suất trên các nhánh trong chế độ cơ sở và chế độ tăng thêm 1 MW<br />
Từ<br />
nút<br />
1<br />
<br />
Đến nút<br />
<br />
Cơ sở<br />
<br />
Nút 1-N<br />
<br />
2-N<br />
<br />
3-N<br />
<br />
4-T<br />
<br />
5-T<br />
<br />
6-T<br />
<br />
2<br />
<br />
11,76<br />
<br />
12,23<br />
<br />
11,29<br />
<br />
11,82<br />
<br />
11,6<br />
<br />
11,61<br />
<br />
11,69<br />
<br />
1<br />
<br />
4<br />
<br />
40,52<br />
<br />
40,83<br />
<br />
40,2<br />
<br />
40,54<br />
<br />
40,71<br />
<br />
40,47<br />
<br />
40,5<br />
<br />
1<br />
<br />
5<br />
<br />
37,73<br />
<br />
37,94<br />
<br />
37,51<br />
<br />
37,64<br />
<br />
37,69<br />
<br />
37,92<br />
<br />
37,81<br />
<br />
2<br />
<br />
3<br />
<br />
12,87<br />
<br />
12,82<br />
<br />
12,93<br />
<br />
12,48<br />
<br />
12,91<br />
<br />
13,03<br />
<br />
13,12<br />
<br />
2<br />
<br />
4<br />
<br />
57,52<br />
<br />
57,21<br />
<br />
57,83<br />
<br />
57,42<br />
<br />
58,21<br />
<br />
57,73<br />
<br />
57,61<br />
<br />
2<br />
<br />
5<br />
<br />
29,89<br />
<br />
29,79<br />
<br />
29,99<br />
<br />
29,76<br />
<br />
29,96<br />
<br />
30,18<br />
<br />
30,01<br />
<br />
2<br />
<br />
6<br />
<br />
41,47<br />
<br />
41,41<br />
<br />
41,54<br />
<br />
41,17<br />
<br />
41,52<br />
<br />
41,66<br />
<br />
41,95<br />
<br />
3<br />
<br />
5<br />
<br />
22,11<br />
<br />
22,05<br />
<br />
22,17<br />
<br />
22,34<br />
<br />
22,15<br />
<br />
22,29<br />
<br />
22,02<br />
<br />
3<br />
<br />
6<br />
<br />
50,76<br />
<br />
50,77<br />
<br />
50,76<br />
<br />
51,14<br />
<br />
50,76<br />
<br />
50,74<br />
<br />
51,1<br />
<br />
4<br />
<br />
5<br />
<br />
8,04<br />
<br />
8,04<br />
<br />
8,03<br />
<br />
7,96<br />
<br />
7,92<br />
<br />
8,2<br />
<br />
8,11<br />
<br />
5<br />
<br />
6<br />
<br />
-2,24<br />
<br />
-2,18<br />
<br />
-2,3<br />
<br />
-2,31<br />
<br />
-2,28<br />
<br />
-2,41<br />
<br />
-2,05<br />
<br />
2-Bảng tính uil: đã bỏ đi các phần tử âm, thay bằng 0.<br />
u1l<br />
42,3<br />
27,9<br />
18,9<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0,9<br />
0<br />
5,4<br />
<br />
u2l<br />
0<br />
0<br />
0<br />
7,8<br />
40,3<br />
13,0<br />
9,1<br />
7,8<br />
0<br />
0<br />
0<br />
<br />
u3l<br />
3,6<br />
1,2<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
13,8<br />
22,8<br />
0<br />
0<br />
<br />
u4l<br />
0<br />
17,1<br />
0<br />
3,6<br />
62,1<br />
6,3<br />
4,5<br />
3,6<br />
0<br />
0<br />
3,6<br />
<br />
u5l<br />
0<br />
0<br />
19,0<br />
16,0<br />
21,0<br />
29,0<br />
19,0<br />
18,0<br />
0<br />
16,0<br />
17,0<br />
<br />
u6l<br />
0<br />
0<br />
7,2<br />
22,5<br />
8,1<br />
10,8<br />
43,2<br />
0<br />
30,6<br />
6,3<br />
0<br />
<br />
Tổng<br />
45,9<br />
46,2<br />
45,1<br />
49,9<br />
131,5<br />
59,1<br />
75,8<br />
43,2<br />
54,3<br />
22,3<br />
26,0<br />
<br />
23<br />
<br />
Lê Quang Hải và Đtg<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
102(02): 21 - 25<br />
<br />
3-Bảng tính Kil:<br />
Kil<br />
l=1: 1-2<br />
l=2: 1-4<br />
l=3: 1-5<br />
l=4: 2-3<br />
l=5: 2-4<br />
l=6: 2-5<br />
l=7: 2-6<br />
l=8: 3-5<br />
l=9: 3-6<br />
l=10: 4-5<br />
l=11: 5-6<br />
<br />
i=1<br />
0,9215<br />
0,6038<br />
0,4190<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0,016575<br />
0<br />
0<br />
<br />
2<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0,1563<br />
0,3064<br />
0,2199<br />
0,1200<br />
0,1805<br />
0<br />
0<br />
0,2484<br />
<br />
3<br />
0,0784<br />
0,0259<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0<br />
0,3194<br />
0,419890<br />
0<br />
0,1338<br />
<br />
Kết quả: từ bảng trên cho thấy:<br />
- Nút 1 và 3 phải trả phí cho đường dây 1-2;<br />
nút 1 trả hầu hết 92,1569 %, nút 3 trả<br />
7,8431%.<br />
- Nút 1, 3 và 4 phải trả phí cho đường dây 1-4<br />
theo tỷ lệ tương ứng là: 60,3896%, 2,5974%<br />
và 37,013%.<br />
- Nút 1, 5 và 6 phải trả phí cho đường dây 1-5<br />
theo tỷ lệ tương ứng là: 41,9069%, 42,1286%<br />
và 15,9645%.<br />
- Nút 2, 4, 5 và 6 phải trả phí cho các đường<br />
đây: 2-3, 2-4, 2-5, và 2-6 theo tỷ lệ tương<br />
ứng: 15,6313%, 30,6464%, 21,9966% và<br />
12,0053%; 7,2144%, 47,2243%, 10,6599% và<br />
5,9367%; 32,0641%, 15,9696%, 49,0694% và<br />
25,066%; 45,0902%, 6,1597%, 18,2741% và<br />
56,9921%.<br />
- Nút 2, 3, 4, và 5 phải trả phí cho đường dây<br />
3-5 theo tỷ lệ: 18,0556%, 31,9444%,<br />
8,3333% và 41,6667%.<br />
- Nút 1, 3, và nút 6 phải trả phí cho đường<br />
dây 3-6 theo tỷ lệ tương ứng: 1,6575%,<br />
41,989% và 56,3535%.<br />
- Nút 5, 6 phải trả phí cho đường dây 4-5 theo<br />
tỷ lệ tương ứng là:71,7489% và 28,2511%.<br />
- Nút 2, 3, 4, và 5 phải trả phí cho đường dây<br />
5-6 theo tỷ lệ tương ứng là: 24,84%, 13,38%,<br />
7,64% và 54,14%.<br />
KẾT LUẬN<br />
Từ việc nghiên cứu tính toán phí truyền tải<br />
trong thị trường điện theo phương pháp tham<br />
<br />
24<br />
<br />
4<br />
0<br />
0,3701<br />
0<br />
0,0721<br />
0,4722<br />
0,1065<br />
0,0593<br />
0,0833<br />
0<br />
0<br />
0,0764<br />
<br />
5<br />
0<br />
0<br />
0,4212<br />
0,3206<br />
0,1596<br />
0,4906<br />
0,2506<br />
0,4166<br />
0<br />
0,7174<br />
0,5414<br />
<br />
6<br />
0<br />
0<br />
0,1596<br />
0,4509<br />
0,0615<br />
0,1827<br />
0,5699<br />
0<br />
0,563535<br />
0,2825<br />
0<br />
<br />
Tổng<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
<br />
gia biên và ví dụ áp dụng tính toán cho lưới<br />
điện 6 nút 11 nhánh kết quả cho thấy:<br />
- Theo phương pháp này, khách hàng trả phí<br />
truyền tải theo sự tham gia của mình vào từng<br />
đường dây tải điện cụ thể. Mỗi khách hàng<br />
chỉ trả phí truyền tải cho đường dây mà công<br />
suất giao dịch của họ đi qua, phí này được<br />
chia theo tỷ lệ tham gia của tất cả khách hàng<br />
có công suất đi qua đường dây.<br />
- Qua kết quả ví dụ tính toán cho ta thấy,<br />
phương pháp tham gia biên trong tính toán<br />
phí truyền tải ngoài việc đảm bảo thu đủ phí<br />
còn thể hiện tính công bằng cho cả người mua<br />
và bán điện trên thị trường điện.<br />
TÀI LIỆU THAM KHẢO<br />
[1]. James M., Lamine M. (2010), Economic<br />
Market Design and Planning for Electric Power<br />
Systems, Copyright © 2010 Institute of Electrical<br />
and Electronics Engineers.<br />
[2]. Lorrin P., H. Lee Willis (2007),<br />
Understanding electric utilities and DeRegulation, Marcel Dekker Inc.<br />
[3]. Gerd S., Ivar W., Hanne S., Jørgen B., Kjetil<br />
U., Tproun R., Frode Å. (2007), Transit in the<br />
European Power Market, SINTEF Energy<br />
Research.<br />
[4]. Central electricity regulatory commission<br />
(2009), Formulating pricing methodology for<br />
inter-state transmission in India.<br />
[5]. Ray D. Zimmerman (2010), MATPOWER<br />
4.05b User’s Mannual, December 13<br />
<br />
Lê Quang Hải và Đtg<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
102(02): 21 - 25<br />
<br />
SUMMARY<br />
RESEARCH ON CALCULATING TRANSMISSION COST<br />
IN ELECTRICAL MARKET BASED<br />
ON MARGINAL PARTICIPATION METHOD<br />
Le Quang Hai1, Tran Bach2, Vu Van Thang3*<br />
1<br />
<br />
The University of Fire Fighting & Prevention<br />
2<br />
Ha Noi University of Technology<br />
3<br />
College of Technology - TNU<br />
<br />
By restructuring the electrical industry, calculating transmission cost has become a central task of<br />
all activities in electrical market. In this paper, the authors focus on researching into the calculation<br />
of transmission cost in electrical market using Marginal Participation Method, since then applying<br />
to calculate transmission cost for 6 nodes and 11 grids<br />
Keyword: Competitive Electricity Markets<br />
<br />
Ngày nhận bài: 25/12/2012, ngày phản biện:13/1/2013, ngày duyệt đăng:26/3/2013<br />
*<br />
<br />
Tel: 0915 176569, Email: thangvvhtd@tnut.edu.vn<br />
<br />
25<br />
<br />
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
