Nâng cao chất lượng điện năng và giảm tổn thất lưới điện EDL - Luận án TS

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Lê Việt Tiến và VS. TSKH Trần Đình Long. Các kết quả nêu trên luận án là trung thực và chưa bố trong bất kỳ một công trình nào.

Hà Nội, ngày .năm 2017 TẬP THỂ HƯỚNG DẪN Người hướng dẫn Người hướng dẫn Người cam đoan Khoa học 1 Khoa học 2 TS. Lê Việt Tiến VS. TSKH Trần Đình Long Bounthene CHANSAMAY 1 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành bản luận án này, ngoài sự nỗ lực phấn đấu của bản thân, nghiên cứu sinh đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ từ các thầy cô giáo, bản bè đồng nghiệp và gia đình. Trước hết, tôi vô cùng biết ơn sâu sắc sự hướng dẫn tận tình nghiêm túc của tập thể hướng dẫn khoa học: TS.

Lê Việt Tiến và VS. TSKH Trần Đình Long trong suốt quá trình nghiên cứu. Không có sự hướng dẫn và giúp đỡ đó, chắc chắn tôi không thể hoàn thành được luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy, cô giáo ở Bộ môn Hệ thống điện, Ban lãnh đạo Viện Điện, Ban lãnh đạo Viện Đào tạo Sau Đại học Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Ban lãnh đạo Tổng Công ty Điện lực Lào (EDL), các trưởng ban thuộc EDL, Giám đốc Điện lực Tỉnh Hủa Phăn, các trưởng phòng kỹ thuật, trung tâm điều độ (LDC) đã cung cấp số liệu đầy đủ và tạo mọi điều kiện thuận lợi về mặt tài chính và thời gian trong suốt quá trình nghiên cứu học tập và viết luận án.

Xin chân thành cảm ơn lời động viên của bạn bè và đồng nghiệp đã dành cho tôi. Tôi thật sự biết ơn những người nghiên cứu trước đây với những công trình có liên quan đến đề tài luận án đã được trích dẫn trong phần tài liệu tham khảo. Cuối cùng tôi xin cảm ơn vợ và 3 con gái đã luôn luôn động viên ủng hộ tạo mọi điều kiện thuận lợi cả vật chất và tinh thần. Đó chính là nguồn động lực to lớn để tôi vượt qua những khó khăn và hoàn thành luận án.

Tác giả luận án Bounthene CHANSAMAY 2 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .3 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU.8 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ .10 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT. Tính cấp thiết của đề tài. Mục đích nghiên cứu. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.

Phương pháp nghiên cứu. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. Các đóng góp mới của luận án. Cấu trúc nội dung của luận án.

Tình hình nghiên cứu trong nước. Tình hình nghiên cứu ngoài nước. Đánh giá chất lượng điện năng, tiềm năng và vai trò của thủy điện vừa và nhỏ trong việc đảm bảo chất lượng điện năng trong lưới điện phân phối. Quản lý nhu cầu điện năng (DSM).

Xây dựng biểu đồ phụ tải. Đánh giá thiệt hại do mất điện. Những vấn đề còn tồn tại và hướng nghiên cứu. PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ VỀ SỰ PHÁT TRIỂN VÀ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN CỦA CÔNG TY ĐIỆN LỰC LÀO (EDL).

Giới thiệu khái quát về HTĐ Lào. Cơ cấu tổ chức của EDL. Nhu cầu điện năng. Quan hệ giữa nhu cầu điện năng và tăng trưởng kinh tế.

Phát triển phụ tải, nguồn và lưới điện của Lào. Biểu đồ phụ tải. Cơ cấu và sự phát triển nguồn điện. Phát triển lưới điện truyền tải và phân phối.

Hiện trạng vận hành HTĐ Lào. Chức năng của các cấp điều độ. Nhiệm vụ của trung tâm điều độ. Phương tiện điều độ cơ bản của Trung tâm điều độ quốc gia (NLDC).

Hệ thống đo lường, điều khiển, bảo vệ và thông tin điện lực. Vấn đề CLĐN trên lưới điện của EDL. Diễn biến của tổn thất điện năng. Chất lượng điện áp.

Chế độ không đối xứng không cân bằng. Sự cố lưới điện và độ tin cậy. Kết luận của chương 2. ĐÁNH GIÁ VAI TRÒ VÀ TÁC ĐỘNG CỦA THỦY ĐIỆN VỪA VÀ NHỎ ĐẾN CLĐN CỦA LĐPP LÀO.

Đánh giá tiềm năng thủy điện của Lào. Nguồn thủy năng của Lào. Quy hoạch phát triển các nhà máy thủy điện vừa và nhỏ tại Lào. Những lợi ích của thủy điện nhỏ và vừa.

Đặc điểm của lưới phân phối khu vực nông thôn và miền núi của Lào. Sử dụng một số sơ đồ cấp điện đặc biệt. Mật độ phụ tải rất thấp. Đường dẫn điện có chiều dài lớn, tiết diện dây bé.

Giới thiệu phần mềm phân tích CYMDIST trong phân tích đánh giá CLĐN. Phần mềm CYMDIST. Các tính năng của CYMDIST. Khả năng phân tích mô đun lõi của CYMDIST .Các chức năng ứng dụng.

Đánh giá tác động của nhà máy TĐN đến CLĐN của lưới điện phân phối trung áp. Mô tả đối tượng. Thông số được mô phỏng. Kết quả mô phỏng.

Kết luận của chương 3. NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG QUẢN LÝ NHU CẦU ĐIỆN NĂNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG. Giới thiệu về quản lý nhu cầu điện năng. Ảnh hưởng của hình dáng biểu đồ phụ tải đến hiệu quả vận hành của HTĐ.

Mục tiêu của quản lý nhu cầu điện năng. Các cách tiếp cận trong thực hiện DSM. Phân tích tác động của chính sách giá điện đến DSM. Giá điện theo thời điểm sử dụng (TOU – Time of use).

Giá điện 2 thành phần. Giá điện bậc thang. Các quy định khác về giá điện. Nghiên cứu biểu giá bán lẻ điện và các dạng biểu đồ phụ tải điển hình của HTĐ Lào.

Biểu giá bán lẻ điện hiện hành của Lào. Các dạng biểu đồ phụ tải điển hình. Xây dựng biểu đồ phụ tải kéo dài tuyến tính hóa. Sử dụng LMLDC để nghiên cứu tác động của DSM đến các thông số vận hành HTĐ.

Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax. Tỷ lệ điện năng tiêu thụ theo TOU. Các thông số ảnh hưởng đến tính toán tổn thất điện năng. Xác định kỳ vọng thiếu hụt điện năng (Loss of Energy Expecta tion – LOEE) đối với nút phụ tải trên LMLDC.

Xây dựng dãy phân bố xác suất khả năng cung ứng của sơ đồ cung cấp điện. Xác định thiếu hụt công suất và điện năng. Tính toán kỳ vọng thiếu hụt điện năng trên LMLDC. Kết luận của chương 4.

PHÂN TÍCH CÁC THÀNH PHẦN PHỤ TẢI VÀ ĐÁNH GIÁ THIỆT HẠI DO MẤT ĐIỆN. Nghiên cứu phương pháp khảo sát, điều tra và đánh giá thiệt hại do mất điện. Mục tiêu khảo sát. Lựa chọn chuyên gia tư vấn.

Phân loại khách hàng. Lựa chọn phương pháp đánh giá chi phí. Phân loại dữ liệu cần dùng. Kiểm tra dữ liệu sẵn có.

Lựa chọn phương pháp tiếp cận, lấy thông tin của khách hàng. Thiết kế phiếu khảo sát. Lựa chọn số lượng mẫu khảo sát. Lựa chọn khách hàng để khảo sát.

Thời điểm thực hiện khảo sát. Thu thập dữ liệu. Đánh giá phiếu khảo sát và xử lý số liệu. Phân loại nhóm đối tượng nghiên cứu và nội dung phiếu khảo sát thiệt hại do gián đoạn cung cấp điện.

Ảnh hưởng thiệt hại do mất điện. Các thành phần của thiệt hại. Xây dựng mẫu phiếu khảo sát. Phương pháp tính toán thiệt hại theo số liệu điều tra.

Một số khái niệm được sử dụng trong đánh giá thiệt hại. Các chỉ số đánh giá thiệt hại. Phương pháp sàng lọc dữ liệu. Thực hiện điều tra, phân tích dữ liệu, tính toán kết quả trong khảo sát thí điểm.

Đối tượng nghiên cứu. Kết quả tính toán các chỉ số thiệt hại do mất điện. Một số kết quả khác. Kết luận của chương 5 .118 6 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .119 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN.

121 TÀI LIỆU THAM KHẢO .129 7 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Nhu cầu điện năng và công suất đỉnh tổng của HTĐ Lào trong giai đoạn 2005 - 2020 .2 Nhu cầu điện năng và công suất đỉnh miền Bắc trong giai đoạn 2010 – 2020 .3 Nhu cầu điện năng và công suất đỉnh miền Trung trong giai đoạn 2010 – 2020 .4 Nhu cầu điện năng và công suất đỉnh miền Nam trong giai đoạn 2010 – 2020 .5 Thống kê GDP và dân số của Lào giai đoạn 2005 – 2015 .6 So sánh GDP và điện năng tiêu thụ giai đoạn 2005 – 2015 .7 Hệ số đàn hồi điện năng E của Lào giai đoạn 2005 – 2015 .8 Cường độ tiêu thụ điện năng của Lào giai đoạn 2005 – 2015 .9 Nhu cầu điện năng của các thành phần phụ tải trong giai đoạn 2010 – 2016 .10 Các loại nguồn điện thuộc sở hữu của EDL và IPP.11 Cấp điện áp xuất nhập khẩu điện năng .12 Lưới điện quốc gia giai đoạn 2010 – 2020 .13 Lưới điện cao áp 115 – 230kV giai đoạn 2010 – 2020.14 Lưới điện phân phối giai đoạn 2010 – 2020 .15 Tỷ lệ tổn thất trên lưới điện của EDL giai đoạn 2010 – 2015 .16 Thông số về số lần mất điện trên LPP tỉnh Hủa Phăn năm 2016 .1 Số lượng công trình thủy điện có công suất từ 1 đến 50MW và tổng công suất đặt của từng loại chủ sở hữu………….2 Tổng kết của 3 trường hợp được mô phỏng .1 Giá bán lẻ điện tại Lào trong giai đoạn 2012 – 2017 (kíp/kWh) .2 Giá điện 22kV và cao áp được cập nhật từ tháng 3, năm 2012 đến 2017 (kíp/kWh) .3 Giá điện mua bán với EGAT theo hợp đồng song phương .4 Giá điện mua từ EGAT khi vượt quá hợp đồng .5 Giá điện mua từ PEA .6 Trị số của đại lượng Tmax*, *, LF và LsF theo công suất cực đại Pmax* của biểu đồ phụ tải .7 Thông số độ tin cậy các phần tử của sơ đồ cấp điện .8 Dãy phân bố xác suất khả năng tải của sơ đồ .1 Phân loại chuẩn của khách hàng công nghiệp (SIC) Thái Lan .2 Số lượng khách hàng và điện năng tiêu thụ với 2 thành phần phụ tải .3 Số lượng khách hàng và điện năng tiêu thụ với 3 thành phần phụ tải .4 Ảnh hưởng của thời điểm mất điện đến thiệt hại của phụ tải công nghiệp .5 Ảnh hưởng của thời điểm mất điện đến thiệt hại của phụ tải thương mại dịch .6 Thời gian khởi động lại quá trình sản xuất theo khoảng thời gian mất điện .7 Phụ tải đỉnh của 5 khách hàng .8 Chi phí thiệt hại do mất điện của nhóm khách hàng được khảo sát .9 Chi phí thiệt hại SCDF của các thành phần khách hàng.