Nghiên cứu mô hình hai buớc qui hoạch hệ thống cung cấp điện khi xét đến đồ thị phụ tải và giá điện

Vũ Văn Thắng và Đtg Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 118(04): 61 - 66

61

NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH HAI BUỚC QUI HOẠCH HỆ THỐNG

CUNG CẤP ĐIỆN KHI XÉT ĐẾN ĐỒ THỊ PHỤ TẢI VÀ GIÁ ĐIỆN

Vũ Văn Thắng1,*, Đặng Quốc Thống2

, Bạch Quốc Khánh2

1

Trường ĐH Kỹ thuật Công nghiệp – ĐH Thái Nguyên

2

Trường ĐH Bách khoa Hà Nội

TÓM TẮT

Qui hoạch hệ thống cung cấp điện là bài toán cơ bản của ngành điện, nhiều nghiên cứu đã được

thực hiện từ rất sớm với nhiều phương pháp và mô hình được đề xuất. Bài toán này ngày càng trở

lên phức tạp với nhiều phần tử tham gia và thông số thay đổi theo thời gian như phụ tải, giá điện.

Do đó, bài báo nghiên cứu đề xuất mô hình hai bước qui hoạch hệ thống cung cấp điện (HTCCĐ)

với mục tiêu xét đến đồ thị phụ tải và đặc tính giá điện nhằm nâng cao tính chính xác và phù hợp

hơn với điều kiện thực tế hiện nay. Mô hình sử dụng hàm mục tiêu cực tiểu chi phí vòng đời và

các ràng buộc kỹ thuật. Bước 1 sử dụng biến thực nhằm giảm khối lượng, thời gian tính toán và

xác định được thông số nâng cấp của đường dây, trạm biến áp nguồn. Kết quả được hiệu chỉnh

theo thông số tiêu chuẩn và sử dụng làm thông số đầu vào của bước 2. Từ đó, xác định được thông

số chế độ cũng như các chỉ tiêu kinh tế của HTCCĐ trong cả giai đoạn qui hoạch. Mô hình đề xuất

được tính toán kiểm tra trên HTCCĐ hình tia 4 nút, sử dụng ngôn ngữ lập trình GAMS.

Từ khóa: Qui hoạch hệ thống cung cấp điện.

GIỚI THIỆU

*

Bài toán qui hoạch hệ thống điện nói chung và

qui hoạch HTCCĐ nói riêng đã được nghiên

cứu từ rất sớm, nhiều mô hình tính toán đã

được đề xuất và ứng dụng trong thực tiễn [1].

Tuy nhiên, nhiều giả thiết đã được thực hiện để

đơn giản bài toán nên kết quả có sai số lớn.

Những năm gần đây, khả năng tính toán của

máy tính cũng như các phương pháp tính ngày

càng được nâng cao, quá trình tái cơ cấu ngành

điện theo hướng cạnh tranh đã làm thay đổi cơ

cấu giá điện trong HTCCĐ. Do đó, bài toán

qui hoạch HTCCĐ cần xét đến ảnh hưởng của

giá điện và đồ thị phụ tải tới các chỉ tiêu kinh

tế kỹ thuật (KT-KT) của hệ thống.

Nhiều mô hình qui hoạch HTCCĐ đã được đề

xuất [2][3]. Một số mô hình chỉ đảm bảo chỉ

tiêu kỹ thuật của hệ thống mà không quan tâm

đến hiệu quả kinh tế của phương án qui

hoạch. Ngoài ra, hàm mục tiêu cực tiểu chi

phí đầu tư và vận hành của hệ thống hay chỉ

tiêu chi phí vòng đời của phương án đầu tư

được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm

[4][5][6].

*

Tel: 0915176569; Email: [email protected]

Gần đây, mô hình hai bước qui hoạch

HTCCĐ cho phép lựa chọn thông số đầu tư

tối ưu của các thiết bị với giá điện trung bình,

chi phí tổn thất điện năng tính trong chế độ

phụ tải cực đại và thời gian chịu tổn thất công

suất lớn nhất đã được đề xuất với hàm mục

tiêu cực tiểu chi phí đầu tư và vận hành của

hệ thống [7][8][9]. Thay đổi của phụ tải và

giá điện trong thời gian qui hoạch đã được xét

đến ở mức độ đơn giản (giờ cao điểm, thấp

điểm và bình thường).

Vì vậy, nghiên cứu này đề xuất mô hình hai

bước qui hoạch HTCCĐ xét đến thay đổi của

phụ tải theo đồ thị phụ tải (ĐTPT) ngày điển

hình và đặc tính giá bán điện theo thời gian

trong ngày cùng ràng buộc cân bằng công

suất nút AC. Ngoài ra, chỉ tiêu chi phí vòng

đời cũng được sử dụng để đánh giá hiệu quả

của phương án đầu tư.

Phần tiếp theo của bài báo sẽ trình bày chi tiết

mô hình toán qui hoạch HTCCĐ trong phần II.

Tính toán áp dụng và những đánh giá, kết luận

được trình bày trong phần III và phần IV.

MÔ HÌNH TOÁN

Sơ đồ khối

Bài báo đề xuất mô hình hai bước qui hoạch

HTCCĐ với sơ đồ khối như hình 1, hàm mục