(Luận Văn Thạc Sĩ) Nghiên Cứu Phương Thức Phối Hợp Khai Thác Các Nhà Máy Thủy Điện Trong Hệ Thống Bậc Thang, Áp Dụng Cho Hệ Thống Bậc Thang Trên Sông Sê San.pdf

LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ chuyên nghành xây dựng cơng trình thuỷ với đề tài “Nghiên cứu phương thức phối hợp khai thác nhà máy thủy điện hệ thống bậc thang, áp dụng cho hệ thống bậc thang sơng Sê San” hồn thành với cố gắng nỗ lực thân với giúp đỡ nhiệt tình Khoa Năng Lượng, thầy cô giáo trường Đại học Thuỷ Lợi tạo điều kiện động viên giúp đỡ mặt Tác giả xin chân thành cảm ơn quan, đơn vị cá nhân nói Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn : TS Hồng Cơng Tuấn trực tiếp hướng dẫn tận tình giúp đỡ thời gian thực luận văn Sự thành cơng luận văn gắn liền với q trình giúp đỡ, động viên cổ vũ gia đình, bạn bè đồng nghiệp Tác giả xin chân thành cảm ơn Trong khuôn khổ luận văn thạc sĩ, điều kiện thời gian có hạn nên khơng thể tránh khỏi khiếm khuyết, mong nhận ý kiến đóng góp quý báu thầy cô giáo, anh chị bạn bè đồng nghiệp Hà Nội, ngày 27 tháng 02 năm 2015 Tác giả Cao Văn Quỳnh LỜI CAM ĐOAN Tên Cao Văn Quỳnh, xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Những nội dung kết trình bày luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khoa học Tác giả Cao Văn Quỳnh MỤC LỤC CHƯƠNG I MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Phương pháp nghiên cứu 1.4 Các kết đạt luận văn CHƯƠNG II ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM 2.1 Tổng quan tiềm Thủy Điện 2.2 Nhu cầu tiêu thụ điện 2.3 Quy hoạch phát triển cầu nguồn điện 2.4 Chính sách giá điện thị trường phát điện cạnh tranh 2.4.1 Sự cần thiết phát triển thị trường điện cạnh tranh Việt Nam 2.4.2 Về thực thị trường điện lực Việt nam 10 2.4.3 Hiện trạng giá điện 12 CHƯƠNG III CÁC KHẢ NĂNG NÂNG CAO HIỆU QUẢ LÀM VIỆC CỦA CÁC NMTĐ TRONG HỆ THỐNG BẬC THANG THỦY ĐIỆN CỦA HTĐ 14 3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu làm việc NMTĐ HTĐ 14 3.1.1 Phân bố điện đảm bảo theo thời gian 14 3.1.2 Chế độ thủy văn lệch pha NMTĐ 14 3.1.3 Phương pháp tính tốn thủy 15 3.2 Mơ hình tối ưu cho tốn huy động nguồn thủy điện 15 3.2.1 Mơ hình tối ưu 16 3.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu sử dụng nguồn thuỷ điện hệ thống 18 3.2.3 Phạm vi sử dụng mơ hình tối ưu 18 3.3 Một số phương pháp điều khiển NMTĐ hệ thống 19 CHƯƠNG IV XÂY DỰNG PHƯƠNG THỨC PHỐI HỢP KHAI THÁC CÁC NMTĐ TRONG HỆ THỐNG BẬC THANG THỦY ĐIỆN 22 4.1 Mục đích, ý nghĩa phương pháp phân bố điện bảo đảm 22 4.1.1 Mục đích ý nghĩa 22 4.1.2.Phương pháp phân điện bảo đảm NMTĐ 23 4.2 Xây dựng Biểu đồ điều phối cho NMTĐ 24 4.2.1.Mục đích xây dựng BĐĐP 24 4.2.2 Phương pháp xây dưng BĐĐP 25 4.3 Phương pháp sử dụng Biểu đồ điều phối để điều khiển NMTĐ 29 4.3.1 Nguyên tắc chung sử dụng BĐĐP 29 4.3.2 Phương pháp tăng, giảm công suất NMTĐ - phương thức sử dụng nước thừa, thiếu 30 4.4 Các phương thức phối hợp khai thác NMTĐ hệ thống bậc thang 39 4.4.1.Mục đích 39 4.4.2 Phương thức phối hợp khai thác NMTĐ hệ thống bậc thang 39 CHƯƠNG V ÁP DỤNG NGHIÊN CỨU CHO CÁC NMTĐ TRONG HỆ THỐNG BẬC THANG TRÊN SÔNG SÊ SAN GIAI ĐOẠN 2015-2020 44 5.1 Tổng quan NMTĐ hệ thống bậc thang 44 5.1.1 TTĐ Pleikrong 46 5.1.2 TTĐ Yali 46 5.1.3 TTĐ Sê san 46 5.2 Các số liệu sử dụng tính tốn 47 5.2.1.TTĐ Pleikrong: 47 5.2.2.TTĐ Yali: 48 5.2.3.TTĐ Sê San 4: 49 5.3 Kết phân phối điện bảo đảm cho NMTĐ hệ thống bậc thang 50 5.4 Kết xây dựng Biểu đồ điều phối cho NMTĐ hệ thống bậc thang 50 5.4.1 Bảng tính xây dựng BĐĐP 50 5.4.2 Kết xây dựng BĐĐP 51 5.5 Chọn phương thức khai thác NMTĐ phương thức phối hợp khai thác NMTĐ hệ thống bậc thang 56 5.5.1 Bảng tính sử dụng BĐĐP để khai thác hồ chứa NMTĐ 56 5.5.2 Tổng hợp kết khai thác hồ chứa NMTĐ 59 5.5.3 Phương thức phối hợp khai thác NMTĐ hệ thống bậc thang 63 CHƯƠNG VI KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng - Phân bố trữ lượng thủy lý thuyết theo khu vực Bảng - Công suất lắp đặt hệ thống qua năm dự kiến năm 2015 2020 .6 Bảng - Danh mục thủy điện 30MW vào vận hành tính đến cuối năm 2011 .6 Bảng - Các năm thủy văn chọn tiến hành thu phóng 47 Bảng - Số liệu phân bố công suất bảo đảm 47 Bảng - Số liệu đặc tính thiết bị quan hệ Nkd-H-Q H-K 47 Bảng - Các năm thủy văn chọn tiến hành thu phóng 48 Bảng - Số liệu phân bố công suất bảo đảm: 48 Bảng - Số liệu đặc tính thiết bị quan hệ Nkd-H-Q H-K: 48 Bảng - Các năm thủy văn chọn tiến hành thu phóng 49 Bảng - Số liệu phân bố công suất bảo đảm: 49 Bảng - Số liệu đặc tính thiết bị quan hệ Nkd-H-Q H-K 50 Bảng - 10 Kết Qbd TTĐ Pleikrong: 59 Bảng - 11 Kết sản lượng điện lượng mùa kiệt TTĐ Pleikrong theo phương thức 59 Bảng - 12 Kết sản lượng điện lượng năm TTĐ Pleikrong theo phương thức 59 Bảng - 13 Kết Qbd TTĐ Yali: 60 Bảng - 14 Kết sản lượng điện lượng mùa kiệt TTĐ Yali theo phương thức 60 Bảng - 15 Kết sản lượng điện lượng năm TTĐ Yali theo phương thức 61 Bảng - 16 Kết Qbd TTĐ Sê San 4: 61 Bảng - 17 Kết sản lượng điện lượng mùa kiệt TTĐ Sê San theo 62 Bảng - 18 Kết sản lượng điện lượng năm TTĐ Sê San theo phương thức 62 Bảng - 19 Kết sản lượng điện lượng mùa kiệt theo phương án 64 Bảng - 20 Kết sản lượng điện năm theo phương án 64 Bảng - 21 Kết sản lượng điện lượng mùa kiệt theo phương án 64 Bảng - 22 Kết sản lượng điện năm theo phương án 65 Bảng - 23 Kết sản lượng điện lượng mùa kiệt theo phương án 65 Bảng - 24 Kết sản lượng điện năm theo phương án 65 Bảng - 25 Kết sản lượng điện lượng mùa kiệt theo phương án 66 Bảng - 26 Kết sản lượng điện năm theo phương án 66 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình - Cơng suất lắp đặt tăng tăng thêm toàn nguồn, thủy điện thủy điện vừa nhỏ (Theo Quy hoạch điện VII) Hình - Cơ cấu nguồn điện Việt Nam cuối năm 2011 Hình - Cơ cấu nguồn điện Việt Nam đến năm 2020 Hình - Điều chỉnh giá điện 12 Hình - Minh họa bước xây dựng BĐĐP 28 Hình - Minh họa phương thức tính tốn theo BĐĐP 31 Hình - Sơ đồ xác định Nnd 33 Hình - Sơ đồ xác định Nnd 33 Hình - Sơ đồ hệ thống bậc thang nhà máy thủy điện sông Sê san 45 Hình - Kết nhóm đường Ztl(t), đường bao đường bao 52 Hình - Kết BĐĐP 52 Hình - Kết nhóm đường Ztl(t), đường bao đường bao 53 Hình - Kết BĐĐP 53 Hình - Kết nhóm đường Ztl(t), đường bao đường bao 54 Hình - Kết BĐĐP 54 CHƯƠNG I MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Cùng với phát triển kinh tế nhu cầu sử dụng lượng ngày đòi hỏi cao số lượng chất lượng Theo Quy hoạch điện VII giai đoạn từ năm 2011 đến 2020 hàng năm nhu cầu điện tăng cao, khoảng 17% Nước ta lại có nguồn thuỷ lớn với trữ kinh tế khoảng từ 75 - 80 tỷ KWh/năm Trong cấu nguồn điện hệ thống điện Việt Nam tỷ trọng thủy điện chiếm tỷ trọng cao, khoảng 40% Dự kiến đến năm 2020, Việt Nam khai thác hầu hết dự án thuỷ điện dịng sơng Hơn nữa, mà nguồn nhiên liệu cho phát điện ngày cạn kiệt vấn đề khai thác sử dụng có hiệu nguồn thuỷ điện trở lên cấp thiết Chế độ làm việc nhà máy thủy điện (NMTĐ) lại thay đổi tùy thuộc vào điều kiện thủy văn, khả điều tiết hồ làm cho chế độ làm việc nguồn điện khác (nhiệt điện, nhập khẩu…) thay đổi theo Hơn nữa, hầu hết dịng sơng lớn nước ta thường khai thác thủy điện theo dạng bậc thang, chế độ làm việc NMTĐ hệ thống bậc thang lại có ảnh hưởng lẫn nhau, ảnh hưởng đến hệ thống Trong đó, chế độ dịng chảy tất sông nước ta không ổn định khả dự báo dài hạn chưa đáp ứng độ tin cậy Chính làm cho việc huy động nguồn thuỷ điện hệ thống gặp nhiều khó khăn gây ảnh hưởng lớn đến độ tin cậy hiệu cung cấp điện toàn hệ thống Điều đòi hỏi việc vận hành NMTĐ phải tiến hành cách thống quan điểm có lợi cho tồn hệ thống sở phân tích đặc điểm, khả điều tiết hồ, đồng thời tính đến đặc điểm chế độ dịng chảy khả dự báo dài hạn thủy văn Xuất phát từ lý trên, việc nghiên cứu phương thức phối hợp khác thác hồ chứa thủy điện hệ thống bậc thang nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện sử dụng với hiệu cao nguồn thuỷ năng, đồng thời thoả mãn yêu cầu lợi dụng tổng hợp thực tế cấp thiết Hệ thống bậc thang thủy điện sông Sê San ba hệ thống bậc thang lớn Việt Nam Việc nghiên cứu đưa phương thức phối hợp chế độ làm việc NMTĐ hệ thống bậc thang góp phần đem lại lợi ích kinh tế an ninh lượng 1.2 Mục đích đề tài Nghiên cứu chọn phương thức phối hợp khai thác hồ chứa NMTĐ hệ thống bậc thang sông Sê San theo quan điểm hệ thống sở phân tích đặc điểm, khả điều tiết hồ, có xét đến khơng ổn định dịng chảy dự báo dài hạn không đảm bảo độ tin cậy nhằm nâng cao độ mức độ an toàn cung cấp điện hiệu sử dụng nguồn thủy đồng thời thỏa mãn yêu cầu lợi dụng tổng hợp 1.3 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lí luận kết hợp với thực nghiệm: - Nghiên cứu lí luận sử dụng mơ hình tối ưu mơ hình mơ - Nghiên cứu thực nghiệm thực máy tính 1.4 Các kết đạt luận văn - Xây dựng Biểu đồ điều phối cho NMTĐ bậc thang sông Sê san gồm: NMTĐ Pleikrông, NMTĐ Yali, NMTĐ Sê san4 - Chọn phương thức sử dụng nước cho NMTĐ - Chọn phương thức phối hợp chế độ làm việc NMTĐ hệ thống bậc thang Sê san - Lập chương trình xây dựng biểu đồ điều phối điều khiển hồ chứa thủy điện phần mềm Excel - Đưa số nhận xét kết luận xây dựng Biểu đồ điều phối phương thức phối hợp vận hành NMTĐ hệ thống bậc thang