quy hoach phát triển HTĐ

Mục lục Chương 1: Đánh giá về triển vọng các nguồn năng lượng trên thế giới 2 Chương 2. Đánh giá về tiềm năng năng lượng VN 4 Chương 3: Ảnh hưởng của sự phát triển năng lượng lên môi trường. Cách hạn chế các ảnh hưởng đó. 6 Chương 4: Bài toán vận tải là gì, cách giải bài toán vận tải bằng phương pháp góc tây bắc, Hoàn thiện lời giải bằng phương pháp thế vị 8 Chương 5. Phương pháp qui hoạch xấp xỉ giải qui hoạch phi tuyến 13 Chương 6: Phương pháp Lagrange và định lý Kuhn – Tucker giải quy hoạch phi tuyến 15 Chương 7: Bài toán dạng chính tắc, bài toán dạng mở rộng,Hãy trình bày phương pháp quy hoạch số nguyên 17 Chương 8: Các loại nguồn điện và ưu nhược điểm 22 Chương 9 Trình bày bài toán quy hoach nguồn dưới dạng bài toán quy hoạch tuyến tính 26 Chương 10:Phương pháp nhánh và cận xác định cấu trúc tối ưu của mạng điện 29 Chương 11: Hãy trình bày các bước lớn khi quy hoạch mạng điện địa phương 31 Chương 12 : trình bày các phương pháp đánh giá dự án đầu tư 33 1 Chương 1: Đánh giá về triển vọng các nguồn năng lượng trên thế giới. A. Các nguồn năng lượng không tái tạo được trên thế giới : 1. Dầu và các sản phẩm dầu mỏ: - Dầu có ưu điểm là nhiệt lượng cao, dễ chuyên chở, có trữ lượng khá lớn, được xem là nguồn năng lượng số 1 của thế giới với 3 GTOE trữ lượng ( 30% tiêu thụ ở dạng sơ cấp). 2/3 tài nguyên dầu tập trung ở khu vực Trung Đông - Dầu được khai thác chủ yếu dưới lòng đất. Người ta cho rằng có thể khai thác dầu trong 40 năm nữa. - Vị trí trung tâm của dầu mỏ trong bảng cân bằng năng lượng thế giới không chỉ là ở trữ lượng của nó mà còn do các đặc tính khác biệt của nguồn năng lượng này. 2. Than đá: - Than là nguồn năng lượng rẻ nhất trong các dạng năng lượng hóa thạch nên vẫn còn được sử dụng nhiều trong tương lai. - Trữ lượng than trên thế giới khoảng trên 1000 tỷ tấn, tập trung ở 1 số nước như Mỹ (277), Nga (173), Trung Quốc (126) . - Người ta cho rằng số năm nhân loại có thể khai thác than là khoảng 230 năm. - Công nghiệp than có nhiều bất lợi, trước hết là tính ì của nó, cho dù cơ giới hóa rất nhiều nhưng vẫn phải sử dụng rất nhiều lao động. Mặt khác, thiếu tính đa dạng trong sử dụng. - Nhược điểm đáng lưu ý nhất là sự nguy hại của việc đốt cháy than gây ra, hiểm họa gây ra do C0 2 mà quá trình đốt cháy than đã thải ra với số lượng lớn sẽ hạn chết sự phát triển của ngành than đá trong tương lai. 3. Khí thiên nhiên: - Khí thiên nhiên chiếm vị trí thứ 3 trong bảng cần bằng năng lượng TG với 1 sản lượng thương mại khoảng 2Tm 3 , chiếm 20% tiêu thụ năng lượng sơ cấp. - Trữ lượng khí thiên nhiên trên toàn TG là khoảng 144 Tm 3 , số năm có thể khai thác của khí thiên nhiên dự đoán là khoảng 60 năm. - Nó là loại nhiên liêu hóa thạch “sạch “ nhất , có tính linh hoạt trong sử dụng, khống chế dễ dàng về tốc độ và áp suất. Ngoài ra nó là nguồn tài nguyên phong phú trên thế giới và phân bố đều hơn so với dầu mỏ. - Tính trung bình chi phí sản xuất không quá cao, nhưng chi phí vận chuyển lại rất cao, chiếm 40% tổng chi phí kỹ thuật. 4. Năng lượng điện. - Điện được xem là năng lượng sơ cấp nếu sản xuất từ thủy năng, nguyên tử, địa nhiệt, quang điện, gió, thủy triều. Nhưng nó cũng là năng lượng thứ cấp nếu sản xuất ở các nhà máy điện dùng than, dầu hoặc khí thiên nhiên. - Năm 2001, toàn thế giới đã sản xuất một lượng điện năng là 14.851 TWh, trong đó các NMNĐ chiếm 64%, NMTĐ chiếm 17,3% , NMĐNT chiếm 17% và còn lại là từ địa nhiệt, điện mặt trời, phong điện và rác, ( cứt, chỗ này k biết nhé) - NMNĐ dùng nhiên liệu cổ điển chiếm vị trí quan trọng trong sản xuất điện ở nhiều nước. có có vị trí thống lĩnh trong các khu vực như ĐNA, Châu Phi, Trung Đông và Nam Á, ở đó cung cấp tới 70% tổng lượng điện năng sản xuất. - Năng lượng thủy lực trên trên TĐ là 2,26.10 6 MW, tương đương 540 triệu tấn than. Các NMTĐ sản xuất 54% điện sơ cấp. - Các NMĐNT chiếm vị trí thứ 3: khoảng trên 447 lò phản ứng đang vận hành trên TG với tổng công suất trang bị khoảng 359 GW và tổng sản lượng điện là 2575 TWh. Các NM này sản xuất 46% điện năng sơ cấp trên toàn TG. B. Các nguồn năng lượng mới và tái tạo được: 1. Năng lượng mặt trời - Có thể coi đây là một phản ứng nhiệt hạch khổng lồ, biến hydro (H 2 ) thành Heli (He) . 2 - Năng lượng MT phát ra trong 1s tương đương với 2,5.10 9 tấn than đá. Tuy nhiên trái đất chỉ nhận được một phần rất nhỏ của lượng đó, cỡ khoảng 10 4 tấn than đá/s. - Mật độ NLMT chiếu trên mặt đất là không đều nhau, và trữ lượng NLMT so với tuổi thọ của con người có thể coi là vô tận. NLMT có ý nghĩa quan trọng ở những nơi mà mạng lưới điện thưa thớt, đường dây tải điện chưa vươn tới ( hải đảo, vùng sâu vùng xa, hải đăng…) 2. Nguồn năng lượng địa nhiệt: - Năng lượng địa nhiệt là nhiệt lấy từ lòng đất. Nhiệt năng của TĐ là khoảng 64 tỷ KWh - Người ta phân chia các bồn địa nhiệt thành 3 dạng cở bản như sau: a) Bồn nhiệt hơi khô: - Loại này khai thác dễ dàng nhất. Người ta thường khoan 1 lỗ sâu đến bồn chứa hơi nóng, hơi nóng phun ra với áp suất rất cao.Dùng trực tiếp luồng hơi nóng có áp suất cao để chay tua bin như NMNĐ. b) Bồn nhiệt nước nóng : - Năng lượng tồn tại dưới dạng hơi nước nóng. - Dựa vào nghiên cứu, đo đạc người ta hy vọng tiềm năng của những bồn nhiệt nước có thể gấp 20 lần so với loại hơi khô. c) Hệ đá nóng khô: - Hầu hết mỏ địa nhiệt laọi này đều nằm ở gần bề mặt trái đất. - Người ta ước tính năng lượng của loại mỏ này ít nhất lớn gấp 10 lần tổng 2 loại trên. - Theo đánh giá của các chuyên gia thì nguồn tài nguyên địa nhiệt trên toàn TG có thể khai thác vào khoảng 990 Gtoe, trong đó có 60 Gtoe đã được xác định. 3. Nguồn năng lượng gió: - Qua nhiều thế kỷ, gió trở thành nguồn năng lượng quan trọng, người ta sản xuất điện và bơm nước từ nguồn năng lượng này và đặc biệt, nó được sử dụng phân tán ở những vùng xa xôi. - Theo tính toán, tổng số năng lương gió trên toàn TG trong 1 năm là 350 trKWh, nhưng do không ổn định và phân tán nên chỉ sử dụng được một phần cực nhở. - Tiềm năng năng lượng gió ở các nước được các chuyên gia đánh giá vào khoảng 300TWh/ năm, chủ yếu là tập trung ở Bắc Mỹ và Châu Âu. 3 Chương 2. Đánh giá về tiềm năng năng lượng VN 1. Nguồn năng lượng sơ cấp VN có các nguồn năng lượng hóa thạch phong phú như than đá, khí thiên nhiên với trữ lượng khá lớn, ngoài ra sự hình thành các con sông đã tạo ra một nguồn thủy năng được đánh giá là cao nhất ĐNA. Bờ biển dài (3260km) là đk thuận lợi cho việc khai thác nguồn năng lượng thủy triều và năng lượng gió, nguồn năng lượng địa nhiệt cũng chiếm một tỷ lệ đáng kể trong tiềm năng năng lượng VN. a) Nguồn thủy năng Tiềm năng kỹ thuật thuỷ điện nước ta khoảng 123 tỉ kWh, tương đương công suất lắp đặt khoảng 31.000 MW. Nếu xem xét các yếu tố kinh tế, xã hội và tác động tới môi trường thì tiềm năng kinh tế chỉ còn khoảng 75-80 tỉ kWh, tương đương với công suất 18.000-20.000MW. Hiện tại tổng công suất các nhà máy thuỷ điện đã được xây dựng là 4115 MW, tương ứng sản lượng điện trung bình hàng năm khoảng 18 tỉ kWh. Trữ năng kinh tế của 10 lưu vực sông chính chiếm 85,9% trữ năng kinh tế trên toàn lãnh thổ. b) Nguồn dầu khí Tổng trữ lượng dầu khí có thể thu hồi của nước ta vào khoảng 3,75 tỉ m 3 dầu qui đổi, trong đó trữ lượng đã được xác minh vào khoảng 1,25 tỉ m 3 với tỉ lệ khí đốt chiếm hơn 50%. (So với các nước ĐNA, ta ở mức trung bình) Năm 2005 ta đã khai thác được 16,8 triệu tấn dầu thô và 6,6 tỷ m 3 khí, trung bình mỗi ngày khai thác 18 triệu m 3 khí. Dầu được khai thác chủ yếu để xuất khẩu. c) Nguồn than đá Các mỏ than chủ yếu nằm ở Đông Bắc Việt Nam (chiếm khoảng 90% của toàn ngành than). Loại than chính ở đây là than anthracite (trữ lượng 3238 triệu tấn) và một số lượng không nhiều than nâu, than bùn nằm ở tam giác sông Hồng và sông Mêkông. Năm 2005 ngành NL đã khai thác được 35 triệu tấn than nguyên khai và xuất khẩu được 11 triệu tấn than anthracite. d) Nguồn năng lượng địa nhiệt Cả nước ta có khoảng 300 mạch nước nóng, nhiệt độ trên mặt đất đo được từ 30 - 105°C, phân bố chủ yếu ở vùng Tây Bắc (chiếm 49%) và Trung bộ. Tổng trữ lượng địa nhiệt ở Việt Nam tương đương 9 tỉ tấn dầu. e) Nguồn năng lượng mặt trời, gió Nước ta nằm trong vùng có số giờ nắng trung bình khoảng 200-2500 giờ/năm với tổng năng lượng bức xạ mặt trời cao, trung bình khoảng 150-175 kcal/cm2.năm. Tuy nhiên giá thành lắp đặt các bộ pin mặt trời rất cao, khoảng 8-8,5 USD/W. Tiềm năng gió ở nước ta được đánh giá vào khoảng 800-1400 kWh/m2.năm ở các hải đảo, 500-1000 kWh/m2.năm ở vùng duyên hải và Tây Nguyên và dưới 500 kWh/m2.năm ở các khu vực khác. Ở nước ta có 1000 trạm điện gió cỡ gia đình (công suất từ 150-200W). Dự kiến có thể đưa tổng công suất điện gió lên đến 150MW vào khoảng năm 2020. 2. HTĐ VN a) Thực trạng Nhu cầu điện thời gian qua đã tăng trưởng ở mức độ khá cao. Giai đoạn từ năm 2000 tới nay nhu cầu điện đã tăng ở mức cao 14-15% và dự báo sẽ còn duy trì ở mức độ này. Hiện nay tổng công suất lắp đặt của các nhà máy điện nước ta là 8909 MW, công suất khả dụng khoảng 8650 MW. (Trong đó, thủy điện ~ 46%, tuabin khí 27%, nhiệt điện ~16%, ngoài ngành 6%, diesel 5%). Hiện nay ngành điện đã cung cấp điện cho 100% số huyện, 81,8% số xã, 73,5% số hộ nông dân. Mức độ phủ điện đến các vùng xâu, vùng xa cao hơn so với các nước trong khu vực. 4 Năm 2005 ngành năng lượng của Việt Nam đã sản xuất được 53,462 tỷ kWh điện. (Đường dây 500 kV: 1534 km, tổng công suất các TBA 500 kV là 2700 MVA). Nhìn chung, VN vẫn là một trong những nước có mức sản xuất và tiêu thụ điện năng thấp nhất trong khu vực. Hệ thống chuyên tải và phân phối xuống cấp, lạc hậu, hiệu suất của các nhà máy nhiệt điện dưới 30%, tổn hao điện năng còn cao (năm 1999 tổn hao là 15,5% ), mức độ không bằng phẳng của đồ thị phụ tải là lớn. b) Các định hướng phát triển ngành Điện lực VN - Sắp xếp lại và ổn định tổ chức sản xuất. - Đầu tư chiều sâu, cải tạo nâng cấp, hiện đại hoá đối với các cơ sở nguồn và lưới hiện có, đồng thời phát triển nguồn và lưới điện mới một cách đồng bộ. - Phát triển các công trình thuỷ điện (Sơn La) để tận dụng khai thác nguồn thuỷ năng của đất nước. Phát triển các nhà máy nhiệt điện với nguồn nhiên liệu đa dạng như khí đốt, than, dầu mỏ, trong đó ưu tiên các nhà máy điện sử dụng khí đốt phù hợp với khả năng khai thác các mỏ khí của nước ta. - Phối hợp với các nước trong khu vực nghiên cứu và triển khai dự án liên kết lưới điện khu vực để trao đổi điện năng và nhập khẩu điện cho giai đoạn từ năm 2005. - Nghiên cứu và triển khai chương trình DSM (Demand Side Management- Quản lí nhu cầu phụ tải) nhằm tiết kiệm điện năng. Thực hiện các biện pháp tích cực để giảm tổn thất điện năng (từ 15-16% năm 2000 còn 11-12% năm 2010). - Triển khai chương trình đưa điện về nông thôn, xây dựng thí điểm điện khí hoá nông thôn và mô hình quản lí lưới điện nông thôn hợp lí, có hiệu quả. - Thu hút vốn đầu tư trực tiếp của nước ngoài và các thành phần trong nước tham gia đầu tư vào phát triển nguồn lưới điện dưới dạng BOT, BOO, IPP, JV trên cơ sở điện lực quốc doanh phải giữ vai trò chủ đạo. Nghiên cứu để cổ phần hoá một số nhà máy vừa và nhỏ, lưới điện phân phối khu vực để giải quyết khó khăn về nguồn vốn đầu tư và tăng hiệu quả sản xuất kinh doanh. - Đầu tư trang bị các dây chuyền công nghệ tiên tiến cho các xí nghiệp cơ điện, đặc biệt là các thí nghiệm để từng bước tự sản xuất trong nước các thiết bị và vật tư kĩ thuật điện cho lưới điện đến 220 kV và các phụ tùng vật tư cho sửa chữa nguồn điện. - Qui hoạch dài hạn về tổ chức và đào tạo (đặc biệt chú trọng công tác đào tạo lại) đồng thời kiện toàn các cơ sở đào tạo để có đủ năng lực đào tạo chính qui và bồi dưỡng ngắn hạn. (chi tiết các bảng số liệu tham khảo trong giáo trình, tr.28) 5 Chương 3: Ảnh hưởng của sự phát triển năng lượng lên môi trường. Cách hạn chế các ảnh hưởng đó. TL: Sự phát triển của ngành năng lượng có ảnh hưởng rất lớn đến môi trường. Nói chung việc xây dựng và đưa vào vận hành các nhà máy điện có ảnh hưởng xấu đến môi trường. Khi đốt than, dầu và khí đốt để biến nhiệt năng thành điện năng trong các nhà máy nhiệt điện không thể tránh khỏi việc thải ra bầu khí quyển một lượng lớn bụi và các chất thải độc hại khác. Việc ảnh hưởng đến môi trường của quá trình sản xuất và tiêu thụ năng lượng có thể kể ra các mặt chủ yếu sau: Gây ô nhiễm tầng khí quyển Các chất thải độc hại từ các nhà máy nhiệt điện có thể liệt kê ra như CO2, SO2, NOX … Khi đốt 1 tấn than sẽ sinh ra 66kg SO2, 11kg bụi và nhiều khí độc hại khác. Mỗi năm lượng khí CÓ2 do con người đốt nhiên liệu khoáng phế thải vào trong không khí là trên 5tỉ tấn/ năm, lượng SO2 là 200triệu tấn, lượng NOx là 150 triệu tấn… Kết quả nghiên cứu về ô nhiễm sunfua điôxit (SO2) và bụi thải cho thấy 50% dân số thành thị trên TG (khoảng 900 triệu người) đang sống trong môi trường không khí có hàm lượng SO2 vượt quá tiêu chuẩn cho phép, trên 1 tỉ người đang sống trong môi trường có hàm lượng bụi vượt quá tiêu chuẩn cho phép -> do nguyên nhân đó mà hàng năm trên TG có ít nhất khoảng 500.000 trẻ em bị chết yểu, từ 4 đến 5triệu người bị mắc bệnh đường hô hấp và hàng triệu trường hợp mắc các bệnh tật khác. Các nhà máy nhiệt điện chạy bằng than là nguồn thải chính của các chất thải cacbon. Các nhà máy điện hiện nay sản ra 36% chất thải cácbon từ các sản phẩm năng lượng, và nó sẽ tăng lên đến 38% vào năm 2015. Hiện nay than chiếm 52% của tổng số các nhà máy điện nhưng thải ra 87%các chất thải cacbon. Mặt khác các khí thải của các nhà máy điện lại có thể góp phần làm thủng tần ozon của trái đất, gây những hậu quả to lớn mà cho đến nay loài người cũng chưa thể đánh giá hết được. Tầng ozon đã ngăn được hơn 90% tia tử ngoại có hại do mặt trời chiếu xuống trái đất. Khi tầng ozon bị phá hoại, thì tia tử ngoại trực tiếp chiếu xuống mặt đất, gây ung thư da, làm tổn thương mắt một cách mãn tính và còn ảnh hưởng đến chức năng của hệ thống miễn dịch của cơ thể. Hiện nay, tầng ozon của Nam cực đã mỏng đi 65%, tầng ozon trên không trung Bắc Âu, Nga và Canada giảm đi từ 12 – 20%, thậm chí tầng ozon ở nhiều nơi còn bị thủng hẳn mà tiêu biểu là ở Nam Cực đã có một lỗ thủng rộng bằng 20% diện tích của Nam Cực. Sự ô nhiễm nguồn nước. Nước của các đại dương và hồ, ao, sông, suối ngày càng bị ô nhiễm nặng nề. Các nhà máy nhiệt điện vừa thải khói ra môi trường lại vừa thải các chất độc hại xuống nguồn nước gây ra sự axit hoá MT (ao,hồ, sông, suối) chính là một nguy cơ gây ô nhiễm nguồn nước. Hiện tượng axit hoá không phải bắt nguồn duy nhất từ nguồn gốc tự nhiên, mà nó là kết quả sự biến đổi thành axit của khí SO2 (tỷ lệ 2/3) và của khí Nox (tỷ lệ 1/3) nhả ra từ cột ống khói của các nhà máy điện. Các axit này sẽ di chuyển và rơi ngược xuống trái đất dưới dạng khô hoặc ẩm cùng với mưa và tuyết. Các tầu chở dầu bị tai nạn trên biển cũng sẽ là nguồn gây ô nhiễm rất lớn cho đại dương. Các nhà máy điện nguyên tử cũng góp phần đáng kể vào việc làm ô nhiễm nguồn nước. Chúng gây ô nhiễm từ 3 nguồn chính sau: Phế thải của công nghiệp khai thác nhiên liệu hạt nhân. (phế thải của công nghiệp khai thác nhiên liệu hạt nhân đều mang tính phóng xạ khá cao). Để xử lý khối lượng nước lớn thải và phế liệu nguy hiểm đó cần một kinh phí rất lớn. phế liệu từ các chất phóng xạ đx sử dụng của nhà máy điện hạt nhân. Phế liệu của các nhà máy điện nguyên tử thế giới là 8vạn tấn( năm 1991). Chúng là nguồn gây ô nhiễm chính cho các nguồn nước sạch và đại dương. 6 Chất lắng xuống của các vụ thử vũ khí hạt nhân. Hiện nay toàn cầu đã có 15 nước có vũ khí hạt nhân. Mỗi cuộc thử vũ khí hạt nhân lại tung lên bầu trời (sau đó phần lớn sẽ rơi trở lại trái đất) một khối lượng lớn các chất đã nhiễm xạ như bụi đất, mảnh bom và các đám mây. Việc xử lý các nguồn gây ô nhiễm phóng xạ là một việc vo cùng khó khăn và tốn kém. Hiệu ứng nhà kính Ở quy mô toàn cầu đã có nguy cơ ấm dần lên của hành tinh chúng ta. Các nhà máy nhiệt điện có sử dụng khí thiên nhiên với hàm lượng chủ yếu là mêtan có khả năng gây ra hiệu ứng nhà kính nhiều gấp 20lần so với khí CO2. Hiệu ứng nhà kính là hiệu ứng gây ra bởi 3 chất khí thải chủ yếu là cacbonic( CO2), mêtan( CH4 ) và oxitnitơ ( N2O). những khí này tại ra mộng màng bọc bầu khí quyển và làm phản xạ lại bề mặt trái đất lượng nhiệt năng phát ra từ trái đất. Hiệu ứng lồng kính làm cho nhiệt độ trên bề mặt trái đất ngày càng nóng lên. Các nhà khoa học đã tính được nhiệt độ trái đất sẽ tăng từ 1-4,50C từ nay cho đến giữa thế kỷ XXI, nhất là mùa đông ở những vùng núi cao. Sự tăng của hàm lượng khí CO2 trong tầng khí quyển cũng được ghi nhận 0,280/00 trc Cách mạng công nghiêpj và có thể đạt 0,560/00 vào năm 2050. Trái đất ấm dần lên trong hơn 100năm công nghiệp( từ 1990 – 2100)(hình vẽ). nhiệt độc của các đại dương tăng dần lên và cùng với nó mực nước biển cũng đang tăng dần lên. Các nhà khoa học dự đoán đến cuối thế kỷ XXI này, mực nước biển sẽ tăng lên từ 30-75cm. Những vùng dân cư đông đúc (Bănglađét, Hà Lan, vùng Nouvelle –Orleans, lưu vực sông Nil, lưu vực sông Mêkông, sông Indus) sẽ là những nơi trực tiếp bị đe doạ. Ngoài ra những dòng hải lưu lớn (El Nino ở Thái Bình Dương, gulf Stream ở Đại tây dương) có thể bị dịch chuyển, có những nơi hoàn toàn biến thành sa mạc. Các công trình năng lượng còn ảnh hưởng đến môi trường sinh thái về nhiều mặt như vấn đề hành lang và chiếm đất của các công trình điện lực (đặc biệt là đường dây tải điện và hồ chứa của các nhà máy thuỷ điện), ảnh hưởng của điện trường và từ trường, ảnh hưởng lên cảnh quan và vệ sinh môi trường v.v Cách hạn chế các ảnh hưởng:(cái này ko có trong sách, đây là tự bịa, tham khảo) - Sử dụng các nguồn năng lượng sạch: điện nguyên tử, phong điện, năng lượng mặt trời 7 Chương 4: Bài toán vận tải là gì, cách giải bài toán vận tải bằng phương pháp góc tây bắc, Hoàn thiện lời giải bằng phương pháp thế vị. (Giải bài toán vận tải, hàm mục tiêu, ràng buộc, cách giải thông qua ví dụ). 1. Trình bày về bài toán vận tải. Lập bài toán vận tải Bản chất của bài toán vận tải là tìm phương án tối ưu để vận tải hàng hóa từ một số nơi phát đến một số nơi nhận. Chỉ tiêu tối ưu ở đây thường là cực tiểu chi phí tổng về vận tải. Bài toán có thể mô tả như sau: có m địa điểm phát , với các lượng hàng hoá tương ứng a 1 , a 2 ,. . ., a m và n địa điểm nhận, với nhu cầu tương ứng b 1 , b 2 , . . ., b n . Cần xác định phương án vận tải sao cho tổng chi phí là cực tiểu, khi biết giá thành cước phí đơn vị C ij vận tải trên đoạn đường từ nơi phát i đến nơi nhận j. Ký hiệu x ij là số lượng hàng cần vận tải từ nơi phát i đến nơi nhận j, khi đó điều kiện của bài toán vận tải được mô tả trong bảng. Nơi phát Nơi nhận Dung lượng ai B1 B2 … Bn A1 c11 c12 c1n X11 X12 X1n A2 c21 c22 C2n .a1 X21 X22 X2n … Am cm1 cm2 Cmn .am Xm1 Xm2 Xmn Dung lượng bi ∑∑ == = n j j m i i ba 11 Bài toán vận tải được phát biểu dưới dạng toán học như sau: - Xác định các giá trị x ij : i = 1, 2, , m ; j = 1, 2, , n sao cho: f(X) = ∑∑ = = → m i n j ijij xC 1 1 min a m b 1 b 2 b n a 1 X 11 X 12 X 1n X mn X m1 X m2 Mô tả bài toán 8 với các ràng buộc:        == == ∑ ∑ = = njbx miax jij m i iij n j , ,2,1; , ,2,1; 1 1 và : xij ≥ 0 (i = 1,2, , m ; j = 1, 2, , n ) - Ngoài ra trong trường hợp đơn giản thường giả thiết là tổng dung lượng hàng phát đi cân bằng với tổng dung lượng nơi nhận, nghĩa là: ∑∑ == = n j j m i i ba 11 2. Phương pháp góc tây bắc 4.3.2.Xác định phương án cơ bản ban đầu * Phương pháp góc tây bắc xác định giá trị (m+n-1) ẩn cơ bản của phương án ban đầu. - Xuất phát từ góc bên trái trên cùng (x11) ta điền các giá trị của ẩn cơ bản và đi dần xuống góc phải dưới cùng, đồng thời luôn luôn thoả mãn các ràng buộc ở mục trên. Nơi phát Nơi nhận Dung lượng ai B1 B2 B3 A1 5 3 2 200 150 50 0 A2 2 4 6 300 0 200 100 Dung lượng bi 150 250 100 500 Có hai nơi phát A1, A2 với các lượng hàng tương ứng a1 = 200; a2 = 300 và 3 nơi nhận với nhu cầu tương ứng b1 = 150; b2 = 250; b3 = 100. Cước phí vận tải cij được ghi ở góc phải phía trên trong từng ngăn ở bảng. Xuất phát từ góc tây bắc ta có x11 = 150 (vì b1<a1) như vậy x21 = 0, ở ngăn A1B2 sẽ nhận giá trị (a1 - 150) = 50 v.v Tiếp tục đi xuống góc đông nam và có giá trị của (m+n-1) ẩn cơ bản, ở đây: m+n-1 = 4 Vậy phương án cơ bản ban đầu là : x11 = 150 ; x12 =50 ; x22 = 200 ; x23 = 100. Khi đó: F1(X) = 150.5 + 50.3 + 200.4 + 100.6 = 2300. Rõ ràng phương án cơ bản ban đầu ở đây chưa đạt min f(X) cần tìm cách giảm giá trị f(x) 3. Hoàn thiện lời giải bằng phương pháp thế vị. Sau khi đã có giá trị của (m+n-1) ẩn cơ bản của phương án ban đầu, cần tìm phương pháp để hoàn thiện lời giải dẫn với phương án ứng với giá trị min f(x). Sau đây sử dụng một trong những phương pháp thường dùng là phương pháp thế vị (còn gọi là phương pháp phân phối cải biên). Nội dung phương pháp thế vị gồm những bước sau: 1.Xác định giá trị thế vị 2.Chỉ tiêu tối ưu theo phương pháp thế vị 3. Nguyên tắc vòng kín hoàn thiện lời giải 9 1. Xác định giá trị thế vị Ứng với mỗi hàng (nơi phát A1, A2, ,Am) có thế vị α1, α2, , αm và mỗi cột (nơi nhận B1, B2, Bn ) có thế vị β1, β2, , βn. Như vậy với mỗi phương án của bài toán vận tải ta có một hệ thống (m+n) thế vị α1, α2, , αm, β1, β2, , βn. Giá trị của αi, βj được xác định như sau: αi + βj = cij (*); i = 1, 2, , m; j = 1, 2, , n ta cần xác định (m+n) giá trị thế vị, nhưng ở mỗi phương án chỉ có (m+n-1) giá trị cij để tạo thành (m+n-1) phương trình dạng (*) vì vậy một thế vị phải cho giá trị tuỳ ý. Thường cho α1 = 0 và xác định α2, , αmvà β1, β2, , βn theo (*). Thí dụ ở phương án cơ bản ban đầu theo phương pháp góc tây bắc giá trị các thế vị được xác định nhờ hệ phương trình : α1 + β1 = 5; α1 + β2 = 3; α2 + β2 = 4; α2 + β3 = 6 với α1 = 0 ta có: β1 = 5; β2 = 3; α2 = 1; β3 = 5 Nơi phát Nơi nhận B1 B2 B3 A1 5 3 2 150 50 0 A2 2 4 6 0 200 100 Dung lượng bi 150 250 100 500 β 5 3 5 2. Chỉ tiêu tối ưu theo phương pháp thế vị: Định lí : Phương án X = { xij } của bài toán vận tải là tối ưu khi các giá trị thế vị αi, βj thoả mãn điều kiện sau: αi + βj = cij ở ngăn có xij > 0 αi + βj cij ở ngăn có xij = 0 3. Nguyên tắc vòng kín hoàn thiện lời giải 4.3.3. Hoàn thiện lời giải bằng phương pháp thế vị 10 [...]... Muốn HTĐ phát triển đúng quy hoạch tổng thể sự phát triển của HTĐ trong vòng 10 – 20 năm trước khi thiết kế xây dựng các NMĐ, TBA, lưới điện Nếu không làm tốt điều đó có thể đưa đến một hậu quả nghiêm trọng như: không thể sử dụng hết công suất của NMĐ, thiếu công suất, giảm độ tin cây cung cấp điện… Có thể nói bài toán quy hoạch HTĐ là bài toán KT – KT lựa chọn phương án tối ưu để phát triển HTĐ nhằm... hơi 24 Buồng đốt Tuabin khí Bơm NL Động cơ KĐ Máy nén khí Không khí Máy phát điện Lò thu nhiệt Bơm nước Tháp làm mát Khí thải Máy phát điện Bình ngưng Tuabin hơi 4 Trạm phát điện điêzen Các trạm phát điện điêzen bao gồm máy nổ điêzen và máy phát điện Máy nổ chạy bằng dầu điêzen làm quay máy phát điện để phát ra điện năng Các trạm phát điện điêzen ngày càng được hoàn thiện và được sử dụng trong hệ thống... còn phát triển một số loại nguồn điện mới: + Nguồn điện từ gió: dùng gió quay cánh quạt làm quay tuabin phát điện + Năng lượng mặt trời: dựa trên hiệu ứng quang điện, biến quang năng thành điện năng + Nhà máy điện từ thủy động: ứ biết nói đặc điểm thế nào, pà con bịa nhá, ko thì bỏ trống cũng okie ;;) 25 Chương 9 Trình bày bài toán quy hoach nguồn dưới dạng bài toán quy hoạch tuyến tính Trả lời Muốn HTĐ... cấp điện cho hộ tiêu thụ với chất lượng cao và chi phí nhỏ nhất có thể Quy hoạch nguồn là bài toán quan trọng của quy hoạch năng lượng Trong bài toán quy hoạch nguồn thì việc chọn cấu trúc tối ưu của nguồn điện là cơ bản nhất nên thường xem bài toán chọn cấu trúc tối ưu là bài toán quy hoạch phát triển nguồn điện Mô hình bài toán quy hoạch nguồn điện bằng phương pháp QHTT được diễn giải như sau: A –... phân bố lao động trong kinh tế… dể quy hoạch điện cho sinh hoạt - Sự phát triển của các ngành kinh tế ở địa phương: +Công nghiệp: thực trạng và dự kiến phát triển của công nghiệp: tiểu thủ công, xí nghiệp của trungương tại địa phương… + Nông nghiệp: diện tích canh tác, phân vùng trồng trọt, kế hoạch xây dựng các trạm bơm… +Giao thông vận tải: thực trạngvà kế hoạch phát triển giao thông: bản đồ chi tiết... có: δ(k+1) = μ δ(k) (0 < μ < 1) Điều kiện tối ưu là khi nào δ ≤ ε thì coi như bài toán hội tụ theo tiêu chuẩn đã đề ra (lý thuyết thế này là đủ nhưng có thể tham khảo thêm ví dụ trang 112 sách Quy Hoạch Phát Triển HTĐ của thầy Tráng) 13 Sơ đồ khối: Vào f(X), h(X), g(X) Chọn X(0), δ(1) và μ Tính f(X(k)), hi(X(k)), gi(X(k)) f’(X(k)), hi’(X(k)), gi’(X(k)) Lập ptr (1) Giải (1) để tìm X(k+1) xi(k+1) > xi(k)... động m hệ số dự trữ công suất (thường lấy m = 0,5 2.Ràng buộc về công suất phát thực tế (thỏa mãn nhu cầu của phụ tải) 26 J t ∑∑ U j =1 v = v1 jvtd ≥ Ptd d = 1, 2, 3, 4….D; t = 1, 2, 3…T 3 Ràng buộc về khả năng phát công suất của từng nhà máy 0 ≤ U jvtd ≤ a jv X jv j = 1,….J ; v = v1,… T; d = 1, ….D 4 Ràng buộc về năng lượng phát của NMTĐ D ∑U d =1 jvtd θ 0 ≤ H vt v = v1,……t; t = t1,……, T Hvt : giới... Cần phân tích và đánh giá các nguồn điện có thể khai thác ở địa phương: thủy điện nhỏ, nhiệt điện, phong điện Đối với các lưới điện đã có sẵn thì quan tâm đến sơ đồ lưới điện trước khi quy hoạch: vị trí, khả năng phát triển của trạm biến áp địa phương, kết cấu cụ thể của các đường dây b./ Dự báo nhu cầu điện năng và đồ thị phụ tải của địa phương: - Dự báo nhu cầu điện năng của mangj điện địa phương:... theo một hệ số nào đó Đó chính là mức lãi suất r * mà nếu dùng nó làm hệ số chiết khấu để quy đổi dòng tiền tệ của pa về giá trị hiện tại của lãi n Bi − Ci 0 NPV =0 thì : NPVr * = ∑ (1 + r * ) i i =0 Tức là khi đó (ứng với hệ số hoàn vốn nội tại IRR giá trị quy về hiện tại của thu nhập BVP sẽ cân với giá trị quy về hiện tại của chi phí CVP, điểm được gọi là điểm hoà vốn (hv) Như vậy IRR xác định theop... của điểm L ( X * ,λ* ) L ( X* , λ ) ≤ L ( X * , λ* ) ≤ L ( X , λ * ) là điểm yên ngựa của hàm L ( X,λ ) 16 Chương 7: Bài toán dạng chính tắc, bài toán dạng mở rộng,Hãy trình bày phương pháp quy hoạch số nguyên IQuy hoạch tuyến tính: 1 Đặt bài toán: Một nhà máy điện có thể dùng 4 loại than để sản xuất điện Biết - lượng điện năng yêu cầu hàng năm của nhà máy :A[MWh] - suất tiêu hao than của loại than . bài toán quy hoach nguồn dưới dạng bài toán quy hoạch tuyến tính 26 Chương 10:Phương pháp nhánh và cận xác định cấu trúc tối ưu của mạng điện 29 Chương 11: Hãy trình bày các bước lớn khi quy hoạch. hướng phát triển ngành Điện lực VN - Sắp xếp lại và ổn định tổ chức sản xuất. - Đầu tư chiều sâu, cải tạo nâng cấp, hiện đại hoá đối với các cơ sở nguồn và lưới hiện có, đồng thời phát triển. triển nguồn và lưới điện mới một cách đồng bộ. - Phát triển các công trình thuỷ điện (Sơn La) để tận dụng khai thác nguồn thuỷ năng của đất nước. Phát triển các nhà máy nhiệt điện với nguồn nhiên