Báo cáo khoa học : Phân loại đồ thị phụ tải và phân tích phản ứng tiêu thụ điện lên biểu giá điện cho khu vực tp.hcm

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BÁO CÁO NGHIỆM THU ĐỀ TÀI (Đã chỉnh sửa theo góp ý của Hội đồng nghiệm thu) PHÂN LOẠI ĐỒ THỊ PHỤ TẢI VÀ PHÂN TÍCH PHẢN ỨNG TIÊU THỤ ĐIỆN LÊN BIỂU GIÁ ĐIỆN CHO KHU VỰC TP.HCM CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: PGS.TS. PHAN THỊ THANH BÌNH CƠ QUAN QUẢN LÝ CƠ QUAN CHỦ TRÌ (Ký tên/đóng dấu xác nhận) (Ký tên/đóng dấu xác nhận) THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH THÁNG 3/2014 MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG Tóm tắt đề tài 1 Mục lục 2 Danh sách chữ viết tắt 3 Danh sách bảng 4 Danh sách hình 6 Chƣơng I - Tổng quan 14 Chƣơng II - Nội dung nghiên cứu 19 Chƣơng III - Kết quả và thảo luận 49 Chƣơng IV - Kết luận và kiến nghị 147 Phụ lục 1 - Các chỉ số phân nhóm 150 Phụ lục 2 - Đồ thị đại diện năm 2012 154 Phụ lục 3 - Phân tích tiêu thụ điện năm 2012 171 Phụ lục 4 - Phân tích tiêu thụ điện các trạm 2010+2011 200 Phụ lục 5 - Đáp ứng theo giá điện 253 Phụ lục 6 - Tài liệu minh chứng 277 Tài liệu tham khảo 291 DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT VIẾT TẮT THUẬT NGỮ TIẾNG VIỆT RLC Đồ thị đại diện KM Phân loại mờ TOU Giá điện theo thời gian sử dụng DSM Quản lý nhu cầu TPHCM Thành phố Hồ Chí Minh DANH SÁCH BẢNG SỐ TÊN BẢNG TRANG 1 Bảng 1: Kết quả chạy thử trên các tập mẫu Alpha = 1.1 29 2 Bảng 2: Tóm tắt kết quả phân nhóm trên các tập mẫu 30 3 Bảng 3: Kết quả kiểm định phân bố đồ thị TPHCM 50 4 Bảng 4: Hệ số tƣơng quan giữa A và T 0 77 5 Bảng 5: Hệ số tƣơng quan giữa lnA và T 0 của các trạm 78 6 Bảng 6a: Điện năng điển hình của các thứ trong tuần của TPHCM năm 2011+2012 88 7 Bảng 6b: Điện năng ngày điển hình của các tháng của TPHCM năm 2011+2012 100 8 Bảng 7: Điện năng ngày điển hình của các tháng trạm Bến Thành 2010 102 9 Bảng 8: Điện năng ngày điển hình của các ngày trong tuần trạm Bến Thành 2011 103 10 Bảng 9: Điện năng ngày điển hình của các tháng trạm Bến Thành 2011 104 11 Bảng 10: Tiêu thụ điện của các trạm năm 2010-2011 105 12 Bảng 11: Bảng giá điện 6-22kV 107 13 Bảng 12: Bảng giá điện từ 22 kV đến dƣới 110KV 108 14 Bảng 13a: % tăng giá điện cấp 6-22kV 108 15 Bảng 13b:% tăng giá điện cấp 22-110kV 109 16 Bảng 14: Sự thay đổi điện năng tiêu thụ TPHCM tại các thời điểm là (2 ngày sau khi thay đổi giá) 112 17 Bảng 15: Ba hệ số đặc trƣng cho đồ thị phụ tải điển hình 129 18 Bảng 16: Tỉ lệ chênh lệch giá điện 144 DANH SÁCH HÌNH SỐ TÊN HÌNH ẢNH TRANG 1.1 Chƣơng trình ANATIPO 17 2.1 Phân bố chuẩn 20 2.2 Mẫu kiểm chứng 7-3 28 2.3 Mẫu kiểm chứng 3-2 29 2.4 Hàm thành viên mờ cho mục tiêu giảm tải đỉnh 47 2.5 Hàm thành viên mờ cho việc giảm sự sai biệt giữa tải giờ cao điểm và thấp điểm. 47 3.1 Đồ thị đại diện mùa mƣa 2011+2012 52 3.2 Đồ thị đại diện mùa nắng 2011+2012 53 3.3a Đồ thị đại diện ngày nghỉ 2011+2012 54 3.3b Đồ thị đại diện ngày thƣờng 2011 54 3.4 Đồ thị đại diện ngày thứ hai 2011+2012 55 3.5a Đồ thị đại diện ngày thứ ba 2011+2012 56 3.5b Đồ thị đại diện ngày thứ tƣ 2011+2012 56 3.6 Đồ thị đại diện ngày thứ năm 2011+2012 58 3.7 Đồ thị đại diện ngày thứ sáu 2011+2012 59 3.8 Đồ thị đại diện ngày thứ bảy 2011+2012 60 3.9 Đồ thị đại diện ngày chủ nhật 2011+2012 61 3.10 Đồ thị đại diện tháng 1- 2011 62 3.11a Đồ thị đại diện tháng 2- 2011 62 3.11b Đồ thị đại diện tháng 3- 2011 63 3.1 Đồ thị đại diện tháng 4- 2011 63 3.13 Đồ thị đại diện tháng 5- 2011 63 3.14 Đồ thị đại diện tháng 6- 2011 64 3.15 Đồ thị đại diện tháng 7- 2011 64 3.16 Đồ thị đại diện tháng 8- 2011 64 3.17 Đồ thị đại diện tháng 9- 2011 65 3.18 Đồ thị đại diện tháng 10- 2011 65 3.19 Đồ thị đại diện tháng 11- 2011 65 3.20 Đồ thị đại diện tháng 12- 2011 66 3.21 Đồ thị đại diện TPHCM – 2011 67 3.22 Đồ thị đại diện TPHCM – 2012 68 3.23 Đồ thị đại diện dệt may TPHCM – 2010 69 3.24 Đồ thị đại diện các trạm TPHCM – 2011 72 3.25 ụ điện năng năm 2011+2012 79 3.26 ụ điện của thứ Hai 2011+2012 81 3.27 ụ điện của thứ Ba 2011+2012 82 3.28 ụ điện của thứ Tƣ 2011+2012 83 3.29 ụ điện của thứ Năm 2011+2012 84 3.30 ụ điện của thứ Sáu 2011+2012 85 3.31 ụ điện của thứ Bảy 2011+2012 86 3.32 ụ điện của Chủ nhật 2011+2012 87 3.33 ụ điện của thứ trong tuần 2011+2012 88 3.34 ụ điện của ngày trong tháng 1 năm 2011+2012 90 3.35 ụ điện của ngày trong tháng 2 năm 2011+2012 90 3.36 ụ điện của ngày trong tháng 3 năm 2011+2012 91 3.37 ụ điện của ngày trong tháng 4 năm 2011+2012 92 3.38 ụ điện của ngày trong tháng 5 năm 2011+2012 93 3.39 ụ điện của ngày trong tháng 6 năm 2011+2012 94 3.40 ụ điện của ngày trong tháng 7 năm 2011+2012 95 3.41 êu thụ điện của ngày trong tháng 8 năm 2011+2012 96 3.42 ụ điện của ngày trong tháng 9 năm 2011+2012 97 3.43 ụ điện của ngày trong tháng 10 năm 2011+2012 98 3.44 ụ điện của ngày trong tháng 11 năm 2011+2012 98 3.45 12 năm 2011+2012 99 3.46 Biểu đồ điện năng ngày điển hình của các tháng trạm Bến Thành 2010 102 3.47 Biểu đồ điện năng ngày điển hình trong tuần trạm Bến Thành 2011 104 3.48 Biểu đồ điện năng ngày điển hình của các tháng trạm Bến Thành 2011 105 3.49 Đồ thị phụ tải giữa hai lần thay đổi giá điện (cho 4 lần đầu) trạm Linh Trung 1 114 3.50 Đồ thị phụ tải giữa hai lần thay đổi giá điện (cho 4 lần đầu) trạm Linh Trung 2 117 3.51 Đồ thị phụ tải giữa hai lần thay đổi giá điện (cho 4 lần đầu) trạm Tân Bình 1 119 3.52 Đồ thị phụ tải giữa hai lần thay đổi giá điện (cho 4 lần đầu) trạm Vikimco 121 3.53 Đồ thị phụ tải giữa hai lần thay đổi giá điện (cho 4 lần đầu) cho tổng 4 trạm 123 3.54 Đồ thị phụ tải đại diện TPHCM từ 1/1/2011 đến 29/2/2011 126 3.55 Đồ thị phụ tải đại diện TPHCM từ 1/3/2011 đến 19/12/2011 127 3.56 Đồ thị phụ tải đại diện TPHCM 2012 qua 2 lần thay đổi giá 128 3.57 Đồ thị phụ tải của trạm Thị Nghè qua 4 lần thay đổi giá 130 3.58 Đồ thị phụ tải của trạm trạm Bến Thành qua 4 lần thay đổi giá 131 3.59 Đồ thị phụ tải của trạm trạm Bình Triệu qua 4 lần thay đổi giá 133 3.60 Đồ thị phụ tải của trạm trạm Hỏa Xa qua 4 lần thay đổi giá 134 3.61 Đồ thị phụ tải của trạm trạm Khu Chế Xuất Linh Trung 1 qua 4 lần thay đổi giá 135 3.62 Đồ thị phụ tải của trạm trạm Khu Chế Xuất Linh Trung 2 qua 4 lần thay đổi giá 136 3.63 Đồ thị phụ tải của trạm trạm Tân Bình 1 qua 4 lần thay đổi giá 137 3.64 Đồ thị phụ tải của trạm trạm Vikimco qua 4 lần thay đổi giá 138 BÁO CÁO NGHIỆM THU 1. Tên đề tài: Phân loại đồ thị phụ tải và phân tích phản ứng tiêu thụ điện lên biểu giá điện cho khu vực TP.HCM. - Chủ nhiệm đề tài: PGS.TS Phan Thị Thanh Bình - Cơ quan chủ trì: Đại học Bách khoa TP.HCM - Thời gian thực hiện: 12/2010 đến 4/2014 - Kinh phí đƣợc duyệt: 250.000.000 đồng 2. Mục tiêu - ) thị tải điển hình cho thành phố. - , khách hàng; - Khảo sát phản ứng tiêu thụ điện lên biểu giá điện mới; - ; - Phân ; - iến biểu giá điện nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng điện. 3. Nội dung, sản phẩm 3.1. Nội dung - Thu thập số liệu và xử lý thô; - Nghiên cứu phân tích số liệu; - Phân loại đồ thị và xây dựng đồ thị điển hình; - Nghiên cứu xây dựng cách tiếp cận thích hợp phân tích chế độ dùng điện của các đối tƣợng khảo sát; - Nghiên cứu xây dựng cách tiếp cận thích hợp phân tích phản ứng tiêu thụ điện lên biểu giá điện mới (TOU); - Nghiên cứu đề xuất về cải tiến giá điện theo hƣớng sử dụng điện hiệu quả. 3.2. Sản phẩm của đề tài - Phƣơng pháp phân loại đồ thị phụ tải cho một đối tƣợng; - Các đồ thị đại diệ (theo mùa, ngày thƣờng, ngày lễ…); - Đồ thị đại diện cho đối tƣợng (một dạng khách hàng, trạm phân phối, thành phố); - ủa các đối tƣợng trên; - ớc và sau khi có biểu giá 3 giá mới của một số trạm phân phối, một dạng khách hàng; - Các kiến nghị, đề xuất về biểu giá điện; - Một bài báo trên tạp chí trong nƣớc hoặc hội nghị quốc tế; - Báo cáo tổng kết. [...]... thích hợp phân tích phản ứng tiêu thụ điện lên biểu gía điện mới hiện đang áp dụng (TOU) Mục đích, ý nghĩa: tìm kiếm các phản ứng ngắn hạn, dài hạn lên biểu giá điện để có thể thấy rõ ảnh hƣởng của giá điện lên hiệu quả sử dụng điện (vì thƣờng thì ngƣời ta coi biểu giá điện nhƣ là bộ điều chỉnh tiêu thụ điện) 2.5.1-Nội dung nghiên cứu 2.5.1.1 -Phân tích qua hình dáng đồ thị phụ tả (tìm kiếm phản ứng trong... tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài 1.1 Ngoài nước Vai t , phân nhóm chế độ dùng điện : : Với hàng loạt các quốc gia thì biểu giá điện là một công cụ quan trọng để điều chỉnh sự tiêu thụ điện Phản ứng lên biểu giá điện đƣợc thể hiện rõ nhất qua đồ thị phụ tải Khảo sát và phân loại đồ thị phụ tải [1] cho phép rút ra kết luận cần thiết về hiệu quả của biểu giá điện và từ đây có đƣợc các sự hiệu... các đồ thị đại diện với chƣơng trình ANATIPO Hình 1.1 Chương trình ANATIPO Kế thừa ý tƣởng về đồ thị đại diện cũng chính là đồ thị có phổ phân bố nhiều nhất, đề tài sẽ tiến hành tìm luật phân bố của đồ thị Việc phân tích tiêu thụ điện, nhƣ trên đã đề cập cũng dựa trên ý tƣởng tìm miền (tập hay nhóm) tiêu thụ điện - Phân tích phản ứng lên biểu giá điện: Tất cả các công ty điện sau khi có biểu giá điện. .. 2.4.3 Sản phẩm cần đạt: - -Chƣơng trình phân tích tiêu thụ điện cho phép tìm mối quan hệ nhiệt độ trong ngày và điện năng tiêu thụ - -Chƣơng trình phân nhóm tiêu thụ điện - -Mối quan hệ mối quan hệ nhiệt độ trong ngày và điện năng tiêu thụ của thành phố - -Phân nhóm điện năng tiêu thụ ngày trong năm, tháng, sự tăng trƣởng điện năng tiêu thụ của các ngày trong tuần và tháng trong năm cho thành phố Hồ chí... dài hạn)i: Trong nghiên cứu đáp ứng lâu dài, cần xây dựng đồ thị đại diện trƣớc và sau khi áp dụng giá mới và sau đó tiến hành phân tích phản ứng lên một biểu giá điện mới qua: - So sánh về mặt trị công suất đỉnh: -nếu giá điện hiệu quả nó sẽ làm không tăng trị công suất đỉnh (vào nhựng giờ đƣợc coi là tải đỉnh của hệ thống) - So sánh sự thay đổi của các hệ số đặc trƣng cho đồ thị phụ tải: K1 ,K2 ,K3... phản ứng của khách hàng trong ngày: C = Ø(E,P,R) Trong đ : C:Chi phí tiền điện tổng cộng P:Vecto giá điện Pi β:Vecto hệ số phản ứng E: Điện năng tiêu thụ ngày Hàm C có thể đƣợc biểu diễn dƣới dạng hàm siêu việt: Ln(C) = a + ∑i αi ln(Pi) + ½ ∑i∑j βij ln(Pi) ln(Pj) + ∑i γi ln (Pi) ln(E)+ Ø ln(E) (10) Nếu khách hàng dùng điện có phản ứng lên biểu giá điện thì theo Schephard lƣợng điện năng tiêu thụ tại... từ đó cho thấy ngày nào trong tuần đối tƣợng dùng điện tiêu thụ nhiều hơn cả, từ đó có thể phân tích tại sao? 2.4.1.5 -Phân tích tiêu thụ điện theo tháng trong năm Phương pháp luận: Số liệu điện năng của các ngày trong tháng đƣợc đƣa vào chƣơng trình phân nhóm trên và cho thấy điện năng tiêu thụ của ngày cơ bản trong mỗi tháng Từ đây cho ta thấy: - Khuynh hƣớng cơ bản của lƣợng điện năng tiêu thụ ngày... dạng các đặc thù của đồ thị phụ tải Để thể tính hiện tính “phổ biến” của tập đồ thị, từ đồ thị đại diện quét một phạm vi dao động , ví dụ ± 10%, xem có bao nhiêu phần tử nằm gần nó Làm tƣơng tự với đồ thị trung bình và so sánh với đồ thị đại diện để thấy rõ tính „đại diện” của đồ thị đƣợc xây 2.3.3 Sản phẩm nội dung cần đạt: - Phƣơng pháp phân loại đồ thị phụ tải cho xây dựng đồ thị đại diện –Chƣơng... đánh giá ß hay η theo (17) hay (13) đƣợc thực hiện theo phƣơng pháp bình phƣơng cực tiểu Nhƣ vậy cách phân tích theo hệ số đàn hồi thích hợp với nghiên cứu đáp ứng ngắn hạn lên biểu giá điện 2.5.1.3 -Phân tích qua mức tiêu thụ điện ngày: Xây dựng đồ thị biểu diễn mức tiêu thụ điện ngày để theo dõi mức tăng tiêu thụ sau khi thay đổi giá 2.5.2-Phương pháp: -Sử dụng mô hình H-A(Hirschberg-Aigner) cho việc... đồ thị đại diện là rất cần thiết cho công tác thiết kế, vận hành lƣới điện cũng nhƣ quản lý nhu cầu dùng điện Do đồ thị phụ tải không phải lúc nào cũng tuân theo luật phân bố chuẩn nên không thể lấy đồ thị trung bình làm đồ thị đại diện Nếu tập đồ thị không tuân theo một phân bố nhất định thì việc tìm kiếm đồ thị đại diện đƣợc đề tài triển khai dựa trên nghiên cứu các phƣơng pháp phân loại đồ thị phụ . tải của trạm trạm Vikimco qua 4 lần thay đổi giá 138 BÁO CÁO NGHIỆM THU 1. Tên đề tài: Phân loại đồ thị phụ tải và phân tích phản ứng tiêu thụ điện lên biểu giá điện cho khu vực TP. HCM. . hay nhóm) tiêu thụ điện - Phân tích phản ứng lên biểu giá điện: Tất cả các công ty điện sau khi có biểu giá điện mới ra đời đều tiến hành phân tích đáp ứng của khách hàng lên biểu giá điện mới HỌC VÀ CÔNG NGHỆ BÁO CÁO NGHIỆM THU ĐỀ TÀI (Đã chỉnh sửa theo góp ý của Hội đồng nghiệm thu) PHÂN LOẠI ĐỒ THỊ PHỤ TẢI VÀ PHÂN TÍCH PHẢN ỨNG TIÊU THỤ ĐIỆN LÊN BIỂU GIÁ ĐIỆN