Thiết kế điện thị trường

Thiết KẾ THỊ TRƯỜNG ĐIỆN Nguyễn Hương Mai Khoa Quản lý Năng lượng – Đại học Điện lực Chương CÁC DỊCH VỤ PHỤ TRỢ Nội dung  Giới thiệu chung  Phân loại dịch vụ phụ trợ  Cân công suất  Ổn định hệ thống  Khởi động hệ thống  Hình thức cung cấp dịch vụ phụ trợ  Bắt buộc  Theo thị trường  Cung cấp phía phụ tải  Giao dịch dịch vụ phụ trợ  Định lượng heo nhu cầu  Tối ưu công suất phát công suất dự phòng  Ví dụ tính toán Giới thiệu chung Giới thiệu chung  Các dịch vụ thị trường điện  Dịch vụ liên quan đến vấn đề cung cấp điện  Dịch vụ điều độ  điều độ kinh tế  Dịch vụ điều tiết  hiệu lực thương mại  Dịch vụ truyền tải  an ninh truyền tải  Dịch vụ liên quan đến chất lượng điện  Dịch vụ điều tần  điều chỉnh tần số, cân công suất  Dịch vụ điều áp  điều chỉnh điện áp, công suất phản kháng  Dịch vụ khởi động đen  khởi động hệ thống Giới thiệu chung  Một hệ thống điện ổn định có nghĩa hệ thống điện vận hành liên tục giới hạn an toàn cho phép có cố lớn  Hệ thống điện bao gồm hàng ngàn thiết bị, số lượng cố thiết bị nhỏ  Tuy nhiên, cố gây ngừng hoạt động SXKD khách hàng hay khiến cho chất lượng điện không đảm bảo theo hợp đồng quy định gây thiệt hại lớn cho khách hàng  Vì thế, tất cố lớn cần tính toán chặt chẽ với hàng loạt biện pháp bảo vệ điều khiển Giới thiệu chung  Hệ thống bảo vệ thiết kế trước để hạn chế tối đa thiệt hại khách hàng có cố để giữ hệ thống ổn định  Hệ thống điều khiển sử dụng có cố xảy nhằm hạn chế cố lan truyền  Đối với thị trường điều tiết, tất thành phần phải tham gia hệ thống điều kiển theo lệnh điều động quan điều độ  Đối với thị trường điện cạnh tranh, đơn vị vận hành hệ thống trả cho công ty tư nhân muốn huy động thiết bị họ tham gia hệ thống điều khiển Giới thiệu chung  Vì vậy, dịch vụ gọi dịch vụ phụ trợ, dịch vụ thiếu vận hành hệ thống điện cần toán bên cạnh hàng hoá điện  Một vài dịch vụ phụ trợ cung cấp song song với điện năng, vài dịch vụ khác cung cấp theo nhu cầu  Do đó, giá trị loại hình dịch vụ cần xác định theo khả cung cấp có yêu cầu Phân loại dịch vụ phụ trợ Phân loại dịch vụ phụ trợ Theo nhu cầu Cân công suất Ổn định lưới điện Khởi Khởi động động hệ hệ thống thống (khởi (khởi động động (ổn định tần số) (ổn định điện áp) đen) đen) Khởi động đen  Các nhà máy thuỷ điện nhà máy chạy dầu diesel thường khởi động học sử dụng lượng dự trữ từ pin hay acquy  Đơn vị vận hành hệ thống phải đảm bảo có đủ nguồn kiểu để bắt đầu trình khởi động hệ thống  Các nguồn sử dụng cho dịch vụ « khởi động đen » Thị trường điện Việt Nam  Theo thông tư 12 Bộ Công thương, Việt Nam có loại hình dịch vụ phụ trợ (điều 69):  Điều tần  Dự phòng quay  Khởi động nhanh  Khởi động nguội  Điều chỉnh điện áp  Dự phòng vận hành phải phát để đảm bảo an ninh hệ thống  Khởi động đen Hình thức cung cấp Cung cấp dịch vụ phụ trợ Hình thức cung cấp Bắt Bắt buộc buộc Xây Xây dựng dựng thị thị trường trường Phía Phía phụ phụ tải tải Hình thức bắt buộc  Ví dụ, quy định lưới điện quy định sau:  Tất nhà máy phải trang bị hệ thống điều tốc để có khả thay đổi 4% công suất định mức để đảm bảo khả tham gia điều tần hệ thống  Vận hành với hệ số công suất từ lead 0.85 – lag 0.9 trang bị thiệt bị điều chỉnh điện áp để đảm bảo khả tham gia điều áp hệ thống Hình thức bắt buộc  Hình thức có nhược điểm sau:  Không có lợi mặt kinh tế dẫn đến khoản đầu tư không cần thiết  Không có chế khuyến khích nhà máy đầu tư cho thiết bị điều khiển đại áp dụng phương pháp điều khiển  Việc bắt buộc phát công suất phản kháng làm hạn chế hội phát toàn công suất tác dụng nhà máy  Gây bất lợi cho nhà máy lớn chạy phụ tải, ví dụ nhà máy điện hạt nhân, phải tham gia điều tần Hình thức thị trường  Hợp đồng dài hạn thường áp dụng dịch vụ có sản lượng không đổi thay đổi thời gian dài Ví dụ dịch vụ khởi động đen  Thị trường giao thường áp dụng cho dịch vụ cung cấp sản phẩm có sản lượng thay đổi theo thời gian Ví dụ dịch vụ dự phòng  Hiện tại, chưa có ý kiến thống việc giao dịch tất dịch vụ phụ trợ thị trường không Ví dụ việc bù công suất phản kháng cho khu vực phụ tải xa hệ thống mà có nhà máy (độc quyền tự nhiên) Phụ tải cung cấp  Phụ tải cung cấp dịch vụ phụ trợ cách sau:  Cung cấp dự phòng cách đồng ý ngắt khỏi hệ thống có cố  Cung cấp dịch vụ điều áp cách lắp đặt tụ bù nơi tiêu thụ  Hinh thức ưu điểm sau:  Tăng cường tính cạnh tranh thị trường  Tăng cường giá trị sử dụng nguồn điện Không cần phải có dự phòng từ nhà máy  Độ tin cậy cao so với việc nhà máy cung cấp dịch vụ dự phòng, Việc phụ tải ngắt khỏi hệ thống có cố khó xảy Giao dịch dịch vụ phụ trọ Dịch vụ phụ trợ  Dịch vụ phụ trợ chủ yếu để bảo đảm an ninh hệ thống  An ninh khái niệm mang tính hệ thống cần quản lý tập trung, vậy, cần phải giao dịch dịch vụ phụ trợ với sản lượng tối ưu cách tổng thể  Cuối cùng, dịch vụ cần người sử dụng chi trả Định lượng nhu cầu sử dụng  Mức độ ổn định tối ưu: chi phí biên việc cung cấp thêm dịch vụ phụ trợ (tăng tính ổn định) với giá trị biên mức độ ổn định  Chi phí biên chi phí tăng thêm để cung cấp thêm đơn vị dịch vụ phụ trợ  Giá trị biên đại diện cho chi phí mà khách hàng phải trả bị cắt phụ tải điện Chi phí tránh với mức độ ổn định mưa thêm đơn vị phụ trợ Giá trị khó tính toán Tối ưu hoá công suất  Trong năm đầu phát triển thị trường điện, điện loại dự phòng giao dịch thị trường riêng biệt  Các nhà máy không huy động thị trường chào giá thị trường Các nhà máy huy động thị trường không phép chào giá thị trường khác  Tuy nhiên, có mối quan hệ chặt chẽ thị trường điện thị trường dịch vụ dự phòng Tối ưu hoá công suất  Việc tham gia dịch vụ dự phòng nhà máy giới hạn lượng điện giao dịch thị trường  Để đáp ứng đủ nhu cầu phụ tải, phải huy động thêm nhà máy có chi phí cao  Nhà máy cung cấp dịch vụ dự phòng phải vận hành chế độ không đạt hiệu suất tối ưu Tối ưu hoá công suất  Do vậy, giao dịch điện dịch vụ dự phòng thị trường Công suất phát công suất dự phòng tính toán tối ưu cho tối thiểu hoá chi phí tổng hệ thống  Các giới hạn công suất phát công suất phòng hàm ràng buộc toán tối ưu Tối ưu hoá công suất  Ví dụ 1: Thị trường điện có nhu cầu phụ tải biến đổi từ 300-720MW Để đơn giản, giả sử yêu cầu loại dự phòng có công suất 250MW cần để đảm bảo ổn định hệ thống cho tất mức phụ tải nhà máy điện có đặc tính sau Tính toán công suất huy động giá điện Nhà máy Chi phí biên ($/MWh) Công suất cực đại (MW) Công suất dự phòng cực đại (MW) 250 17 230 160 20 240 190 28 250