Báo cáo Thử việc tại trung tâm nghiên cứu hệ thống năng lượng - Viện khoa học năng lượng

Trang 1

VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

VIỆN KHOA HỌC NĂNG LƯỢNG

Hà Nội, ngày 1 thang 9 nam 2009

ĐÈ CƯƠNG THỬ VIỆC 3 THÁNG

Họ và tên: NGUYÊN THANH QUẢNG Giới tính: Nam

Ngày tháng năm sinh: 02 — 01 - 1983

Ngach tring tuyén hoặc dự kiến được bỗ nhiệm: Nghiên cứu viên FY MF Địa chỉ công tác: Trung tâm Nghiên cứu Hệ thống năng lượng - Viện Khoa học năng lượng 5 _ Người hướng dẫn: Ông Bùi Huy Phùng Học vị : PGS TS; Ngạch: Cố vẫn Khoa học Điệnthoại : 0913 381 801 Email : buihuyphung@ies.vn 6 Thdi gian thir viéc - Số tháng: 3 tháng

- Từ ngày 01 tháng 9 năm 2009 đến ngày 30 tháng 11 năm 2009

Trong thời gian thử việc 3 tháng từ ngày 1/9/2009 đến 30/11/2009 tại trung tâm nghiên cứu Hệ thống năng lượng với sự hướng dẫn trực tiếp của PGS TS Bùi Huy Phùng, và sự giúp đỡ của các đồng nghiệp, tôi đã hoàn thành báo cáo thử việc của minh

Nội dung báo cáo gồm 4 phân Phan I: Tim hiéu vé Vién Khoa hoc nang luong

Phân II: Nhiệm vụ của bản thán - ngạch nghiên cứu viên Phân Ill: Kết quả nghiên cứu chuyên để

Trang 2

I0/9892 2

TIM HIEU VE VIEN KHOA HOC & CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIEN KHOA HOC NĂNG LƯỢNG - Ác S1 HH HE HH ng HH nh HH ni 4

1.1.Tìm hiểu về Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam - - c ccccrcetsxck2 4

1.2 Tìm hiểu về Viện Khoa học năng lượng - cccc nàn ng ven 8 1.3 Tổng quan về Trung tâm nghiên cứu Hệ thống năng lượng .- 5s: 10

PHAN lI So St S1 1111 11111118111 1111 11111111111 E111 H111 E111 8111111111111 111gr 13 NHIỆM VỤ CỦA BẢN THÂN - NGẠCH NGHIÊN CỨU VIỂN -.c-sc5¿ 13

2.1 NhiGm Vu CHUYEN MON 0.0 13 2.2 Các nhiệm vụ khác - - cc c1 BS SH kg KH cv kg vn 13

2 An 14

NỘI DUNG CHUYÊN MÔN THỬ VIỆC - + c1 SE 3E E#E£tE€ESEEEEEEeEeseesrssee 14 CHƯNG .- St n E111 8111811811111 E111 18 11111111 111111111111 E1 1 1E ge re 14 TONG QUAN VE HE THONG DIEN VIET NAM cccccccccceccscecececcecececcseseeceeeenecenees 14

1.1 Téng quan vé hé théng dién Viét Nam oo ccccccccccececececescscecssececeseecerereceeeceees 14

1.2 Tình trạng vận hành lưới điện và đặc điểm của hệ thống điện nước ta 16 1.3 Cơ cấu tô chức bộ máy quản lý điện lực Việt Nam - sec: 19 CHƯƠNG II - St Sn C11811 151 1515111818518 18 1311153 1511 811110111515 11 51111515111 SE 23 NHUNG VAN DE CHUNG VE LUGI DIEN PHÂN PHỒI 5s se s52 23

2.1 Những vẫn đề chungg - («k1 1E 111 1 1111111111111 0111111111111 ru 23

2.2 Đặc điểm của lưới phân phối -G- - tt E191 1 1 5151110111111 111 11111 cee 25 2.3 kết cầu của lưới điện - -á- cccnHTn HE 1E 1E E1 11111 1111118111111 ng ru 26

CÁC PHƯƠNG PHÁP TÔI ƯU CẤU TRÚC CHO LƯỚI ĐIỆN PHẦN PHÔI VÀ NGUYÊN TẮC XÂY DỰNG LƯỚI ĐIỆN TÔI ƯU CHO KHU ĐÔ THỊ ĐIÊN HINH

sesccevecacseususvavavscscuessscsvavscacacessssescscscscuccsescsescsenssnscscscaessssscscscacscauseescscecscaeaeeseetstecseass 29 3.1 Phuong phap téi wu cau tric cho lui phan phoi cccccccccsescseceseseseseseseseeeees 29 3.2 Nguyên tắc xây dựng lưới tối ưu cho khu đô thị điển hình - 41 PHAN TÍCH KINH TẾ TÀI CHÍNH .- -G- SE SE BE SE EEererevererrree 45 CHO MỘT DỰ ÁN QUY HOẠCH ĐIỆỆN - LG St St S11 E111 E1 8111118 xe rr ri 45

4.1 Những vẫn đề chung «k1 1E 111 1 1111111111111 1111111111111: 45 4.2 Các thông số cơ bản của đầu tƯ G- Set t1 21T 5 11011111111 1 11111 rrke 46 4.3 Phân tích kinh tế cho các phương án quy hoạch - 6c Sex sec cez 47 4.4 Phân tích tài chính cho các phương án quy hoạch -‹ << <<: 49

CHUONG V - CC 1111111 1E T1 TT TT TT cực cv 52 PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỚNG CUA MOI TRUONG KHI THUC HIEN DU AN XAY DUNG LUOI PHAN PHÓI - - 5S St sv£e£sEererereree 52

5.1 Tổng quan chung về ảnh hưởng của môi trường khi thực hiện dự án và các lý thuyết về ô nhiễm - - c1 11115151 1 111111111111 1101110111011 10 1 101111111 ckg 32

5.2 Ô nhiễm không khí và ô nhiễm môi trường nước - - - + seceksectexexd 53

Trang 3

5.6 Đánh giá ảnh hưởng của quy hoạch xây dựng lưới phân phối tới môi trường .64

TỰ ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỊNH HƯỚNG CÔNG TÁC - 5: 525222 xcxsxzxesxee 69

1 Dinh HuvGng CONG tac a 69

2 _ Y thức trách nhiệm và kỷ luật lao động - cv SE ve rerree 69

Trang 4

TÌM HIỂU VE VIEN KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIEN KHOA HOC NANG LUONG 1.1 Tim hiéu vé Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam

Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam là một viện nghiên cứu đa ngành đa lĩnh vực, cơ quan trực thuộc Chính phủ Việt Nam và do Chính phủ này thành lập, có nhiệm vụ nghiên cứu khoa học tự nhiên và phát triển các công nghệ theo định hướng của Chính phủ Tính đến ngày 15/7/2009, Viện KHCNVN có: 3l Viện nghiên cứu và 7 đơn vị sự nghiệp trực thuộc

Trụ sở chính của Viện đặt tại số 18, đường Hoàng Quốc Việt, quận Cầu

Giấy, Hà Nội

1 Tổ chức

Đứng đầu tô chức của Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam là ban lãnh

đạo viện làm việc trực tiếp với các hội đồng khoa học chuyên ngành và liên ngành, cũng như với ba nhóm thành viên

Nhóm thứ nhất là các viện con, do Chính phủ Việt Nam thành lập bao gồm: e Viện Tốn học e Viện Cơng nghệ thông tin e Viện Vật lý và Điện tử e Vién Vat ly Dia cau e Viện Hóa học

e Viện Công nghệ hóa học

e_ Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên

e Viện S¡nh thái và Tài nguyên sinh vật ® Viện Hải dương học

Trang 5

e Viện Cơ học

e Viện Cơ học ứng dụng e Viện Khoa học vật liệu e Vién Dia chat

e Vién Dia lý

e Vién KY thuat nhiét doi se Viện Công nghệ môi trường se Viện Công nghệ vũ trụ

e Trung tâm Thông tím - Tư liệu

e Viện Bảo tàng thiên nhiên Việt Nam

e Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và Công nghệ

e Viện Vật lý Thành phố Hồ Chí Minh (trước năm 2008 là Phân viện Vật lý tại Thành phố Hồ Chí Minh thuộc Viện Vật lý và Điện tử)

e Viện Khoa học Vật liệu & Ứng dụng (Phân viện Khoa học Vật liệu trước đây)

e Viện Địa lý Tài nguyên (phân viện Địa lý tại Thành phố Hồ Chí Minh trước đây)

e Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang (phân viện Khoa học Vật liệu tại Nha Trang trước đây)

e Vién Khoa học nắng lượng

Nhóm thứ hai là các phân viện do lãnh đạo viện Khoa học và Công nghệ

Việt Nam ký quyết định thành lập, bao gồm: Phân viện Công nghệ thông tin tại Thành phố Hồ Chí Minh, Phân viện Hóa học và các hợp chất thiên nhiên tại Thành phố Hồ Chí Minh, Phân viện Hải đương học tại Hà Nội, Viện Tài nguyên

Môi trường biển

Trang 6

2 Chức năng nhiệm vụ

Theo nghị định của Chính phủ Việt Nam số 27/2004/NĐ-CP, ban hành ngày 16 tháng I năm 2004, viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam có các nhiệm vụ và quyền hạn chính như: 1 %m Øø ”

Cố vẫn cho chính phủ các kế hoạch, quy hoạch, chính sách và chiến lược trong phát triển khoa học tự nhiên, công nghệ, giáo dục - đào tạo, bảo vệ tài nguyên môi trường và thực hiện chúng sau khi đã được chính phủ phê duyệt

Nghiên cứu các nguồn tài nguyên và điêu kiện tự nhiên đê cung câp cơ sở khoa học cho các chiên lược phát triên kinh tê xã hội

Triên khai ứng dụng khoa học và công nghệ vào sản xuât và đời sống theo các trọng điểm; phổ biến kiến thức khoa học và công nghệ

Thâm định công nghệ, xét duyệt luận chứng kinh tế - kỹ thuật của

các công trình trọng điểm của chính phủ

Đào tạo nhân lực cho khoa học tự nhiên và công nghệ Hợp tác quốc tế về khoa học tự nhiên và công nghệ Quyết định các dự án đầu tư thuộc thâm quyền

Sản xuất kinh doanh, tư vẫn và dich vu trong các lĩnh vực chuyên mon

Đại diện chủ sở hữu phần vốn Nhà nước tại một số doanh nghiệp có vốn nhà nước

10 Quản lý cán bộ thuộc thâm quyên

11 Quản lý tài chính và tài sản Nhà nước giao

Trang 7

Các hướng KHCN trọng điểm của Viện đã được Chính phú phê duyệt:

- Công nghệ thông tin và tự động hoá - Khoa học và công nghệ vật liệu

- Nông nghiệp sinh thái và Công nghệ sinh học - Sinh thái và Tài nguyên sinh vật

- Phòng tránh và giảm nhẹ thiên ta

- Các hợp chất có hoạt tính sinh học

- Điện tử, cơ điện tử và Công nghệ vũ trụ - Biển và công trình bién

- Công nghệ môi trường 3 Lịch sử

Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam được thành lập ngày 20 tháng 5

năm 1975 theo Nghị định 118/CP của Hội đồng Chính phủ Việt Nam (nay là Chính phủ Việt Nam) với tên gọi ban đầu là viện Khoa học Việt Nam

Ngày 22 tháng 5 năm 1993, theo nghị định 24/CP của Chính phủ Việt Nam, Viện Khoa học Việt Nam được đổi tên thành Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia

Trang 8

Viện Khoa học năng lượng - Viện nghiên cứu cấp quốc gia trực thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, được thành lập theo Nghị định số

62/2008/NĐ-CP ngày 12/05/2008 của Chính phủ Căn cứ quyết định số

1061/QĐÐ-KHCNVN ngày 19/06/2008 của chủ tịch Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Viện Khoa học năng lượng có chức năng nghiên cứu khoa học, phát triên công nghệ và đào tạo cán bộ trình độ cao vê năng lượng

1 Chức năng nhiỆm vụ:

Viện Khoa học năng lượng có các nhiệm vụ chủ yêu sau:

Nghiên cứu tổng hợp các nguồn tài nguyên năng lượng, điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội và môi trường để cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng chính sách, chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển hệ thống năng lượng và an ninh năng lượng quốc gia;

Điều tra, đánh giá tiềm năng, nghiên cứu công nghệ khai thác và sử

dụng các nguồn năng lượng mới và tái tạo ở Việt Nam;

Nghiên cứu phát triển công nghệ khai thác, biến đổi, truyền tal, phân phối và sử dụng hiệu quả, tiết kiệm nhiên liệu-năng lượng; Nghiên cứu chế tạo các thiết bị và vật liệu mới trong năng lượng; tổ

chức sản xuất, kinh doanh, xuất nhập khâu thiết bị, công nghệ và đầu tư trong lĩnh vực năng lượng:

Triển khai, ứng dụng và chuyền giao các kết quả nghiên cứu khoa học và công nghệ mới; tô chức sản xuất, kinh đoanh, tư vẫn dịch vụ trong điều tra, khảo sát, lập quy hoạch, thiết kế và giám sắt đầu tư

xây dựng các công trình năng lượng và cơ sở hạ tầng có liên quan;

Thâm định trình độ công nghệ, thâm định đầu tư các công trình

năng lượng

Trang 9

công nghệ năng lượng 2 Cơ cấu tổ chức a4) Ban Lãnh đạo Viện: Chức vụ Họ và tên

Viện trưởng TS Ngô Tuan Kiệt Phó Viện trưởng ThS Đoàn Văn Bình

Phó Viện trưởng KS Đỗ Bình Yên

Phó Viện trưởng KS Hoàng Hồng Việt

Phụ trách kế toán CN Nguyễn Hồng Anh b)_ Thường trực Hội đồng khoa học: Chức vụ Họ và tên Chủ tịch TS Nguyễn Đình Quang Phó Chủ tịch ThS Đoàn Văn Bình Thư ký ThS Nguyễn Thuý Nga

c) Cac don vị trực thuộc

- Phòng quản lý tổng hợp: là đơn vị tham mưu trợ giúp Viện trưởng chỉ đạo điều hành mọi mặt hoạt động của Viện

- Trung tâm nghiên cứu hệ thông năng lượng - Trung tâm công nghệ năng lượng và vật liệu mới - Trung tâm tư vẫn và phát triển năng lượng

- Trung tâm năng lượng mới và tải tạo

Trang 10

Sơ đồ tổ chức như hình vẽ SƠ ĐỎ TỎ CHỨC Ban Hội đồng Lãnh đạo Viện khoa học Trung tâm Nẵng lượng mới Trung tâm Nghiên và tái tạo cứu hệ thống năng lượng Trung tâm Tư vấn phát triển Trung tâm Công năng lượng nghệ năng lượng và vật liệu mới Trung tâm nghiên Phòng quản lý cứu ứng dụng và tổng hợp triển khai công nghệ 1.3 Tổng quan về Trung tâm nghiên cứu Hệ thống năng lượng 1 Cơ cấu tổ chức

Lãnh đạo Trung tâm: Ban Giám Đốc - _ Giám đốc: ThS Đoàn Văn Bình

- _ Phó Giám đốc: KS Nguyễn Hoài Nam

Trung tâm nghiên cứu Hệ thống năng lượng gồm có 2 phòng:

v Phòng kinh tế và an ninh năng lượng: 6 thành viên, Trưởng phòng:

Nguyễn Ngọc Bách

w Phòng tối ưu hoá các hệ thống năng lượng: 7 thành viên, Trưởng

Trang 11

2 Chức năng, nhiệm vụ:

a) Nghiên cứu tông hợp các nguồn tài nguyên năng lượng, điều kiện tự nhiên, kinh tế-xã hội và môi trường, nghiên cứu phương pháp và cơng cụ tính tốn để xây dựng cơ sở khoa học cho việc hoạch định chính sách, chiến lược, quy hoạch, kế hoạch phát triển bền vững hệ thống năng lượng và an ninh năng lượng quốc gia Cụ thẻ là:

- Xây dựng cơ sở đữ liệu về kinh tế vĩ mô và năng lượng; Nghiên cứu mối liên hệ giữa phát triển năng lượng với kinh tế - xã hội và môi trường trong xu thế

hội nhập khu vực và quốc tế;

- Nghiên cứu phương pháp luận về giá và mối tương quan về giá của các dạng năng lượng, xây dựng thuật toán, phần mềm tính toán giá năng lượng hợp lý và xác định ảnh hưởng của giá năng lượng đến phát triển hệ thống năng lượng và kinh tế quốc dân

- Nghiên cứu xây dựng phương pháp luận, thuật toán và chương trình tính toán tối ưu phát triển hệ thống năng lượng, tính toán cân đối liên ngành năng lượng nhằm phát triển bền vững năng lượng quốc gia

b) Nghiên cứu an ninh năng lượng trong phát triển hệ thông năng lượng c) Triển khai ứng dụng các kết quả nghiên cứu khoa học và công nghệ vào thực tiễn sản xuất; Thực hiện tư vẫn đầu tư xây dựng các công trình năng lượng, dịch vụ điều tra, khảo sát, thiết kế, lập quy hoạch phát triển năng lượng địa phương và toàn quốc

3 Một số nội dung đã và đang tiễn hành

Hoạt động TVTK và CGCN được tập trung vào các hướng sau: - Nghiên cứu tối ưu phát triển nguồn điện, hệ thống điện

- Quy hoạch phát triển điện lực; quy hoạch phát triển năng lượng - Tư vấn tiết kiệm năng lượng; kiểm toán năng lượng

Trang 12

- Tư vấn thiết kế, thâm tra, giám sát thi công đường dây tải điện và trạm biến áp đến 110 kV

- Xây dựng cơ chế chia sẻ lợi ích cho những người chịu ảnh hưởng bắt lợi bởi các dự án thuỷ điện tại Việt Nam

- Lập đề án kinh doanh và phát triển lưới điện nông thôn

Trang 13

PHAN II

NHIỆM VỤ CỦA BẢN THÂN - NGẠCH NGHIÊN CỨU VIÊN

1 Nhiệm vụ chuyên môn

- Nắm bắt được chức năng, nhiệm vụ, các quy định, những hướng nghiên cứu chủ yếu của Viện

- Nắm bắt những hướng nghiên cứu chủ yếu của Trung tâm Nghiên cứu Hệ thống năng lượng, nội quy, quy chế làm việc

- Có hiểu biết nhất định về Hệ thống điện Việt Nam Nắm vững các phương pháp luận, cơ sở khoa học trong nghiên cứu Hiểu biết về quy trình quy

hoạch lưới điện phân phối nói chung và các khu đô thị điển hình

- Nắm bắt phương pháp phân tích tài chính của dự án Có hiểu biết các phương pháp luận, văn bản pháp lý trong công tác đánh giá ảnh hưởng môi trường khi thực thi dự án năng lượng tại Việt Nam

- Tham gia các đề tài, dự án triển khai trong lĩnh vực hệ thống điện 2 Các nhiệm vụ khác

-Thực hiện các công việc khác theo điều động của Viện Khoa học năng lượng và phòng Hệ thống năng lượng

Trang 14

PHAN III

NOI DUNG CHUYEN MON THU VIEC

CHUONG I

TONG QUAN VE HE THONG DIEN VIET NAM

1.1 Tổng quan về hệ thống điện Việt Nam

1.1.1 Tình hình phát triển của Hệ thống điện Việt Nam trong giai đoạn gần

đây

Trong thời gian qua, cùng với sự phát triển kinh tế với tốc độ cao, nhu cầu tiêu thụ điện của nước ta tăng trưởng không ngừng, đặc biệt trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước hiện nay Đề đảm bảo cung cấp điện an

tồn và ơn định, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế xã hội của cả nước, hệ thống

điện Việt Nam đã có những bước phát triển mạnh mẽ Tốc độ tăng truởng điện thương phâm khá cao khoảng 13 — 15%

Căn cứ Tổng sơ đồ phát triển điện lực Việt Nam (mới đây nhất là tổng sơ đồ VI) đã được Chính phủ phê duyệt, dự kiến sẽ đưa vào vận hành một loạt các

nhà máy điện lớn trong cả nước như: TÐ Sơn La, Huội Quảng, Bản Chát, Đồng Nai 3,4, ND Quang Ninh, Méng Duong, cum ND Phu My, Ơ Mơn Hệ thống

điện 500kV có những bước tăng trưởng nhảy vọt, trở thành trục xương sống của lưới truyền tải, nối liền các trung tâm phụ tải với các trung tâm phát điện Thêm vào đó để đảm bảo độ tin cậy cấp điện đồng thời khai thác hiệu quả các nhà máy

điện, HTĐ Việt Nam đang và đã liên kết, trao đổi điện với các nước trong khu

vực Do đó HTĐ Việt Nam hiện nay là một HTĐ hợp nhất và là một hệ thống điện lớn

1.1.2 Hiện trạng hệ thống điện Việt Nam

1.1.2.1 Nguồn điện

Với việc đưa vào các nhà máy điện mới vào vận hành, tính đến cuỗi năm 2008, tông công suất đặt các nhà máy điện (NMĐ) của nước ta là 15826 MW, công suất khả dụng 15250 MW, trong đó thủy điện 34,9 %, nhiệt điện than 9,9 %, tua bin khi (TBK) 19,2 %, cac nha may điện ngoài EVN chiém 29,9 %,

con lai diesel, thay dién nhé va ND dau và nhập khẩu chiém 6,1 % (Danh

Trang 15

1.1.2.2 Lưới điện

Trong hệ thống điện Việt Nam có nhiều cấp điện áp khác nhau được sử dụng: Siêu cao áp: 500 kV, Cao áp: 220 và I10 kV, trung áp: 6, 10, 15, 22, 35 kV Trong chương này ta chỉ đề cập cấp Cao áp và Siêu cao áp còn các cấp khác sẽ được nói ở chương sau:

- Hệ thống 500 kV: Hệ thống điện 500 kV bắt đầu vận hành từ năm 1994,

đó là đường dây 500 kV Bắc — Nam dai gần 1500 km với hai trạm 500 kV là Hòa Bình và Phú Lâm công suất mỗi trạm là 900 MVA Tổng công suất các trạm

biến áp 500 kV là 2700 MVA Trong năm 1999, hệ thống 500 kV bố sung thêm

19,8 km đường dây mạch kép Yaly — Playcu, cuối năm 2002, đã đóng điện và đưa vào vận hành trạm biến áp 500 kV Hà Tĩnh với công suất 450 MVA, nâng tổng số công suất các trạm 500 kV trên tuyến Bắc Nam lên 3150 MVA Vào năm 2005 đường day 500 kV Bac — Nam mach hai được đưa vào vận hành Đến thời điểm hiện tại chúng ta xây dựng được khoảng 3255 km

- Hệ thống 220 kV: Trong giai đoạn từ năm 2001 đến 2004, các trạm 220

kV được đóng điện đưa vào vận hành đó là Sóc Sơn, Việt Trì, Tràng Bạch, Vật

Cách, Hoành Bỏ, Huế, Bình Hòa, Bạc Liêu, các đường dây 220 kV Việt Trì —

Vĩnh Lạc, Tràng Bạch — Vật Cách — Đồng Hòa, Ninh Bình — Thanh Hóa mạch 2,

Đà Nẵng - Hòa Khánh - Huế, các nhánh rẽ từ Phú Mỹ đấu nối vào Bà Rịa -

Long Binh, Cai Lay — Rach Gia mach 2, Da My — Ham Thuan — Bảo Lộc, Rạch

Gia — Bạc Liêu Tổng chiều dài lắp đặt các đường dây đến thời điểm hiện tại là

4795 km đến năm 2010 là 6138 km, tổng công suất lắp đặt của các trạm 220 kV

là 14568 MVA đến năm 2010 là 17501 km

- Hệ thống 110 kV: Lưới điện 110 kV được dùng cấp điện cho khu vực

tính đến thời điểm hiện tại có khoảng 10290 km, đến năm 2010 sẽ là 8898 km

Tổng công suất lắp đặt các trạm tại thời điểm hiện tại là 21100 MVA đến năm 2010 la: 18149 MVA

1.1.3 Tinh hinh tiéu thu dién nang

Sau hơn 15 năm (từ năm 1994 đến năm 2008), điện năng thương phẩm

Trang 16

lam giảm tốc độ tăng trưởng kinh tế, nhưng nhu cầu điện năng vẫn tăng 14,8 %

và 15,8 % tương ứng (chỉ tiết cụ thé xem phần phụ lục)

1.2 Tình trạng vận hành lưới điện và đặc điểm của hệ thống điện nước ta

1.2.1 Tình trạng vận hành lưới điện

Cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật và những yêu cầu và những yêu câu về năng lượng nói chung và năng lượng điện nói riêng cho sự phát triển kinh tế xã hội thì hệ thống điện Việt Nam cũng không ngừng cải tạo

để hoàn thiện hơn Tuy nhiên do nhu cầu điện năng luôn ở mức cao trong lúc mức độ gia tăng nguôn thấp nên tình trạng thiếu điện xảy ra thường xuyên ở nhiều nơi Chất lượng điện năng thấp

Vào các tháng cao điểm mùa khô ở miền Bắc thường xây ra thiếu điện cho sản xuất và sinh hoạt Nguyên nhân chủ yếu là do nhu câu tiêu dùng điện luôn ở

mức cao trong khi mực nước của các hồ thủy điện giảm thấp, mặt khác các hỗ thủy điện lớn ở miền bắc như Hòa Bình, Thác Bà, Tuyên Quang phải xả nước để

phục vụ thủy lợi, phục vụ cho sản xuất vụ Đông Xuân càng làm cho mmực nước các hồ chứa xuống thấp Một số nhà máy điện mới đưa vào vận hành còn trong gia1 đoạn chạy thử, vận hành chưa ôn định như nhiệt điện Cà Mau I, nhiệt điện Uông Bí mở rộng, Nhiệt điện Phú Mỹ sản lượng điện phát ra chưa đạt như mức dự kiến

Trong mùa khô thường phải tăng cường truyền tải điện từ miền Nam, miền Trung ra miền Bắc qua đường dây 500 kV Khả năng huy động nguồn công suất càng cao thì nguy cơ xuất hiện hiện tượng sụt điện áp càng lớn

Các đường dây trung áp thường có chiều dài lớn nên điện áp cuối các đường dây thường sụt rất thấp, chất lượng điện năng chưa đảm bảo

1.2.2 Đặc điểm của hệ thống điện Việt Nam

Trong Hệ thống điện Việt Nam là các nhà máy điện chủ yếu tập trung ở

bốn khu vực đó là:

+ Các nhà máy thuỷ điện ở Tây bắc (chủ yếu dòng sông đà) là những nhà

Trang 17

+ Các nhà máy nhiệt điện than ở Đông bắc, gắn liền với các mỏ than có trữ lượng cũng như chất lượng tốt nhất cả nước

+ Các nhà máy thuỷ điện ở Tây nguyên, gắn liền các con sông bắt nguồn từ tây nguyên (dòng Sê San, Sê rê pok)

+ Các nhà máy nhiệt điện dầu khí ở Tây nam bộ, gắn liền với việc khai thác dầu mỏ ở vùng thềm lục địa phía đông nam

Với sự phân bố như vậy dẫn tới sự thiếu và thừa công suất giữa các vùng miền, khu vực hẹp nhất nước là đải miền trung nghèo hầu như không có một nhà máy phát điện nào có công suất đáng kể Các khu vực tập trung các nhà máy

điện này nằm cách xa nhau 600 + 1000 km Việc xây dựng các đường dây siêu

cao áp để truyền tải, cân băng công suất giữa các vùng miền đóng vai trò quan trọng Hệ thống điện 500 kV ra đời đã đáp ứng đầy đủ yêu cầu đó

Đường dây 500kV Bắc - Nam mạch 1 là công trình đường dây truyền tải điện năng siêu cao áp 500 kV đầu tiên tại Việt Nam có tong chiéu dai 1.487 km,

kéo đài từ Hòa Bình đến Thanh phé Hồ Chí Minh

Hình 1.1 Đường dây 500kV Bắc - Nam, bên trái là mạch 1, bên phải là mạch 2 (nguồn internet)

Sau công trình đường dây 500 kV Bac — Nam mach 1, nganh điện Việt

Trang 18

Đà Nẵng - Hà Tĩnh và Hà Tĩnh - Nho Quan - Thường Tín (hoàn thành tháng

9/2005) Như vậy đến tháng 9/2005, đường dây 500 kVW Bắc — Nam đã có hai

mạch, nâng cao hơn độ tin cậy truyền tải điện năng giữa các vùng miền Sơ đỗ lưới điện 220, 500 kV xem ở hinh sau: TRUNG QUỐC

BẢN ĐỒ ĐỊA LÝ LƯỚI ĐIỆN 500-220KV

Trang 19

1.3 Cơ cầu tố chức bộ máy quản lý điện lực Việt Nam 1.3.1 Tập đoàn điện lực Việt Nam (EVN)

Tổng Công ty Điện lực Việt Nam (EVN) (nay là tập đoàn điện lực Việt

Nam) được thành lập theo quyết định số 562/TTg ngày 10/10/1994 của Thủ

tướng Chính phủ

Cơ cấu tổ chức của EVN từ khi thành lập đến nay có những thay đổi nhưng chủ yếu bao gồm Hội đồng quản trị, Tông Giám đốc, các Ban chức năng của cơ quan Tổng Công ty, một số đơn vị thành viên hạch toán phụ thuộc và một số đơn vị hạch toán độc lập

Theo quyết định của Thủ tướng Chính phủ, từ đầu năm 1999, các công ty xây lắp tách khỏi Tông Công ty, các Công ty khảo sát thiết kế Điện và Trung tâm năng lượng đổi tên thành các Công ty Tư vẫn xây dựng điện

BAN KIỂM SOÁT BAN TONG HỢP

Pho TGD-SX | { PhoTGD-SX |/ Pho TGD Pho TGD Pho TGD Pho TGD | Pho TGD Phó TGĐ Nguồn Ludi Kinh doanh | K.té & T.Chinh QLXDNguén || QLXDLưởi j ÐĐtư&P.triển || DA NMTĐ S.la Ban kỷ thuật nguồn Ô đỀN Ban kỹ thuật Luc điện |8ankinh doanh và| | | Văngẻng | | độn nóng tên |

Bạn kỹ thuật an KG, [—] |luản & BHL8 (uới) ners BanTh tường | — | | Ban Tai chin ke HIẾN toán 3n Tổ chức căn bộ vad _ Ban Quản — đựng (WỚ ý xây

Hình 1.2 Cơ cầu tổ chức của EVN (nim 2005 theo tổng sơ đồ VI)

1.3.2 Các đơn vị ngoài EVN sở hữu nhà nước

Trang 20

- NM nhiệt điện than Na Dương 1I0MW (2x55MW), nằm trên địa bàn tỉnh Lạng Sơn Nhà máy này do TCty Than Việt Nam đầu tư và vận hành Nhà máy mới vào hoạt động từ đầu năm 2005

- NM nhiệt điện than Cao Ngạn — Thái Nguyên I0OOMW (2x50) cũng do TCTy Than Việt Nam đầu tư, được xây dựng và vào vận hành chính thức cuối

năm 2005, đầu 2006

- NM thuỷ điện Cần Đơn 77,6MW (2x38,§MW) do TCTy Sơng Đà đầu tư Nhà may nam trên lưu vực sông Bé, trên địa bàn tỉnh Bình Phước, vào vận hành tô máy đầu 11/2003 và tô máy thứ 2 tháng 2/2004

- NM thuỷ điện Nậm Mu 12 MW (3x4MW) nắm trên tỉnh Hà Giang, thuộc TCTy Sông Đà đầu tư

- NM thuỷ điện Nà Lơi 9 MW (3x3MW) nằm trên tỉnh Lai Châu, thuộc TCTy Sông Đà đầu tư

- NM NÐ Cà Mau 500 MW năm ở tỉnh Cà Mau, thuộc tập đoàn dầu khí

Việt Nam

Ngoài ra, có một số nhà máy điện hoặc sử dụng cấp điện và hơi cho sản

xuất CN, nằm trong các nhà máy công nghiệp hiện hữu, hoặc để dự phòng tại

khu công nghiệp như:

- NM Nhiệt điện thuộc NM đạm Hà Bắc 36MW (2x6MW+2x12MW), trong đó có 1 tổ 6MW chuyên đề dự phòng

- NM Nhiệt Điện thuộc NM Giấy Bãi Băng 2§MW (12MW+16MW), trong đó tô máy 12MW chỉ phát được khoảng § —- 9MW NM giấy Bãi Băng đã

xây dựng thêm cụm tua bin khí hỗn hợp 3SMW cho dây chuyền mở rộng sản

xuất vào năm 2008

- Cum Diesel Cai Lan 40MW thudc cụm cảng và KCN Cái Lan — Quảng Ninh, chuyén dé dy phong

Tổng công suất các NMĐ ngoài EVN và thuộc sở hữu nhà nước hiện có (chưa kế NÐ than Cao Ngạn) là 313MW, trong đó 209 MW thuộc các dự án IPP cấp điện cho lưới quốc gia Các nhà máy nhiệt điện Hà Bắc và Bãi Bằng chủ yếu cấp điện và hơi cho dây chuyền công nghệ tại nhà máy Lượng điện năng phát

Trang 21

1.3.3 Các thành phần khác

Hiện có 2 nhà máy nhiệt điện khí chu trình hỗn hợp được đầu tư theo cơ chế BOT: Phú Mỹ 2.2 (733MW) va Pha My 3 (733MW) nam trong cụm nhiệt

điện Phú Mỹ

- Phú Mỹ 2.2 thuộc tô hợp các nha dau tu EDF (Pháp), Sumitomo và TEPCO (Nhật Bản) NM hoàn thành chu trình đơn với 2 tổ tua bin khí tháng

9/2004 và vào vận hành toàn bộ tháng 2 năm 2005

- Phú Mỹ 3 thuộc nhà đầu tư BP (Anh), vào vận hành tháng 10 năm 2003 Ngoài ra có một số nhà máy nhiệt điện khác cũng thuộc nhà dau t- n-éc ngoài, năm trong các khu công nghiệp (KCN) như:

- NM nhiệt điện chạy dầu thuộc KCN Nomura-Hải Phòng 56MW (9x6.2MW), do nha dau tu Nhat Ban

- NM nhiét điện chạy dầu thuộc KCN Hiệp Phước 375MW (3x125MW) - NM nhiệt điện chạy dầu thuộc KCN Vê Đan 72MW (2x36MW) nam

trên địa phận tỉnh Đồng Nai

- NM nhiệt điện chạy dầu thuộc KCN Amata 13MW (2x6.5MW) nắm trên

địa phận tỉnh Đồng Nai

- NM nhiệt điện thuộc NM đường Bourbon 24MW (2x12MW) thuộc tỉnh Tây Ninh

- NM nhiệt điện than Formosa 150MW thuộc KCN Long Thành - Đồng Nai (sử dụng than Bitum nhập khâu)

Tổng các NMĐ hiện có thuộc thành phần có đầu tư nước ngoài chiếm

khoảng 20% tông công suất đặt HTĐ

Tính đến nay, tông cơng suất các NMĐ ngồi EVN chiếm hơn 30% tổng công suất đặt các NMĐ toàn quốc

1.4 Nhận xét chung

Hệ thống điện Việt Nam là một hệ thống lớn, hợp nhất nên nó có đầy đủ các đặc trưng của một hệ thống lớn Một mặt, HTĐ hợp nhất cho phép khai thác tối đa các ưu điểm vận hành kinh tế (phối hợp các nguồn thuý - nhiệt điện, tối ưu

Trang 22

điện công suất lớn và việc đâu nối vào hệ thông Tuy nhiên hệ thống điện hiện

nay có kết cầu phức tạp, nhiều cấp điện áp truyền tải, chất lượng điện năng chưa đảm bảo, chưa thực sự đáp ứng nhu cầu sử dụng, thường xuyên xảy ra mất điện nhất là vào các tháng cao điểm mùa khô Và nó đang đặt ra một số vẫn đề sau:

- Yêu cầu về độ ôn định, chất lượng điện áp và tần số vì vùng ảnh hưởng

là rất lớn,

- Yêu cầu về khả năng điều khiển dòng công suất trao đôi giữa các khu vực

- Van đề ôn định điện áp trên ĐDSCA, các đường dây dài, cùng với nó là vẫn đề bù công suất phản kháng (CSPK) trên đường dây

Trang 23

CHƯƠNG II

NHUNG VAN DE CHUNG VE LUOI DIEN PHAN PHOI

2.1 Những van dé chung

2.1.1 nhiệm vụ của lưới phân phối

Mạng điện phân phối (hay còn gọi là mạng điện địa phương) là mạng điện dùng cung cấp điện cho một địa phương hoặc cho một khu vực phụ tải không lớn lắm ví dụ như một tỉnh, một khu vực nhỏ như khu công nghiệp, vùng mỏ, nông trường lớn, ngoại ô các thành phố và mạng điện thành phố Thông thường để phân phối điện năng trong mạng điện địa phương người ta hay sử dụng lưới trung áp tức là lưới có cấp dién ap 6, 10, 22, 35 kV dé phan phéi dién cho cac trạm phân phối trung áp/hạ áp và các phụ tải trung áp; lưới hạ áp cấp điện cho các phụ tải hạ áp 380/220 V Do mạng điện địa phương là mạng điện trực tiếp phân phối điện năng cho các phụ tải nên mạng điện địa phương không ngừng phát triển theo phụ tải

Nhìn chung đối với khu vực địa phương điện năng được sử dụng vào các mục đích:

- Chiếu sáng gia đình, công cộng (thường dùng đèn huỳnh quang, sợi đốt, hoac dung dén compact)

- Phuc vu nhu cau gia dụng (thường sử dụng điện đề chạy quạt, tủ lạnh,

điều hồ khơng khí, đun nấu, bàn là, các thiết bị nghe nhìn, giải trí )

- Phục vụ nhu cầu sản xuất và xây dựng kinh tế hộ gia đình: sử dụng nguồn điện năng để chạy động cơ sản xuất chế biến gỗ, máy đệt kéo tơ, máy kem đá và máy bơm nhỏ gia đình để tưới vườn, bơm nước phục vụ sinh hoạt

- Phục vụ cho phát triển nông nghiệp nông thôn: dùng chạy động cơ cho các trạm bơm tưới, tiêu tập trung, cho máy xay sát, chế biến thức ăn gia súc

Trang 24

2.1.2 Đặc điểm phụ tải của lưới phân phối Việt Nam a Đối với khu vực nông thôn

Phụ tải khu vực nông thôn là đại lượng có tính biến thiên ngẫu nhiên và có đặc điểm quan trọng nữa là nó mang tính mùa vụ và thời tiết trong năm Phụ tải thường đạt giá trị cực đại vào thời gian chính vụ, mùa hạn hay úng lụt Ở các thời điểm khác lưới điện thường làm việc non tải Sự chênh lệch giữa phụ tải cực đại và cực tiêu ở khu vực này là rất lớn Ở khu vực nông thôn thông thường nhu cầu cho chiếu sáng và tiêu dùng dân cư chiếm tới 80+85%, nhu cầu cho bơm

tưới chiếm 5+10%, nhu cầu cho sản xuất và dịch vụ thường chiếm khoảng

5+10%

Đối với các khu vực nông thôn miền núi thì hầu hết sử dụng thiết bị một pha, các hộ đăng ký sử dụng 3 pha số lượng rất ít

Các phụ tải 3 pha ở nông thôn hiện nay chủ yếu là các trạm bơm tưới tiêu tập trung, công suất phố biến các động cơ là 14+250 kW và các động cơ cỡ vừa và lớn phục vụ cho công nghiệp địa phương như các cơ sở chế biến thức ăn gia súc chế biến gỗ và các cơ sở tiểu thủ công nghiệp Các phụ tải bơm tưới tiêu

thường đặt ở xa dân cư và thường xuất hiện nhiều ở khu vực đồng bằng Ở các

khu vực miền núi và trung du số lượng các trạm bơm này rất it vi chu yếu tưới tiêu tự chảy Các phụ tải công nghiệp địa phương thường phát triển ở khu vực nông thôn đồng bằng khu vực trung tâm cụm xã và trung tâm các xã trung du, miền núi

b Đối với khu vực thành thị

Về phương diện sử dụng điện năng đô thị là một phụ tải điện rất lớn, đa dạng và là nơi tập trung công nghiệp, dân cư có liên quan chặt chẽ đến các lĩnh vực khác như giao thông, xây dựng, văn hoá xã hội, bảo vệ môi trường và

cé mat d6 phy tai (kVA/km”) rất cao do đó lưới điện ngăn, tiết điện dây lớn, thời

Trang 25

Cấu trúc phụ tải điện đô thị chủ yếu bao gồm công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông, sinh hoạt dân dụng và các công trình xã hội, nông nghiệp ngoại thành với tý lệ tuỳ theo mức độ phát triển đô thị

Một đặc trưng của đô thị là công nghiệp và dân số tăng nhanh dẫn đến mức thâm nhập rất nhanh của điện năng vào các mặt xã hội

Trong phụ tải điện đơ thị, ngồi các xí nghiệp công nghiệp, phải xét đến một bộ phận quan trọng là dân cư đô thị Ở bộ phận này gồm 2 loại phụ tải điện: nhà ở và những cơ sở văn hoá - xã hội Tuy nhiên cả hai khu vực đều chịu chỉ

phối bởi quy luật ngẫu nhiên, tổng hợp nhiều yếu tố không xác định trước như: thời tiết, ngày nghỉ, ngày lễ

2.2 Đặc điểm của lưới phân phối Việt Nam

Lưới phân phối Việt Nam hiện nay tôn tại 5 cấp điện áp Theo km đường

dây lưới 35 kV chiếm 28,1%; lưới 22 kV chiếm 31,9%; lưới 15 kV chiếm 20,2%; lưới 10 kV chiếm 16%; lưới 6 kV chiễm 3,9%

Tại miền Bắc, lưới phân phối sử dụng chủ yếu ở các cấp 35, 22, 10, 6 kV Trong đó theo km đường dây, lưới 35 kV chiếm tỷ trọng 56,2%; lưới 22 kV chiếm 7,2%; lưới 10 kV chiếm 30%; lưới 6 kV chiếm 6,6% Trong thời gian tới,

theo Quyết định số 149NL/KHKT chọn cấp điện áp chuẩn lưới phân phối cho toàn quốc là 22 kV khi đó toàn bộ lưới trung áp miền Bắc sẽ chuyên dần dân sang cấp 22 kV

Chất lượng lưới phân phối khu vực miền Bắc bị xuống cấp; lưới 6, 10 kV, các trạm trung gian bị quá tải; mang tải cuộn dây 22 kV ở trạm nguồn non tải, dẫn tới lưới 35 kV phát triển rất nhanh (bình quân trên 15%/năm)

Trang 26

Tại miền Trung, lưới phân phối tồn tại ở cả 5 cấp điện áp 35, 22, 15, 10, 6

kV Trong đó theo km đường dây, lưới 35 kV chiếm 15%, lưới 22 kV chiếm

46%, lưới 15 kV chiếm 18%, lưới 10 kV chiếm 16,1%, lưới 6 kV chiếm 4,9%

Lưới phân phối khu vực miền Trung chủ yếu phát triển sau năm 1994, đo vậy về cơ bản lưới điện được xây dựng theo tiêu chuẩn lưới 22 kV (nếu tính cả lưới vận hành và xây dựng theo tiêu chuẩn 22 kV chiếm tỷ trọng từ 80 đến 90%), chất lượng lưới phân phối tốt

2.3 kết cầu của lưới điện phân phối Việt Nam 2.3.1 Lưới điện 35 kỳ

Trước đây lưới điện 35 kV còn gọi là lưới truyền tải với các đường dây rất dài đến hàng trăm km Kết nối với các đường đây này là các trạm biến áp trung gian, các trạm biến áp tương đối lớn cung cấp cho nông nghiệp và công nghiệp tại các địa phương Toàn bộ lưới điện vận hành chế độ ba pha ba dây trung tính cách điện theo quan điểm của châu Âu

Hiện nay lưới điện 35 kV trải rộng khắp cả nước với mật độ Theo quy

hoạch thì lưới điện 35 kV còn duy trì rất lâu trong hệ thống truyền tải và phân phối điện Việt Nam và đặc biệt được sử dụng ở những khu vực tải phân bố rộng và phân tán như vùng miền núi, vùng sâu, vùng xa dân cư thưa thớt

Tại các khu vực đồng bằng Bắc Bộ do có phụ tải nông nghiệp và công nghiệp địa phương chiếm tỷ trọng rất lớn, cùng đó dân cư sinh hoạt đông đúc theo mô hình cộng đồng làng xã, giao thông thuận lợi, nhỏ bé Do vậy việc đưa các đường dây 35 kV vào sâu trong khu dân cư gặp khó khăn, cho nên các đường dây 35 kV vẫn chủ yếu làm việc như là đường dây truyền tải cung cấp cho các trạm biến áp trung gian, các trạm biến áp phục vụ công nghiệp, thuỷ lợi có quy mô lớn và các trạm biến áp cấp điện sinh hoạt và gia dụng nhưng số lượng trạm nay con rat it

Hiện nay các đường dây 35 kV đã và đang được kết nối với dạng mach vòng kín vận hành hở để nâng độ tin cậy cung cấp điện cho diện rộng và kết nối hỗ trợ giữa các trạm 110 kV với nhau

Trang 27

dân cư Do vậy hầu hết các khu vực miền núi, trung du đều được cấp điện bằng đường dây 35 kV và làm việc như đường phân phối Các đường đây 35 kV hiện nay đều xây dựng ba pha ba dây vận hành ở chế độ trung tính cách điện Do đường đây dài phụ tải phân tán và nhỏ nên các đường dây 35 kV khu vực miền núi trung du thường có đạng hình tia một mạch nên độ an toàn cung cấp điện thâp

2.3.2 Lưới điện 22 kV

Ở Việt Nam, lưới điện 22 kVW mới đưa vào vận hành và sử dụng trong khoảng mười năm gan đây nhằm mục đích chuyên đổi lưới điện cấp (6, 10)kV ở khu vực thành phố và thị xã khu vực đồng bằng về cùng cấp điệm áp 22 kV

Lưới điện 22 kV có trung tính nối đất trực tiếp, song đo truyền thống xây dựng các trạm biến áp phụ tải đều là 3 pha, do vậy các đường dây đều được xây dựng theo kiểu 3 pha 3 dây và không có dây trung tính Lưới điện 22 kV thực

chất mới có ít ở khu vực đô thị, thị xã ven các trạm 110/22 kV như ở các khu vực

Hà Nội, Hạ Long, Thành phố Vinh, Hải Phòng, Nam định, Thái Nguyên và Mộc

Châu

Nhìn chung khối lượng lưới 22 kV còn ít và sự phát triển của nó phụ thuộc

vào khả năng vốn cải tạo (6, 10) kV ở các khu vực thành phố Do lưới 22 kV phân lớn là cấp điện cho các phụ tải quan trọng và lớn nên hầu hết các đường

dây 22 kV đều được xây dựng theo dạng mạch vòng kín vận hành hở 2.3.3 Lưới điện (6, 10) kV

Hầu hết các phụ tải dùng như: sinh hoạt, phụ tải công nghiệp địa phương, dịch vụ tại các thành phố và các thị xã đều được cung cấp điện thông qua cấp dién ap (6, 10) kV

Lưới điện này được sử dụng chính để cung cấp điện ở miền Bắc Việt Nam từ những năm 1950 đồng thời cùng với cấp điện áp 35 kV và cho đến nay vẫn còn được sử dụng rộng rãi Toàn bộ lưới này đều thiết kế ba pha ba dây và làm việc ở chế độ trung tính cách điện Lưới điện này thường được xây dựng sau các trạm bién áp trung gian 35/6 kV; 35/10 kV và một số được xây dựng sau trạm

biến áp 110/35/6 kV hay 110/35/10 kV nhằm đưa điện tới sâu các tâm phụ tải

Trang 28

các khu vực chật hẹp, giảm bán kính cung cấp điện hạ áp Những năm trước do

phụ tải sử dụng điện phát triển thấp với bán kính cung cấp (5+10) km thì lưới

điện cấp điện áp này phát huy tốt các ưu điểm của mình Ngày nay do phụ tải sử

dụng điện phát triển mạnh nên lưới điện này bộc lộ nhiều nhược điểm không thích ứng, đặc biệt các khu vực thành thị các khu vực phát triển

Mặt khác, các đường dây lưới điện này đều được xây dựng theo dạng hình tia nên độ tin cậy cung cấp điện trong cung cấp điện không cao Xu hướng thay

thế đần lưới điện này băng lưới điện 22 kV trung tính trực tiếp nối đất đang được

thực hiện

2.3.4 Nhận xét

Như vậy ở Việt Nam tồn tại nhiều cấp điện áp trên lưới trung áp của lưới điện gây khó khăn cho công tác quản lý vận hành, sản xuất, chế tạo thiết bị cũng như trao đổi khoa học công nghệ, các đường đây trung áp có chiều dài khá lớn nên chất lượng điện năng cuối đường dây giảm thấp Việc đồng nhất cấp điện áp trung áp là xu hướng tất yếu hiện nay trên thế giới, tuy nhiên đối với nước ta việc chuyên đổi này đòi hỏi một nguôn vốn khá lớn nên việc cải tạo sẽ diễn ra từ từ trong một thời gian dài

2.4 Kết luận chung

- Ta thấy mạng điện phân phối là mạng có nhiệm vụ trực tiếp phân phối điện năng cho các phụ tải cho nên công tác quy hoạch và thiết kế nhắm lựa chọn được một cầu trúc hợp lý của lưới điện phân phối (trung áp) có ý nghĩa hết sức to lớn

- Nếu lựa chọn được một cấu trúc hợp lý của lưới điện sẽ đem lại hiệu quả

Trang 29

CHUONG III

CAC PHUONG PHAP TOI UU CAU TRUC CHO LUOI DIEN PHAN PHOI VA NGUYEN TAC XAY DUNG LUOI DIEN TOI UU CHO KHU

ĐÔ THI DIEN HINH 3.1 Phương pháp tôi ưu cấu trúc cho lưới phân phối

Khi quy hoạch lưới điện, sau khi đã chọn được cấp điện áp tối ưu, người ta

phải giải quyết bài toán xác định cầu trúc tối ưu của lưới điện

Cấu trúc lưới điện là cách bố trí các phân tử và cách chắp nối giữa các phân tử trong lưới điện Như vậy câu trúc của lưới có thể được mô tả bằng các đồ thị hình học (các graph), các bảng số (các ma trận) hoặc các quan hệ hàm số (các ánh xạ)

Cấu trúc của lưới điện có liên quan trực tiếp đến việc vận hành và khả

năng phát triển của lưới Như vậy khi thay đổi cau trúc của lưới dẫn đến sự thay

đổi về chức năng của lưới điện và do đó sẽ tạo ảnh hưởng tốt hoặc xấu đối với

việc thực hiện mục tiêu đề ra đối với lưới điện Chính vì vậy, cần phải xác định

câu trúc tối ưu của lưới điện để đạt được mục tiêu đề ra Đây là một bài toán động, đa chỉ tiêu, phân cấp và bất định nên việc giải bài toán này là một việc phức tạp Việc tìm cầu trúc tối ưu lưới điện có nhiều phương pháp khác nhau, ở đây xi trình bày hai phương pháp: phương pháp nhánh và cận, phương pháp thu hep dan

3.1.1 Phương pháp nhánh và cận Bài toán phát biểu như sau:

Biết vị trí và công suất cực đại của nguồn và phụ tải, xác định sơ đồ nối

dây tối ưu của lưới điện thiết kế sao cho hàm chỉ phí tính toán Z là nhỏ nhất

Để lập hàm mục tiêu của bài toán ta xác định công thức của hàm chi phí tính toán như sau:

Trang 30

Z=SÈZ,; (ix)

Trong đó:

Zij = (vn t ae) + Y aaj

vn, atc: La cac hé so van hanh va hé so hiéu qua cua von dau tu Dé tién lợi ta ky hiéu a = (ayn t+ ae)

K;;: Chi phi đầu tư xây dựng đường dây jj Ky = (A+ B.Fj).Lj

Fi: Tiét dién dây dẫn đường dây ij, [mm”]

A: Thanh phan von đầu tư không phụ thuộc vào tiết diện dây dẫn (tiền

thăm đò tuyên, tiên cột móng, tiên bôi thường diện tích đât ), [đ/km]

B: Là hệ số của thành phần vốn đầu tư phụ thuộc vào tiết diện dây dẫn,

[d/km.mm’]

L,: Chiéu dai duong day ij, [km]

Yaaij: La chi phi tôn thất điện năng trên đoạn 1J YAA¡¡ được xác định theo công thức:

YAAij — 3.12.R, T.C

Trong d6: Ry điện trở của vật liệu lam day dẫn nhánh ij, [Q] Py Ly

ij

O day: p; 1a dién trở suất của vật kiệu làm dây dẫn, [O.mm/kml]

I¡: Dòng điện chạy trên đường dây 1J, [A] t: La thời gian tôn thất công suất lớn nhất, [h] c: Là giá tiền l kWh tốn thất điện năng, [đ]

Trang 31

I, — js j«: Mật độ dòng điện kinh tế, [A/mmi” Từ đó ta có: I, | Z,= {a +B }- +3.p.tl,.L,.J„ Ju

Suy Ya: ZL; = A.Lij + B.Ly.ij

si A-aA;p-| 22 j„ | giả thiết là những hằng số

Voi A=a.A; B = ZF Pt Li de gia thiệt là những hăng sô

kt

Như vậy biểu thức hàm chỉ phí tính toán hàng năm Z của phương án phụ thuộc vào các giá trị Ij theo dạng:

0 khi l; =0

AD » SRL *“1j + »B a L, J khi — 1,>0 1 ij >

Khi đó bài toán xác định cấu trúc tối ưu của lưới trở thành bài toán xác

dinh tap Ij; sao cho ham chi phi tinh toan Z(1jj) dat gia trị cực tiểu

Ham chi phi tính toán Z(1¡) có điểm gián đoạn tại lÿ = 0 (khi đó nhánh 1J

không có tên trên sơ đồ nối dây) và gồm hai thành phần:

- Thành phân thứ nhất:

> AL ¡: Phụ thuộc vảo tổng chiều dài của các nhánh có trong mạch - Thành phân thứ hai:

» B.L;.I, : Phụ thuộc vào tông các tích giữa các chiều dài các nhánh va đòng điện trên các nhánh tương ứng

Trang 32

‘ khi I, =

Z(I,)=4_ ij - -

3,A.L,+Ð,B.L,1, —> min khi I,>0

Với các điều kiện ràng buộc:

3,1, =l,; Elzn, với izj);

i=l

Trong do:

I;: Là dòng điện tại các nút phụ tải hoặc nút nguồn thứ i

I¡: Là dòng điện trên đoạn dây dẫn ij va I; < 0

Từ điều kiện ràng buộc ta thấy số lượng ẩn của các bài toán này rất lớn, nếu lưới điện có n nút thì số ân S (bao gồm cả dòng đi và dòng về) là:

S = n(n-1)

Trong thực tế có thể bỏ qua những dòng điện đi trực tiếp từ tải về nguồn nên có thể bỏ bớt một số ấn Từ đó suy ra số phương trình ràng buộc là (n-1) phương trình độc lập

Như vậy cấu trúc tôi ưu của lưới điện có n nút chỉ bao gồm (n-l) nhánh Điều đó có nghĩa là chưa xét đến mức độ quan trọng khác nhau của phụ tải

Sau đây ta tìm cách giải bài toán tìm cực tiêu hàm Z{(;)

Phân tích hàm chỉ phí tính tốn Z thành tơng của hai hàm chỉ phí Z4 và Z4 Z@q) = Z¡ + Z2

Zi= DAL, Z2=}ÈPBL.,

Từ đó suy ra điều kiện của bài toán là:

Xác định tập {l¡} sao cho min Z(1¡) = mm (Z4 + Z2) Dat min Z; = W,; min Z, = W>

min Z = min (Z; + Z2) = W

Suy ra ta luôn có điều kiện

Trang 33

Trong công thức trên thừ W được gọi là cận dưới của hàm mục tiêu Z của một phương án bất kỳ và ta không thể tìm được phương án nào có hàm chi phí tính toán nhỏ hơn W

Giá trị của hàm chỉ phí tính toán chỉ bằng W khi phương án được chọn vừa là phương án có vốn đầu tư cực tiêu, vừa là phương án có tôn thất điện năng

nhỏ nhất tức là truyền tải điện năng với chỉ phí nhỏ nhất Tuy nhiên điều này rất khó có thể xảy ra trong thực tế vì một phương án có vốn đầu tư bé rất khó có thê đảm bảo răng tôn thất điện năng là nhỏ nhất

Ti ru cầu trúc lưới theo phương pháp nhánh và cận Bước I Tìm cây bao trùm nhỏ nhất (tìm Z¡)

Áp dụng thuật toán prim để tìm cây bao trùm nhỏ nhất như sau:

+ Bước 1: Chọn cạnh (¡¡,j¡) nối 2 đỉnh i¡ và j¡ có độ đài d(¡,j¡) nhất Xây

dựng tập đỉnh Ax = {i1,ji}; tap canh C = {(1j,j,)}

+ Bước 2: Từ sơ đồ graph day di cua mang dién, chon mét canh (i,j) cd một đỉnh thuộc Ax, một đỉnh không thuộc tập Ax là cạnh (ii,j:) có chiều dài nhỏ nhất

Bồ sung đỉnh j; vào tập Ax, cạnh (1¡,j:) vào tập C

Sau bước này các tập Ax và C là: Ax = {i JjiJats C = (G1J1),CrJ2)F

+ Bước 3: Kiểm tra số cạnh của tập cạnh C có bằng (n-1) canh không? Nếu tập C có (n-1) cạnh thì tập C chính là tập chứa các cạnh của cây bao trùm nhỏ nhất

Nếu tập C chưa đủ (n-1) cạnh thì quay trở lại bước 2

Bước 2 Tìm phương án có ham chi phi ton thất điện năng cực tiéu (tim Z2)

Mơ tả bài tốn dưới dạng toán học

Xác định {I;} sao cho Za = 3`B.L,I, —> min

ijal

Trang 34

YI, -I, =I; 1#4j,;1=[l+@-])] j=l j=l Trong đó: Ij: Là dòng điện đi ra từ đỉnh thứ ¡, nếu quy ước chiều dương là chiều đi vào thì hệ số của nó là (-1)

I: La dong dién đi từ đỉnh j về đỉnh ¡, hệ số của nó là (+1)

I;: Là dòng điện tai nut 1

I¡ Có hệ số (+1) nêu nút ¡ là nút phụ tải và là (-1) nếu nút ¡ là nút phát công suat

ï¡: Là chiều dài đường dây nối từ nút ¡ tới nút j

Từ đó cho thấy bài toán xác định phương án có hàm chi phí tốn thất điện năng nhỏ nhất là bài toán quy hoạch tuyến tính và hoàn toàn có thê giải được băng phương pháp đơn hình hoặc bài toán vận tải

Bước 3: Thực hiện phương pháp cận và nhánh tìm phương án toi wu - Dựa trên cơ sở vừa tìm được là phương án có Zim¡a và phương án có Z2m¡n thực hiện tối ưu hoá theo nguyên tắc của phương pháp cận và nhánh để tìm

câu trúc tối ưu của lưới điện thiết kế

- Ta có: W=W¡+ W› là giá trị cận dưới của hàm mục tiêu Z của một

phương án bất kỳ Giá trị Z = W ứng với trường hợp lưới điện đồng thời có tổng vốn đầu tư cực tiểu (cây bao trùm của phương án là nhỏ nhất) va tong ton that điện năng cực tiểu (truyền tải điện năng với chỉ phí nhỏ nhất)

Với tinh thần đó, ta sẽ tìm thuật toán để phối hợp các phương án có minZ;¡

và min Z¿ đồng thời luôn để ý tới giá trị cận W

Do số phương án nói đây của lưới điện là rất lớn Nếu chỉ xét mạng hở thì

đã có tới n""” phương án Vì vậy để giảm bớt khối lượng tính toán ta có thể bỏ

qua những tập phương án mà biết chắc trong đó không chứa phương án tối ưu Đề làm được việc đó ta tiến hành phân nhánh, tức là chia các phương án thành những tập có chứa nhánh ij, ở mỗi tập trước hết chỉ cần tìm giá trị cận W

Chi tiết cụ thể của phương pháp được trình bày trong phần phụ lục với lưới có 4 nút phụ tải

Trang 35

Nhập số liệu

Tim phuong an D; co minZ; = Wi; Tìm Z2 của phương ăn minZ); Zm:= WI†Z2; Z4:= 0;SŠc:=n-l; Tìm mmn22 = W¿; Đ <Se=1 > S D 1 Xác định các cạnh bị loại trừ

In kết quả | | In kết quả | |2 Tìm Z¡ của cây bao trùm nhỏ nhất

Trang 36

3.1.2 Phương pháp thu hẹp từng bước Các giả thiết của phương pháp:

Các nút nguồn và nút tải trong mạng điện có cùng một cấp điện áp Tức là bỏ qua ảnh hưởng của các máy biến áp tăng và hạ áp; điện trở đường dây cao áp có thể bỏ qua vì nó nhỏ hơn nhiều so với điện kháng tương ứng; Bỏ qua tốn that điện áp và công suất, lấy điện áp tại các nút đều bằng 1 (đơn vị tương đối)

- Phương pháp thu hẹp lần lượt

Trong quá trình quy hoạch ngắn hạn hoặc dài hạn, mạng lưới điện hiện có sẽ có những thay đổi và mở rộng, bao gồm những nhà máy điện mới trên cơ sở mạng điện hiện có được mở rộng sẽ là một vân đề cấp thiết Một trong những phương pháp để tìm được lời giải cho bài toán trên đó là phương pháp “thu hẹp

lần lượt”

Chiến lược của phương pháp thu hẹp lần lượt như sau: Đâu tiên tạo nên một lưới giả bao gồm toàn bộ lưới ban đầu, những nút độc lập (gồm những nút nguồn và tải dự kiến đưa vào hệ thống) và những đường dây cần thêm vào (những đường dây này là những đường dây nỗi giữa các nút đã có với các nút dự kiến đưa vào và có cả những đường đây nối các nút sẵn có với nhau) Dựa trên cơ sở những đữ liệu của năm quy hoạch, lưới giả đó có thể là một graph đầy đủ (nối tất cả các nút hệ thông với nhau) hoặc cũng có thê là một phương án nối dây nào đó được đưa ra nhưng chưa tối ưu

Một hệ thống giả như thế có thể vừa thiếu vừa không kinh tế Khi đó ta bắt đầu quá trình “thu hẹp” hệ thống lưới điện mà vẫn đảm bảo lưới điện được mở

rộng với số nút mới và đảm bảo tính kinh tế kỹ thuật tương đối cho phương án cuối cùng

Trang 37

đường dây Những đường dây có hiệu quả thấp nhất sẽ lần lượt bị loại ra khỏi hệ thống cho tới khi không còn đường dây nào có thê bị loại thêm Khi đó có thê nói, việc loại thêm bất kỳ đường dây nào sẽ làm hệ thống bị quá tải hoặc bị vi

phạm các ràng buộc kỹ thuật

Phương pháp thu hẹp lần lượt đánh giá liên tiếp hiệu quả của một đường dây trong hệ thống nhờ vào các giá trị dòng công suất truyền tải Do có tính đến các yếu tố đòng công suất truyền tải trên đường dây và các yếu tô vốn đầu tư nên ta có định nghĩa về hệ sô hiệu quả của đường dây như sau: E ~IÈI L C? LeS © Trong đó: P¡, là dòng công suất trên đường dây L, được tính theo cơng thức: 0,—Ơ, P,=P,= X 1 Nêu đặt B, =4 và È = Ô; - ; ta có Pụạ = Bụ.0; ij

0;, 0;: Góc trạng thái tại nút 1, J tương ứng (góc điện ap) X¡: Điện kháng nhánh đường dây 1J

C¡: Chính là chi phí xây dựng đường dây 1J

Đối với mạng điện cùng cấp điện áp và các loại dây như nhau thì chỉ phí

đường dây tỷ lệ với chiều dài đường dây, khi đó để so sánh tính hiệu quả của đường đây ta có thê lẫy C¡ = L

S„: Là tập hợp các đường dây thêm vào hệ thống

Trang 38

- Những đường dây mà nếu loại chúng đi sẽ làm mất liên kết trong hệ thống hoặc làm mất ôn định của hệ thống

- Những đường dây mà nếu loại chúng đi sẽ làm đường dây khác quá tải hoặc làm tăng tốn thất điện áp lớn nhất trong hệ thống

Khi đã loại bỏ được những đường dây không cần thiết của một phương án đi dây nào đó hoặc của cả một graph của hệ thống mở rộng thì ta sẽ thu được một phương án tôi ưu cuối cùng thoả mãn các yêu cầu đặt ra của quá trình quy

hoạch hoặc thiết kế Phương pháp chọn đường dây hiệu quả nói trên chỉ dùng để loại bỏ đi các đường dây thêm vào, những đường dây ban đầu của hệ thống phải được giữ nguyên Các bước thuật toán như sau:

Bước 1: Dữ liệu đầu vào của năm quy hoạch tới gồm: Sơ đồ lưới điện cần mở rộng nhưng chưa tối ưu Công suất nút tải, công suất nút nguồn

Thông số của đường dây sẵn có và thêm vào Giới hạn truyền tải của các đường đây

Bước 2: Lập ma trận tổng trở nut Z duoc thiét lập là nghịch đảo của ma trận tổng dẫn hoặc được thiết lập bằng phương pháp dòng nhánh

Bước 3: Tính véctơ trạng thái Ð dùng biểu thức:

[8] = [ZI4Pn]

[Pa]: Véctơ công suất nút cấp (nx1); ma trận tông trở của lưới điện Bước 4: Xác định đòng công suất nhánh dùng cơng thức:

Pp = 0,—Ơ, ” X 1J

X¡;: Điện kháng của đường dây nối nút ¡ và nút j

Trang 39

Dữ liệu đầu vào Lập ma trận tông trở nút Z cho lưới giả Tính các véctơ trạng thái Ô Tính các dòng công suất nhánh

Trang 40

Bước ố: Việc loại ra đường dây thir L là một bước thử Theo đó, véctơ trạng thái Ð được cập nhật mà không cần phải hiệu chỉnh ma trận tong trở của hệ thống mà bước 7 đang xét [O"] = [8] + [AO] = [Ð] + Bx.Xexd |0] — |o| + B,.(0; - 0.) Xi — Ky | a 1) _| (nx1) Trong do: B, = x +X, k k x= e, Xe, =X, +X; Ky TX x,: Điện kháng trên đường dây thứ k bị loại bỏ đi nối giữa nút i va nut j (x, = Xox./)

Trong qua trinh hiéu chinh, néu B, tro thanh v6 han trong biểu thức trên,

tức là —x + x„= 0, thì việc loại bỏ đường dây thứ k sẽ gây ra mất liên kết trong

hệ thống, khi đó đường đây sẽ không được loại bỏ Ta cũng có thể áp dụng thuật toán kiểm tra tính liên thông (liên kết) trong mạng điện để xác định việc cắt bỏ

đường dây nào đó có làm cho hệ thống mắt liên kết không Tức là đối với nút tải thì phải có đòng công suất truyền tới, nễu không tức là hệ thống sẽ mất liên kết

Ngược lại dòng công suất nhánh sẽ được tính lại từ véctơ 9 đã được hiệu chỉnh theo công thức:

0'=08+ AOD=O0+ Bx XKexdy

và kiểm tra quá tải theo biểu thức:

IP,|< P,