Nghiên cứu tính toán xây dựng bản chào giá cho nhà máy thủy điện đồng nai 3 trong thị trường điện cạnh tranh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THỊ HƯƠNG TRANG NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN XÂY DỰNG BẢN CHÀO GIÁ CHO NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐỒNG NAI TRONG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN CẠNH TRANH Chuyên ngành : Kỹ Thuật Điện Mã số : 60.52.02.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS TRẦN TẤN VINH Đà Nẵng - Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn ký Nguyễn Thị Hương Trang TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT VÀ TIẾNG ANH NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN XÂY DỰNG BẢN CHÀO GIÁ CHO NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐỒNG NAI TRONG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN CẠNH TRANH Học viên: Nguyễn Thị Hương Trang Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60520202 Khóa:33 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN - Tóm tắt – Thị trường điện đường tất yếu cách thức để phát triển ngành Điện cách bền vững hoàn toàn phù hợp với xu quốc tế Nhà máy Thủy điện Đồng Nai nhà máy tham gia thị trường điện vấn đề xây dựng phương án chào giá tối ưu cho nhà máy yêu cầu tất yếu để chuẩn bị giai đoạn Đề tài nghiên cứu tính tốn chào giá nhà máy thủy điện Đồng Nai thị trường điện cạnh tranh Xây dựng chương trình tính tốn lập kế hoạch vận hành tối ưu ngày cho nhà máy điện, dựa hàm mục tiêu cực đại doanh thu thị trường điện vào cuối thời gian khảo sát ngắn hạn 24 giờ, phân tích tính tốn xây dựng chào giá Sử dụng phần mềm MATLAB xây dựng chương trình tính tốn cho tốn lập kế hoạch vận hành tối ưu ngày tới Kết chương trình tính tốn cho thấy phù hợp với hàm mục tiêu đặt có ý nghĩa thực tiễn cao việc phân tích xây dựng chào giá thị trường điện Từ khóa – Nhà máy thủy điện; thị trường điện; doanh thu; ràng buộc; chào RESEARCH FOR ESTABLISHING PRICE LIST FOR DONG NAI HYDROELECTRIC PLANT IN THE COMPETITIVE ELECTRIC MARKET Abstract - The electricity market is an indispensable way to develop the electricity industry in a sustainable way and fully conform to the current international trend Dong Nai Hydropower Plant is one of the factories involved in the electricity market, the problem of building the optimal bid for the plant is an indispensable requirement for preparation in the current period Research project to calculate the bid price of Dong Nai hydropower plant in competitive electricity market Develop a program to calculate the optimal day-to-day operating schedule for the power plant, based on the objective function of maximizing revenue in the power market at the end of the short-term 24-hour survey period, bid Use MATLAB software to build calculations for the next best-of-breed planning problem The results of the computation program are consistent with the objective function and are of high practical significance in analyzing and developing the bid in the electricity market Key words - Hydropower plants; the electronic market; revenue; bind to; an offer MỤC LỤC TRANG BÌA LỜI CAM ĐOAN TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT VÀ TIẾNG ANH MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Đặt tên đề tài .2 Cấu trúc luận văn CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HOẠT ĐỘNG CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐỒNG NAI 1.1 LỊCH SỬ THAM GIA VẬN HÀNH THỊ TRƯỜNG ĐIỆN 1.1.1 Tổng quan 1.1.2 Lộ trình phát triển thị trường điện Việt Nam 1.2 TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG CÔNG TÁC TTD TẠI NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐỒNG NAI 1.2.1 Lưu đồ thực 1.2.2 Trách nhiệm thời gian thực 1.2.2.1 Trách nhiệm .6 1.2.2.2 Thời gian thực 1.3 CÔNG TÁC CHÀO GIÁ 1.3.1 Thông tin sở xây dựng Bản chào giá 1.3.2 Xây dựng tính tốn chào 1.4 ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘNG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐỒNG NAI CHƯƠNG XÂY DỰNG BẢN CHÀO GIÁ CHO NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN 2.1 VẬN HÀNH THỊ TRƯỜNG ĐIỆN NGÀY TỚI 2.1.1 Thông tin cho vận hành thị trường điện ngày tới 2.1.2 Bản chào ngày tới 2.1.2.1 Quy định chào giá .9 2.1.2.2 Sửa đổi chào giá .10 2.1.3 Chào giá nhóm nhà máy thuỷ điện bậc thang 10 2.1.4 Chào giá nhà máy điện khác 11 2.1.5 Nộp chào 11 2.2 LẬP LỊCH HUY ĐỘNG CỦA SMO 11 2.2.1 Lập lịch huy động ngày tới 11 2.2.2 Lập lịch huy động tới 12 2.3 CƠ SỞ XÂY DỰNG BẢN CHÀO 13 2.3.1 Trong Thị trường phát điện cạnh tranh 13 2.3.1.1 Dữ liệu đầu vào chào giá 13 2.3.1.2 Quy định chào 13 2.3.1.3 Phân tích chào 14 2.3.2 Trong thị trường bán buôn cạnh tranh 17 2.3.2.1 Quy định chào giá 17 2.3.2.2 Cấu trúc chào 17 2.3.2.3 Nộp chào giá 17 2.3.2.4 Sửa đổi chào ngày tới .17 CHƯƠNG KẾ HOẠCH VẬN HÀNH TỐI ƯU NGÀY TỚI CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐỒNG NAI 19 3.1 TÍNH TỐN LẬP KẾ HOẠCH VẬN HÀNH TỐI ƯU NGÀY 19 3.1.1 Hàm mục tiêu 19 3.1.2 Các phương trình ràng buộc 20 3.1.2.1 Đặc tính phát nhà máy 20 3.1.2.2 Phương trình cân nước hồ chứa .23 3.1.2.3 Giới hạn dung tích hồ chứa 23 3.1.2.4 Giới hạn lượng nước qua nhà máy 24 3.1.2.5 Giới hạn công suất phát nhà máy 24 3.1.3 Dữ liệu đầu vào 24 3.1.3.1 Đặc tính thể tích hồ chứa .24 3.1.3.2 Thông số ban đầu hồ chứa 26 3.1.3.3 Lưu lượng nước hồ ngày: 27 3.1.3.4 Thông số đường ống áp lực 27 3.1.3.5 Thông số đặc tính phát 27 3.1.3.6 Giá thị trường dự báo 27 3.2 GIẢI BÀI TOÁN BẰNG MATLAB 29 3.3 LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN 30 3.4 KẾT QUẢ TÍNH TỐN 31 3.4.1 Phân bố tối ưu công suất 31 3.4.2 Diễn biến mực nước hồ dung tích hồ 32 3.4.3 Doanh thu nhà máy chu kỳ giao dịch 34 CHƯƠNG PHÂN TÍCH XÂY DỰNG BẢN CHÀO CHO NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐỒNG NAI 37 4.1 CHÀO GIÁ NGÀY TỚI TRONG THỊ TRƯỜNG PHÁT ĐIỆN CẠNH TRANH (VCGM) 37 4.1.1 Phân tích tính tốn chào từ kế hoạch vận hành tối ưu ngày 37 4.1.1.1 Cở sở lập chào 37 4.1.1.2 Ràng buộc chào 38 4.1.1.3 Phân tích block giá block cơng suất 38 4.1.2 Phân tích chào sau ngày vận hành 41 4.1.3 So sánh với chào chưa lập kế hoạch vận hành tối ưu 44 4.2 THỊ TRƯỜNG BÁN BUÔN CẠNH TRANH (VWEM) 49 KẾT LUẬN 50 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO) BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC PHẢN BIỆN DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT EVN NMTĐ TTĐ VCGM VWEM : Tập đoàn Điện lực Việt Nam : Nhà máy thủy điện : Thị trường điện : Thị trường phát điện cạnh tranh : Thị trường bán buôn cạnh tranh DANH MỤC CÁC BẢNG Số Tên bảng hiệu Trang 3.1 Quan hệ mức nước dung tích hồ Đồng Nai nội suy 25 3.2 Thông số ban đầu hồ chứa 26 3.3 Thông số đường ống áp lực 27 3.4 Thơng số đặc tính phát nhà máy Đồng nai 27 3.5 Giá điện thị trường dự báo 28 3.6 Phân bố tối ưu công suất cho tỗ máy (MW) 31 3.7 Diễn biến mức nước dung tích hồ 33 3.8 Doanh thu nhà máy 35 4.1 Thông tin chào 37 4.2 Bản chào giá ngày tới 40 4.3 Giá thị trường ngày 8/1/2018 41 4.4 Công suất huy động tồ máy ngày 8/1/2018 42 4.5 Doanh thu sau vận hành ngày 8/1/2018 43 4.6 Bảng chào giá ngày 8/1/2018 45 4.7 Doanh thu ngày 8/1/2018 chưa chào theo kế hoạch lập kế hoạch vận hành tối ưu ngày 46 4.8 Bảng so sánh công suất huy động doanh thu hai phương án 47 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình Trang 3.1 Đường cong hiệu suất nhà máy 21 3.2 Tuyến tính hóa đường cong hiệu suất 21 3.3 Đặc tính vận hành turbine NMTĐ Đồng Nai 22 3.4 Quan hệ mực nước, diện tích dung tích hồ chứa thủy điện Đồng Nai (Nguồn ĐN3) 26 3.5 Lưu đồ thuật toán 30 3.6 Biểu đồ công suất phát hai tổ máy H1 H2 nhà máy Đồng Nai 32 3.7 Biểu đồ diễn biến mức nước hồ Đồng Nai 33 3.8 Biểu đồ dung tích hồ chứa Đồng Nai 34 3.9 Doanh thu nhà máy Đồng Nai chu kỳ 36 4.1 Biểu đồ giá thị trường sau ngày vận hành 41 4.2 Biểu đồ huy động công suất sau ngày vận hành 42 4.3 Biểu đồ doanh thu sau ngày vận hành 44 4.4 Biểu đồ so sánh công suất huy động theo hai phương án 48 4.5 Biểu đồ so sánh doanh thu theo hai phương án 48 MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Thị trường điện đường tất yếu cách thức để phát triển ngành Điện cách bền vững hoàn toàn phù hợp với xu quốc tế Ngoại trừ số nước chậm phát triển, hầu hết ngành điện nước giới vận hành theo chế thị trường Sau năm vào hoạt động thức đến hết tháng 6/2017, có 76 nhà máy điện trực tiếp tham gia thị trường điện với tổng công suất đặt 20.728 MW, chiếm 49% tổng cơng suất đặt tồn hệ thống Bước đầu tạo mơi trường cạnh tranh cơng khai bình đẳng đơn vị tham gia; tạo cú huých cho doanh nghiệp sản xuất điện có hiệu ứng tích cực thu hút vốn đầu tư vào lĩnh vực điện Thực lộ trình phê duyệt dự kiến hình thành thị trường bán bn điện cạnh tranh dự kiến từ năm 2016, Bộ công Thương ban hành Quyết định 6463/QĐ-BCT ngày 22/7/2014 phê duyệt thiết kế tổng thể thị trường bán buôn điện cạnh tranh Việt Nam Hiện triển khai thí điểm bước đầu với Tổng công ty Điện lực số nhà máy Tổng công ty Phát điện Đến năm 2019 triển khai thức Là nhà máy tham gia thị trường điện vấn đề xây dựng phương án chào giá tối ưu cho nhà máy yêu cầu tất yếu để chuẩn bị giai đoạn Vì vậy, tơi lựa chọn đề tài nghiên cứu luận văn “Nghiên cứu tính tốn chào giá nhà máy thủy điện Đồng Nai thị trường điện cạnh tranh” MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu tính tốn xây dựng chào giá hợp lý cho nhà máy thủy điện Đồng Nai chu kỳ giao dịch để tránh nguy rủi ro tận dụng hội để thu lợi nhuận cao thị trường ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU * Đối tượng nghiên cứu Nhà máy thủy điện Đồng Nai * Phạm vi nghiên cứu Tính tốn xây dựng chào giá cho nhà máy thủy điện Đồng Nai chu kỳ giao dịch PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nghiên cứu quy định thị trường phát điện cạnh tranh; Xây dựng hàm mục tiêu ràng buộc; Xây dựng chương trình để tính toán lập chào giá cho chu kỳ giao dịch Đưa block giá chào công suất tương ứng Doanh thu điện dự kiến cho chu kỳ giao dịch ... tài nghiên cứu luận văn Nghiên cứu tính tốn chào giá nhà máy thủy điện Đồng Nai thị trường điện cạnh tranh MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu tính tốn xây dựng chào giá hợp lý cho nhà máy thủy điện. .. động nhà máy Thủy điện Đồng Nai Thị trường điện Chương Xây dựng chào giá ngày tới cho nhà máy Thủy điện Chương Kế hoạch vận hành tối ưu ngày tới nhà máy Thủy điện Đồng Nai Chương Phân tích xây dựng. .. nghiên cứu Tính tốn xây dựng chào giá cho nhà máy thủy điện Đồng Nai chu kỳ giao dịch PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nghiên cứu quy định thị trường phát điện cạnh tranh; Xây dựng hàm mục tiêu ràng buộc; Xây