NGHIÊN cứu ỨNG DỤNG các CHỈ số NHIỆT TRONG dự báo PHỤ tải CHO hệ THỐNG MẠNG lưới điện QUỐC GIA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN =============== TRẦN THỊ TUYẾT MAI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁC CHỈ SỐ NHIỆT TRONG DỰ BÁO PHỤ TẢI CHO HỆ THỐNG MẠNG LƯỚI ĐIỆN QUỐC GIA HÀ NỘI – 2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MƠI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN =============== TRẦN THỊ TUYẾT MAI NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÁC CHỈ SỐ NHIỆT TRONG DỰ BÁO PHỤ TẢI CHO HỆ THỐNG MẠNG LƯỚI ĐIỆN QUỐC GIA Chuyên ngành: Khí tượng học Mã ngành : 74440221 NGƯỜI HƯỚNG DẪN: T.S HOÀNG PHÚC LÂM HÀ NỘI – 2018 LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan nghiên cứu riêng em hướng dẫn khoa học TS Hoàng Phúc Lâm Các nội dung kết nghiên cứu đề tài trung thực chưa công bố hình thức Nguồn số liệu em thu thập từ nhiều nguồn khác nhằm mục đích tìm hiểu, nghiên cứu, đánh giá, phân tích số nhiệt dự báo phụ tải cho hệ thống mạng lưới điện quốc gia Đồ án tham khảo số tài liệu tác giả khác có thích nguồn gốc Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nội dung đồ án Hà Nội, ngày 23 tháng năm 2018 Sinh viên Trần Thị Tuyết Mai LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Trường Đại học Tài Nguyên Môi Trường Hà Nội nơi cho em môi trường học tập khoa học sáng tạo Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô giáo Khoa Khí tượng Thủy văn, ln ln dẫn đường, lối cho chúng em suốt năm học tập nghiên cứu Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS Hoàng Phúc Lâm Người bảo hướng dẫn tận tình cho em suốt trình làm đồ án để em có kết tốt Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 23 tháng năm 2018 Sinh viên Trần Thị Tuyết Mai MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT Ký hiệu Tên tiếng anh Tên tiếng Việt The Wet Bulb Globe Temperature Nhiệt bầu ướt THI Temperature humidity index Chỉ số nhiệt ẩm AT Apparent temperature/Real feel temperature Nhiệt cảm nhận WBGT DANH MỤC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU Ngành điện lực ngành có vai trị quan trọng đời sống người, đặc biệt lĩnh vực sản xuất nhằm thúc đẩy phát triển kinh tế đất nước Trong năm gần đây, tình trạng nắng nóng kéo dài diện rộng nhiều tỉnh miền Bắc miền Trung dẫn đến nhu cầu sử dụng điện tăng cao, đặc biệt việc sử dụng điều hòa nhiệt độ thiết bị làm mát Theo số liệu thống kê tình hình vận hành hệ thống điện quốc gia Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc Gia ngày 01/06/2017 cho biết : công suất tiêu thụ điện đạt mức 29.306 MW Sản lượng tiêu thụ điện toàn quốc ngày 606 triệu kWh Tổng công ty Điện lực miền Bắc, đơn vị phụ trách việc cung cấp điện cho 27 tỉnh cho biết, đợt nắng nóng diện rộng năm gần nhiều khu vực dẫn đến nguy tải đường dây trạm biến áp trung, hạ Nhảy attomat gây điện Do vậy, việc tìm hiểu, nghiên cứu, đánh giá, phân tích số nhiệt Nghiên cứu mối quan hệ ứng dụng số nhiệt dự báo phụ tải điện lưới khu vực Bắc Bộ cần thiết Qua đó, giúp quan Điều độ Điện lực Quốc Gia lên phương án vận hành mạng lưới điện, bao gồm phương án phân phối công suất nhà máy thủy điện nhiệt điện, đặc biệt mùa hè, để đảm bảo việc cung cấp điện thường xuyên, liên tục, tiết kiệm chi phí tăng hiệu tối đa hệ thống điều độ điện lực quốc gia Khóa luận gồm phần Chương 1: Tổng quan Chương 2: Phương pháp nghiên cứu nguồn số liệu Chương 3: Một số kết nghiên cứu CHƯƠNG TỔNG QUAN Chỉ số nhiệt thước đo ảnh hưởng nhiệt độ độ ẩm tương đối hoạt động người Chỉ số nhiệt cao tạo áp lực, tăng mức độ căng thẳng thể Chỉ số nhiệt sử dụng nhiệt độ đo bóng râm nhiệt độ thực tế ánh nắng mặt trời lớn Đối với nhiệt độ ánh nắng mặt trời, số nhiệt tăng nhiệt độ thơng thường tới 15 độ Ngồi yếu tố nhiệt độ độ ẩm đóng vai trị quan trọng việc làm mát thể Nếu độ ẩm cao, mồ bề mặt da khó bay hơn, làm chậm làm mát thể Nếu độ ẩm thấp, mồ hôi bay nhanh giúp cho trình làm mát thể diễn dễ dàng hơn, người cảm thấy dễ chịu Dưới số số nhiệt nhà khoa học nghiên cứu sử dụng đánh giá tác động động cuả thời tiết đến hoạt động người 1.1 Nhiệt bầu ướt - WBGT (The Wet Bulb Globe Temperature) Để đối phó với số lượng lớn người bị thương vong hỏa hoạn, số lượng người bị đột quỵ sốc nhiệt Đầu năm 1950 [2], Hải Quân Hoa Kỳ tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ hoạt động thể thao Những nghiên cứu dẫn đến số nhiệt gọi số nhiệt bầu ướt (The Wet Bulb Globe Temperature)(WBGT) Sau thực sách WBGT quân đội , giảm đáng kể bệnh nhiệt trình huấn luyện Năm 1989 [3],WBGT đề xuất tiêu chuẩn quốc tế ISO 7243 ISO 7243: 2017 đưa phương pháp sàng lọc để đánh giá căng thẳng nhiệt để xác định có mặt hay khơng áp suất nhiệt Nó áp dụng cho việc đánh giá tác động nhiệt người suốt thời gian làm việc ngày (8 giờ) Áp dụng cho việc đánh giá môi trường làm việc nhà trời loại môi trường khác Không áp dụng cho việc tiếp xúc với nhiệt thời gian ngắn Chỉ số nhiệt bầu ướt [4] số nhiệt tổng hợp đánh giá tác động nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió xạ lượng mặt trời sức khỏe người Thường sử dụng hướng dẫn sức khỏe an toàn lao động làm việc mơi trường nóng Được tính theo cơng thức sau: WBGT = 0,567 × Ta + 0,393 × e + 3,94 (1) Trong : WBGT: số nhiệt bầu ướt Ta : nhiệt độ bầu khô (◦ C ) : nhiệt độ khơng khí đo nhiệt kế tự tiếp xúc với khơng khí, bảo vệ khỏi xạ độ ẩm e : áp suất nước ( hpa) Áp suất nước tính từ nhiệt độ độ ẩm tương đối cách sử dụng phương trình : e = rh/100 × 6,105 × exp (17,27 × Ta /(237,7 + Ta) Trong : rh : độ ẩm tương đối WBGT cao hiệu suất hoạt động ngồi trời giảm (2) Hình 1.1: Các ngưỡng số nhiệt bầu ướt Hình 1.1 cho biết ngưỡng số nhiệt bầu ướt: - Từ 80◦F - 89◦F (27 - 31◦C) : mệt mỏi với hoạt động kéo dài Từ 90◦F - 104◦F (32 - 40◦C): say nắng, chuột rút với hoạt động - kéo dài trời Từ 105◦F - 129◦F (40 - 53◦C): gây tình trạng say nắng, chuột rút Trên 130◦F (> 53◦C): gây đột quỵ sốc nhiệt Dựa kết nghiên cứu để ước tính ảnh hưởng WBGT đến hiệu suất hoạt động người [1] Một số kết luận đưa dựa công thức cho bảng đây: Bảng 1: Biện pháp làm giảm nguy sốc nhiệt 10 TÀI LIỆU THAM KHẢO Wet Bulb Globe Temperature Monitoring (https://ksi.uconn.edu/prevention/wet2 bulb-globe-temperature monitoring/) Wet-bulb globe temperature (WBGT) its history and its limitations (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17765661) The Wet Bulb Globe Temperature (WBGT) – Topend Sports (http://www.topendsports.com/medicine/wbgt.htm) Thermal Comfort observations (http://www.bom.gov.au/info/thermal_stress/) Temperature–Humidity index (https://link.springer.com/referenceworkentry/10.1007%2F0-387-30749-4_176) Is the temperature-humidity index the best indicator of heat stress in lactating dairy cows in a subtropical environment? (https://pdfs.semanticscholar.org/f7d5/a9d1c2d512d9799508a325b62064632eabb3 pdf) Thermal Stress in Dairy Cattle: an example of increased risk due to temperature (http://www.bom.gov.au/watl/about-weather-and-climate/risk/risk-exampletemperature.shtml) Heat index (https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_index) The dew point makes you feel hot and bothered (https://weathervn.blogspot.com/2017/04/hot-bother-due-to- dewpoint.html?) 49 ... Chỉ số nhiệt THI – Phụ tải b, Chỉ số nhiệt WBGT – Phụ tải c, Chỉ số nhiệt AT – Phụ tải Hình 3.9: Phương trình hồi quy tuyến tính biến (a) số nhiệt THI, (b) số nhiệt WBGT (c) số nhiệt AT với phụ. .. phương trình dự báo phụ tải ngày dựa tổng ngày số nhiệt WBGT số AT Do sai số kết dự báo phụ tải số nhiệt WBGT AT ổn định so với số nhiệt THI Bảng 3.2: Sai số RMSE giá trị phụ tải theo số nhiệt mốc... 15428 a, Chỉ số nhiệt THI – Phụ tải b, Chỉ số nhiệt WBGT – Phụ tải 31 c, Chỉ số nhiệt AT – Phụ tải Hình 3.6: Phương trình hồi quy tuyến tính biến (a) số nhiệt THI, (b) số nhiệt WBGT (c) số nhiệt