Nghiên cứu quy hoạch phát triển hệ thống điện lào

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA XAYASING SOULIVANH Nghiên cứu quy hoạch phát triển hệ thống điện Lào Chuyên ngành : Mạng hệ thống điện Mã số ngành : 2.06.07 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP.HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2005 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : XAYASING SOULIVANH Ngày, tháng, năm sinh: 25-03-1977 Chuyên ngành : Mạng hệ thống điện Mã số ngành : 2.06.07 I Phái : Nam Nơi sinh: Lào khoá : 14 TÊN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG ĐIỆN LÀO II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Tổng quan Lào giới thiệu trạng hệ thống điện nước Cộng Hòa Dân Chủ Nhân Dân Lào Phân tích dự báo nhu cầu điện chiến lược phát triển hệ thống điện Lào giai đoàn 2005-2020, định hướng đến 2020 Tính toán độ tin cậy, phân bố công suất tổn thất điện hệ thống điện miền Trung Nam Lào III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 07/12/2005 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM NGÀNH BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Ngày 27 tháng 12 năm 2005 PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH KHOA QUẢN LÝ NGÀNH CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Hoàng Việt Cán chấm nhận xét 1: TS Nguyễn Hữu Phúc Cán chấm nhận xét 2: TS Trương Việt Anh Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 27 tháng 12 năm 2005 Lời cảm ơn Sau khoảng thời gian nghiên cứu đề tài với không khó khăn, thử thách với nổ lực thân em, đến em hoàn thành luận văn tốt nghiệp cao học, em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến: • TS Nguyễn Hoàng Việt, chủ nhiệm ngành môn quản lý ngành hệ thống điện, Khoa Điện-Điện tử, trường đài học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh Thầy hướng dẫn khoa học đưa ý tưởng giúp em định hướng suất thời gian nghiên cứu • Tất Thầy Cô giảng dạy người bạn lớp hệ thống điện niên khóa 14, 2003-2005, trường đại học Bách Khoa, thành phố Hồ Chí Minh góp ý, trao đổi giúp đỡ qúa trình học tập thực luận văn • Cảm ơn Thầy Cô phòng Quản Lý Khoa học – Sau Đại học trường ĐH Bách Khoa tạo điều kiện thuận lợi cho em trình học tập • Cảm ơn gia đình, người thân ủng hộ, động viên tạo điều kiện suốt trình học tập nghiên cứu nước Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghóa Việt Nam Thành phố Hồ chí Minh,tháng 12 năm 2005 Soulivanh Xayasing Mục lục Mở đầu Đặt vấn đề…………………………………………………………………………………………………………… i Nhiệm vụ luận văn…………………………………………………………………………………………….ii Đối tượng phạm vi nghiên cứu……………………………………………………………….iii Ý nghóa thực tiễn đề tài……………………………………………………………………………iii Nội dung cụ thể luận văn……………………………………………………………………….iii Chương 01 Giới thiệu hệ thống điện Lào 1.1 Giới thiệu…………………………………………………………………………………………………………… 01 1.2 Hiện trạng hệ thống điện năm 2004-2005………………………………………………02 1.3 Tổn thất điện năng……………………………………………………………………………………………04 1.4 Về nguồn điện……………………………………………………………………………………………………04 1.5 Về lưới điện…………………………………………………………………………………………………………06 1.6 Về thị trường điện…………………………………………………………………………………………….06 Chương 02 Nhu cầu chiến lược phát triển 2.0 Tổng quan……………………………………………………………………………………………………………13 2.1 Những sở nguyên tắc cho tính toán dự báo nhu cầu……………….13 2.2 Nhu cầu nước………………………………………………………………………………………….13 2.3 Chiến lược phát triển ngành điện Lào giai đoàn 2005-2010, định hướng đến 2020…………………………………………………………………………………….19 2.4 Quy hoạch nguồn điện………………………………………………………………………………… 21 2.4.1 Quy hoạch nguồn điện sử dụng nươc………………………….26 2.4.2 Quy hoạch nguồn điện xuất khẩu…………………………………………….31 2.5 Chiến lược phát triển lưới điện……………………………………………………………………36 2.5.1 Quy hoạch lưới điện nước…………………………………………………36 2.5.2 Những lý phải chọn hệ thống mạng lưới 115kV đến năm 2020……………………………………………………………………………………………….39 2.6 Quy hoạch phát triển điện nông thôn……………………………………………………….46 2.7 Thị trường xuất điện năng………………………………………………………………….50 2.7.1 Quy hoạch kết nối lưới điện ASEAN khu vực ……50 2.7.2 Xuất cho Việt Nam………………………………………………………………50 2.7.3 Xuất cho Tháilan………………………………………………………………… 56 2.8 Về nguồn vốn đầu tư……………………………………………………………………………………….58 2.8.1 Công trình đầu tư để đáp ứng điện tiêu thụ nước……………………………………………………………………….59 2.8.2 Công trình đầu tư tư nhân đến năm 2020………………………60 Chương 03 Tính toán độ tin cậy hệ thống 3.1 Độ tin cậy nguồn phát…………………………………………………………………………………61 3.2 Mô hình nguồn điện……………………………………………………………………………………… 62 3.3 Chỉ tiêu thiếu nguồn (Loss Of Load Expectation)……………………………….63 3.4 Thiếu điện năng…………………………………………………………………………………………………66 3.5 Xác suất thiếu nguồn (Loss Of Load Probability)……………………………….67 3.6 Một số tiêu độ tin cậy bổ sung hệ thống điện……………………70 Chương 04 Phân bố công suất tổn thất điện 4.1 Tổng quan tính toán phân bố công suất………………………………………………… 75 4.2 Định nghóa toán phân bố công suất……………………………………………………75 4.3 Các phương trình bản……………………………………………………………………………… 76 4.4 Khảo sát phân bố công suất dùng ma trận ytc phép lặp………….77 4.5 Phân bố công suất dùng ma trận zbus phép lặp Gauss-Seidel.78 4.6 Phân bố công suất phương pháp Newton-Raphson………………….78 4.7 Phương pháp phân lập…………………………………………………………………………………….79 4.8 Giới thiệu…………………………………………………………………………………………………………….80 4.8.1 p dụng hộp công cụ hệ thống điện Matlab (power system toolbox) thực phân bố công suất…….80 4.8.2 Các chương trình phân bố công suất……………………………………… 81 4.8.3 Chuẩn bị số liệu……………………………………………………………………………….83 4.9 Kết qủa đạt được……………………………………………………………………………………………….91 Nhận xét kết luận…………………………………………………………………………….95 Phụ lục Tài liệu tham khảo Mở đầu Đặt vấn đề Sản xuất tiêu thụ lượng ảnh hưởng chịu ảnh hưởng nhiều vấn đề lớn xã hội mội trường sinh thái, sách sở pháp lý, phát triển kinh tế dân số, giao lưu quốc tế thương mại hóa nguồn lượng, trình độ công nghiệp mức độ công nghiệp hóa, đại hóa quốc gia Vì vấn đề quy hoạch phát triển lượng, phần quan trọng quy họach phát triển hệ thống điện, cần xem xét mắt xích chủ yếu chiến lược phát triển lượng xã hội bền vững quốc gia toàn cầu Đối với nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào nước nằm sâu lực địa, đường thông biển chủ yếu đổi núi 47% diện tích rừng, có nguồn tài nguyên phong phú thủy Theo sách phủ đề ra, nước tiếp tục đẩy mạnh công nghiệp hoá đại hoá, phấn đấu đến năm 2020 Lào nước công nghiệp đại, đưa đất nước thoát khỏi tình trạng chậm phát triển, đến năm 2010 GDP bình nhân tăng 7-8%/năm, phấn đấu giải tình trạng nghèo khó nhân dân Với tăng lên nhu cầu tiêu thụ nước khu vực, thông số công trình xây dựng nhà máy hệ thống mạng lưới kết nối nước tăng lên Các hợp đồng ghi để trao đổi lượng với gồm có: Thailand, Lao, Vietnam, Myuanmar, Cambodia, China, Malasia Singapore Những công trình gồm có đường dây cao áp (230 kV 500 kV), ADB nhân danh chủ cho mượn vốn xây dựng nghiên cứu chiến lược phát triển tài công trình kết nối mạng lưới ASEAN Nhiều hội nghị cấp cao ASEAN lượng thông qua dự án xây dựng nhà máy thủy i điện kết nối hệ thống điện ASEAN(ASEAN Power Grid) khu vực sông Mêkông(GMS) Lào có nhiều dự án lãnh đạo Bộ Năng lượng ASEAN thông qua Theo chiều hướng quy hoạch phát triển Bộ công ngiệp Thủ công nghiệp Lào, công ty Điên lực Lào ngành phát triển lượng Lào thành lập dự báo nhu cầu mục tiêu phủ tăng cường 90% số hộ nhân tiêu thụ điện (150,000 số hộ nhân) vào năm 2020 Hiện nhu cầu nước năm 2005 có 250 MW, số hộ nhân có điện 45% tăng lên khoảng 900 MW vào năm 2020 dự án xây dựng nhà máy thủy điện công suất lớn để xuất nước ngoài, đáp ứng nhu cầu thực tiễn Vì việc nghiên cứu quy hoạch phát triển hệ thống điện Lào quan trọng cho việc phát triển đất nước nói thu nhập hàng năm từ thủy điện xuất nguồn thu ngoại tệ lớn Lào Với việc chọn đề tài “Nghiên cứu quy hoạch phát triển hệ thống điện Lào”hy vòng luận văn dóng góp thông tin, tư liệu cho nhiều nghiên cứu khoa học khác Nhiệm vụ luận văn Nghiên cứu quy hoạch phát triển hệ thống điện Lào giai đoàn 2005-2010 định hướng đến 2020 nội dung rộng lớn, có nhiều vấn đề cần nghiên cứu sâu Nhiệm vụ quan trọng luân văn tìm hiểu cách tổng quan quy hoạch phát triển hệ thống điện Bộ công nghiệp thủ công nghiệp Lào tổng công ty điện lực đề ra, tính toán độ tin cậy phân bố công suất hệ thống điện miền Trung Nam Lào để đảm bảo đáp ứng cung cấp điện đầy đủ tin cậy ii Đối tượng phạm vi nghiên cứu • Đối tượng nghiên cứu Bộ công nghiệp thủ công nghiệp Lào tổng công ty điện lực Lào • Phạm vi nghiên cứu: tìm hiểu cách tổng quát quy hoạch phát triển hệ thống điện Lào Ý nghóa thực tiễn đề tài Bài luân văn nghiên cứu thẳng vào đối tượng cụ thể Bộ công nghiệp thủ công nghiệp Lào nói chung, tổng công ty điện lực Lào nói riêng, doanh nghiệp Nhà nước định hướng phát triển thành tập đoàn kinh tế mạnh Lào nhìn vào khả mở rộng thị trường điện buôn bán nước khu vực sông Mêkông Nội dung cụ thể luận văn Các nội dung cụ thể đề tài bao gồm chương sau: Chương 01: Giới thiệu hệ thống điện Lào 1.1 Giới thiệu 1.2 Hiện trạng hệ thống điện năm 2004-2005 1.3 Tổn thất điện 1.4 Về nguồn điện 1.5 Về lưới điện 1.6 Về thị trường điện Chương 02: Nhu cầu chiến lược phát triển 2.0 Tổng quan 2.1 Những sở nguyên tắc cho tính toán dự báo nhu cầu 2.2 Nhu cầu nước 2.3 Chiến lược phát triển ngành điện Lào giai đoàn 2005-2010, iii 12 -2.719 7.825 8.284 0.003 -0.224 14 -42.335 153.347 159.083 0.935 9.499 14 -15.000 -10.000 18.028 -18.448 -6.344 19.508 0.029 -15.852 13 43.269 -143.848 150.214 0.935 9.499 20 17.198 86.799 88.487 0.458 4.555 0.950 15 -56.579 53.148 77.627 0.090 0.500 15 5.000 -19.500 20.131 14 56.669 -52.648 77.351 0.090 0.500 0.950 16 -39.729 -96.091 103.980 0.130 2.815 18 -11.953 129.244 129.795 0.566 1.702 16 -15.000 -10.000 18.028 11 -55.037 -87.255 103.163 1.152 6.751 15 39.859 98.906 106.635 0.130 2.815 1.050 19 0.125 -21.443 21.443 0.281 1.211 17 0.000 -7.000 7.000 19 0.305 -7.034 7.041 18 6.000 -27.000 27.659 21 -6.610 100.560 100.777 0.155 7.523 1.025 15 12.519 -127.542 128.155 0.566 1.702 19 -15.000 44.336 17 -0.305 3.042 16 0.155 22.654 22 -14.852 18.706 46.805 3.057 0.001 -3.992 22.654 0.281 1.211 23.885 0.041 -0.820 20 -45.000 -23.000 14 -16.740 -82.244 24 -0.121 23.777 27 -28.096 35.454 50.537 83.930 0.458 4.555 23.778 0.781 0.842 45.237 0.498 1.655 21 -10.000 -10.000 14.142 18 6.765 -93.037 93.283 0.155 7.523 25 -16.660 82.990 84.645 0.845 1.938 22 15.000 -19.500 24.602 19 14.893 -19.525 24.557 0.041 -0.820 23 16.000 -10.800 19.304 24 16.030 -10.824 19.342 0.102 0.114 0.950 24 -15.000 -12.000 19.209 20 0.902 -22.935 22.953 0.781 0.842 23 -15.928 10.938 19.322 0.102 0.114 25 -45.000 -22.000 50.090 21 17.504 -81.051 82.920 0.845 1.938 26 -62.572 59.068 86.048 4.513 11.069 0.001 -3.992 0.950 93 26 67.100 -48.000 82.501 25 67.086 -47.999 82.489 27 -20.000 -12.000 23.324 20 28.594 -33.799 44.271 0.498 1.655 1.017 28 -48.498 21.795 53.170 0.178 0.902 28 10.000 -8.500 13.124 27 48.676 -20.894 52.970 29 -38.700 12.389 40.635 0.178 0.902 0.264 1.389 29 39.000 -11.000 40.522 28 38.964 -11.000 40.488 0.264 1.389 TONG TON THAT 4.513 11.069 0.960 27.136 112.457 94 Nhận xét kết luận Sau suất thời gian nghiên cứu sử dụng chương trình tính toán, kết tính toán thu được, em có nhận xét sau: Chương trình ngiên cứu, phân tích đánh giá nhu cầu lượng quốc gia cung cấp kết qủa đầu cần thiết chập nhận Kết qủa đánh giá dự báo nhu cầu lượng tổng thể, kết qủa dự báo nhu cầu lượng quốc gia đến năm 2020 ba kịch tính toán so với nghiên cứu khác tổng công ty điện lực Lào tính khác biệt lớn Sự khác kết qủa chủ yếu khác biệt tương đối số liệu dự báo kinh tế-xã hội số vài tham số đánh giá mang tính chuyên gia cho hoạt động số ngành (do thiếu số liệu thống kê thông tin định hướng phát triển ngành, trình tính toán sử dụng mô hình này, kinh tế chia thành ngành nhóm ngành riêng khu vực để phục vụ cho mục đích dự báo Việc chia ngành vừa đảm bảo độ chi tiết yêu cầu dự báo đồng thời mô hoạt động mức tiêu thụ lượng gần với thực tế nhất, ưu điểm mô hình với điệu kiện số liệu phải cung cấp đầy đủ tin cậy, trình nghiên cứu, có nhiều khó khăn số liệu thống kê, kết nghiên cứu bước đầu Để nâng cao độ tin cậy kết qủa dự báo, cần phải bố sung hoàn thiện thông tin đầu vào, đặc biệt số liệu phát triển kinh tế-xã hội đất nước Về phần tính toán em hoàn thành luận văn theo yêu cầu đưa “Tính độ tin cậy, phân bố công suất tổn thất điện Hệ Thống Điện.” Em tìm hiểu phương pháp giải ứng dụng hộp công cụ Matlab để giải số toán cụ thể Bằng cách vận dụng hộp công cụ Power System tác giả Hadi-Saadat, em giải tính toán độ tin cậy phân bố công suất hệ thống điện miền Trung Nam Lào 95 Hộp công cụ hỗ trợ tốt trình tính toán với hệ thống có nhiều nút thực tính tay giấy Em thực hệ thống có 29 nút hệ thống mạng lưới miền Trung Nam Lào, chưa thực với hệ thống lớn nên độ xác thời gian tính toán Ngoài với hệ thống lớn khó khăn nhập liệu tính toán, kết thu dạng bảng phức tạp gây khó khăn cho người sử dụng Với kết qủa đạt cho thấy độ tin cậy hệ thống cao, công suất nguồn đảm bảo đáp ứng cung cấp điện đầy đủ cho hệ thống miền Trung vaø Nam Laøo 96 % This program obtains th Bus Admittance Matrix for power flow solution %function[tech]=ybus(linedata) j=sqrt(-1); i = sqrt(-1); nl = linedata(:,1); nr = linedata(:,2); R = linedata(:,3); X = linedata(:,4); Bc = j*linedata(:,5); a = linedata(:, 6); nbr=length(linedata(:,1)); nbus = max(max(nl), max(nr)); Z = R + j*X; y= ones(nbr,1)./Z; %branch admittance for n = 1:nbr if a(n)