Trong trường hợp này, hàm mục tiêu J được xem là tổng chi phí nhiên liệu, có nghĩa là: ) / ($ 1 h f J NG i i ∑ = = (3.19)
Trong đó fi là chi phí nhiên liệu của nguồn phát thứi.
Đường cong chi phí nguồn phát được biểu diễn bởi hàm bậc hai sau:
2 i i i G G i i i a b P c P f = + + ($/h) (3.20)
Trong đó ai, bi, và ci là hệ số chi phí của nguồn phát thứi. Giá trị của các hệ số này
được cho trong bảng 3.5.
Thiết lập tối ưu của các biến kiểm soát được cho trong bảng 3.4. Ban đầu, tổng chi phí nhiên liệu là 901.88$. Tổng chi phí đạt được bởi kỹ thuật PSO đề suất là 800.41$. Điều đó cho thấy rằng tổng chi phí nhiên liệu giảm đáng kể (giảm 11.25%). Với các giới hạn tương tự biến kiểm soát, các điều kiện ban đầu, và dữ
liệu hệ thống khác, bài toán đã được giải quyết bằng cách sử dụng cách tiếp cận dựa trên Gradient [32] và được cải thiện dựa trên giải thuật GA [33] với chi phí nhiên liệu tối ưu tuần tự là 804.583$ và 800.805$. Rõ ràng là kỹ thuật PSO đề xuất tốt hơn các kỹ thuật Gradient và GA.
Bảng 3.4. Thiết lập tối ưu của các biến kiểm soát của PSO [20].
Min Max Ban đầu Trường hợp 1 Trường hợp 2 Trường hợp 3 P1 0.50 2.00 0.9921 1.7696 1.7368 1.7553 P2 0.20 0.80 0.8000 0.4890 0.4910 0.4798 P5 0.15 0.50 0.5000 0.2130 0.2181 0.2092 P8 0.10 0.35 0.2000 0.2119 0.2330 0.2450 P11 0.10 0.30 0.2000 0.1197 0.1388 0.1151 P13 0.12 0.40 0.2000 0.1200 0.1200 0.1200 V1 0.95 1.10 1.0500 1.0855 1.0142 1.0891 V2 0.95 1.10 1.0400 1.0653 1.0022 1.0693 V5 0.95 1.10 1.0100 1.0333 1.0170 1.0464 V8 0.95 1.10 1.0100 1.0386 1.0100 1.0465 V11 0.95 1.10 1.0500 1.0848 1.0506 1.0277 V13 0.95 1.10 1.0500 1.0512 1.0175 1.0294 T11 0.90 1.10 1.0780 1.0233 1.0702 0.9694 T12 0.90 1.10 1.0690 0.9557 0.9000 0.9238 T15 0.90 1.10 1.0320 0.9724 0.9954 0.9467 T36 0.90 1.10 1.0680 0.9728 0.9703 0.9820 Qc10 0.00 0.05 0.0 0.0335 0.0403 0.0162 Qc12 0.00 0.05 0.0 0.0220 0.0369 0.0424 Qc15 0.00 0.05 0.0 0.0198 0.0500 0.0256 Qc17 0.00 0.05 0.0 0.0315 0.0000 0.0465 Qc20 0.00 0.05 0.0 0.0454 0.0500 0.0348 Qc21 0.00 0.05 0.0 0.0381 0.0500 0.0500 Qc23 0.00 0.05 0.0 0.0398 0.0500 0.0488 Qc24 0.00 0.05 0.0 0.0500 0.0500 0.0500 Qc29 0.00 0.05 0.0 0.0251 0.0259 0.0500 Chi phí nhiên liệu ($/h) 901.88 800.41 806.38 801.16 Ʃ Sai lệch điện áp 1.1554 0.8765 0.0891 0.9607 Lmax 0.1681 0.1296 0.1392 0.1246
Bảng 3.5: Các hệ số chi phí nguồn phát [20] G1 G2 G5 G8 G11 G13 a 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 b 200.0 175.0 100.0 325.0 300.0 300.0 c 37.5 175.0 625.0 83.4 250.0 250.0 3.6.3.2Trường hợp 2: Cải thiện hồ sơđiện áp hệ thống
Điện áp nút là một trong những chỉ số an toàn và quan trọng nhất. Chỉ xem xét các mục tiêu dựa trên chi phí trong bài toán OPF có thể dẫn đến một giải pháp khả thi mà có hồ sơ điện áp không hấp dẫn. Trong trường hợp này, một hàm mục tiêu hai lần được đề xuất để giảm thiểu chi phí và cải thiện hồ sơ điện áp bằng cách giảm thiểu sai lệch điện áp nút tải từ 1.0 cho mỗi đơn vị. Hàm mục tiêu có thể được thể
hiện là: ∑ ∑ = ∈ − + = NG i i NL i i w V f J 1 0 . 1 (3.21)
trong đó w là một hệ số trọng lượng (weighting factor). Các thiết lập tối ưu của các biến kiểm soát được cho trong bảng 3.4. Hồ sơ điện áp hệ thống của trường hợp này
được so sánh với trường hợp 1, cụ thể, tổng sai lệch điện áp được giảm từ 0.8765 trong trường hợp 1 đến 0.0891 trong trường hợp 2 được cho trong bảng 3.4. Điều này cho phép một tỷ lệ giảm 90%. Tuy nhiên, tổng chi phí nguồn phát trong trường hợp này bị tăng nhẹ là 0.75% (từ 800.41$ lên 806.38$) của trường hợp 1.
3.6.3.3Trường hợp 3: Tăng sựổn định điện áp
Khả năng HTĐ để duy trì điện áp nút liên tục có thể chấp nhận được tại mỗi nút trong những điều kiện vận hành bình thường, sau khi tăng tải, tiếp theo những thay
đổi cấu hình hệ thống, hoặc khi hệ thống đang phải chịu một sự nhiễu loạn là một
đặc tính rất quan trọng của hệ thống. Các biến kiểm soát không tối ưu có thể dẫn
đến tăng dần và không thể kiểm soát điện áp rơi, cuối cùng là dẫn đến sự sụp đổ điện áp trên diện rộng.
Trong trường hợp này, hàm mục tiêu hai lần được đề xuất để giảm thiểu chi phí nhiên liệu và tăng hồ sơ ổn định điện áp khắp cả mạng điện. Trong phần này, tăng cường sự ổn định điện áp đạt được thông qua việc cực tiểu các giá trị chỉ thị sựổn
Nói chung, L-index tại bất kỳ nút khác nhau giữa 0 (trường hợp không tải) và 1 (sụp
đổ điện áp). Để tăng sự ổn định điện áp và dịch chuyển hệ thống xa điểm sụp đổ điện áp, hàm mục tiêu sau được đề xuất
∑ = + = NG i i wL f J 1 max (3.22)
Trong đó w là một hệ số trọng lượng và Lmax là giá trị cực đại của L-index được
định nghĩa là:
Lmax = max {Lk, K = 1,…,NL} (3.23)
Các thiết lập tối ưu của các biến kiểm soát được cho trong bảng 3.4. Có thể thấy từ
bảng 3.4 rằng giá trị của Lmax tại các nút tải được giảm nhẹ trong trường hợp này và giảm so với trường hợp 1 và 2. Vì vậy, khoảng cách ổn định điện áp từ sự sụp đổđã tăng lên.
Các kết quả tích cực ở trên của phương pháp đề xuất cho phép cải thiện và tăng sự ổn định điện áp hệ thống.
3.6.4Kết luận
Phương pháp đề xuất sử dụng các khả năng thăm dò toàn cục và địa phương của PSO để tìm kiếm các thiết lập tối ưu của các biến kiểm soát. Các hàm mục tiêu khác nhau đã được xem xét để giảm thiểu chi phí nhiên liệu, cải thiện hồ sơ điện áp, và tăng sựổn định điện áp. Phương pháp đề xuất đã được thử nghiệm và kiểm tra (theo tài liệu tham khảo [20, 32, 33]) với các mục tiêu khác nhau để chứng minh tính hiệu quả và sức mạnh của nó. Kết quả sử dụng phương pháp đề xuất đã được so sánh với những báo cáo trong tài liệu. Các kết quả khẳng định tiềm năng của phương pháp đề
xuất và cho thấy hiệu quả và ưu việc của nó so với các kỹ thuật cổ điển và các giải thuật Gen.
Vì vậy, với kết quả đạt được ở trên cho thấy rằng phương pháp đề xuất để tối ưu dòng chảy công suất ứng dụng cho TTĐ Việt Nam trong thời gian tới là nên sử
CHƯƠNG 4
NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHÍ TRUYỀN TẢI,
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP TÍNH PHÍ TRUYỀN TẢI CHO THỊ
TRƯỜNG ĐIỆN VIỆT NAM
4.1 Những vấn đề cơ bản khi tính phí truyền tải 4.1.1 Mục đích và yêu cầu đối với phí truyền tải 4.1.1 Mục đích và yêu cầu đối với phí truyền tải 4.1.1.1Mục đích
Việc định phí truyền tải nhằm 3 mục đích sau [1]:
Thu đủ bù đắp các chi phí truyền tải: Chi phí vốn, chi phí hoạt động, chi phí bảo dưỡng và lãi suất quy định cho các chủđầu tư – gọi chung là doanh thu yêu cầu.
Khuyến khích sử dụng hiệu quả lưới truyền tải điện. Hiệu quả có thể có nhiều nghĩa: Lợi ích xã hội, tổn thất điện năng thấp, độ tin cậy cao v.v…
Khuyến khích đầu tư hiệu quả vào lưới truyền tải điện và HTĐ. Cấu trúc của phí truyền tải và cách tính lợi nhuận cho chủđầu tư sẽ khuyến khích họđầu tư vào nơi cần thiết và cho hiệu quả cao.
4.1.1.2Yêu cầu
Việc định phí truyền tải phải đảm bảo các yêu cầu sau [1]:
Công bằng cho mọi người sử dụng. Phí truyền tải không được quá nặng hoặc ưu ái quá mức cho một loạt khách hàng nào đó.
Dễ hiểu cho khách hàng, khách hàng hiểu được và có thể lựa chọn được các quyết định mua-bán đúng cho mình.
Có thể áp dụng trong thực tế. Hệ thống phí truyền tải không được quá phức tạp. Nếu hệ thống phí truyền tải đòi hỏi phải tính quá phức tạp, phải đo ở quá nhiều nút thì rất khó thực hiện trong thực tế.
Mục đích và yêu cầu đối với phí truyền tải là cơ sở để xác định phương pháp tính phí truyền tải và nghẽn mạch trong TTĐ.
4.1.2 Các thành phần của phí truyền tải
Một cơ chếđịnh giá truyền tải hiệu quả phải bao trùm được tất cả các chi phí truyền tải bằng cách phân phối chi phí này tới những người sử dụng mạng lưới truyền tải theo một cách thích hợp nào đó. Phí truyền tải bao gồm 4 thành phần [1]:
Phí liên quan đến tổn thất công suất: Khách hàng sử dụng lưới truyền tải điện phải cung cấp công suất (bằng cách mua công suất của các công ty sản suất)
để bù vào tổn thất công suất hoặc phải trả tiền cho lưới truyền tải điện để họ
cấp công suất này.
Phí gây ra nghẽn mạch: Khi xảy ra nghẽn mạch sẽ sinh ra phí do nghẽn mạch. Sự cân bằng của HTĐ trở thành khác với sự cân bằng tối ưu ban đầu. Chi phí gắng với sự biến đổi này gọi là chi phí nghẽn mạch.
Phí cố định của HTĐ: Phí cố định bao gồm các chi phí vận hành và bảo trì hàng năm tài sản truyền tải; chi phí quản lý hành chính hàng năm; chi phí khấu hao hiện tại của lưới truyền tải điện; lợi nhuận hợp lý từ tải sản lưới truyền tải.
Phí dịch vụ phụ: Bao gồm chi phí để cho HTĐ hoạt động bình thường, SO yêu cầu khách hàng mua các dịch vụ phụ. Các dịch vụ phụ này khác nhau tùy loại thị trường.
Các loại chính là: Cân bằng công suất tác dụng; điều chỉnh điện áp (hỗ trợ điện áp); dự trữ quay, dự trữ lạnh (không quay); khởi động đen.
Nếu tính phí cho tổn thất công suất tác dụng vào phí dịch vụ thì phí này chiếm 10% tổng phí truyền tải, trong đó:
- Phí cho độ tin cậy (dự trữ công suất quay): 16%. - Dự trữ lạnh: 18%.
- Tổn thất công suất tác dụng: 30%. - Điều chỉnh điện áp: 12%.
- Cân bằng điện năng tức thời: 11%.
- Điều chỉnh cân bằng công suất (load following): 9%. - Các tính toán điều độ: 4% (dispatch accounts).
Cân bằng công suất tác dụng gắn với điều chỉnh tần cố. Tần số chỉ được biến thiên trong phạm vi rất nhỏ quanh giá trị danh định.
Trong khi đó điện áp được phép biến thiên trong miền khá rộng. Khi điện áp biến thiên quá mạnh thì các tác động điều chỉnh điện áp (hỗ trợ) là cần thiết.
Dự trữ quay là dự trữ có thể tăng hoặc giảm công suất trong khoảng 10 phút. Dự trữ
lạnh là dự trữđược khởi động khi cần thiết.
Khởi động đen là khởi động máy phát khi mất điện lưới, bằng các nguồn phụ khác. Khi sự cố lớn thì khởi động này rất cần thiết để khôi phục công tác của lưới điện. Phí do vốn và bảo quản là chi phí chính, chiếm đại bộ phận chi phí truyền tải tổng. Chi phí do nghẽn mạch cũng có thể rất lớn tùy theo tính chất của nghẽn mạch. Đây là 2 loại chi phí chính của phí truyền tải tổng.
4.1.3 Sơđồ tính phí truyền tải [1]
Phí truyền tải là chỉ tiêu kinh tế quan trọng ảnh hưởng đến việc chọn vị trí đặt nguồn điện, phát triển và tăng cường lưới truyền tải điện. Do đó, phí truyền tải làm sao phải đạt được các mục tiêu và yêu cầu nêu trên.
Phí truyền tải được thu hồi như thế nào? Cách phân chia phí truyền tải cho khách hàng ra sao? Đó là nội dung của các phương pháp tính phí truyền tải và cũng là sự
khác nhau giữa các phương pháp.
Cho nên, sự hiểu biết về chi phí truyền tải, mức chi tiết của sự hiểu biết đó là cần thiết khi định áp dụng một phương pháp tính phí truyền tải nào đó. Mỗi phương pháp tính phí truyền tải đòi hỏi một cách xác định chi phí truyền tải, đơn vịđiều độ
phải làm việc đó với hệ thống đo lường từ xa trên lưới điện và hệ thống phân tích, tính toán phức tạp.
Phương pháp tính phí truyền tải càng phức tạp kéo theo độ phức tạp của hệ thống đo lường và khó khăn cho SO trong tính toán.
Như vậy, lựa chọn phương pháp tính phí truyền tải phải đi đôi với trang bị kỹ thuật cho lưới truyền tải điện.
Hình 4.1: Sơđồ tính phí truyền tải [1]
4.1.4 Doanh thu yêu cầu về sử dụng lưới truyền tải [1]
Cơ sở quan trọng để xác định việc phân bổ phí truyền tải là dựa trên doanh thu sử
dụng lưới truyền tải yêu cầu. Doanh thu này cùng với doanh thu đấu nối tạo thành tổng doanh thu yêu cầu của Công ty truyền tải và được phê duyệt hàng năm bởi Chính phủ.
Tổng doanh thu sử dụng lưới truyền tải hàng năm bao gồm toàn bộ chi phí cho hệ
thống lưới truyền tải, trong đó có: Đường dây truyền tải, máy biến áp, tụ điện, kháng điện, thiết bị đóng cắt, hệ thống thông tin liên lạc và các thiết bị tài sản khác cần thiết cung cấp cho dịch vụ truyền tải điện để đảm bảo cho lưới hoạt động an toàn, hiệu quả.
Công thức tổng quát để xác định doanh thu sử dụng lưới truyền tải yêu cầu hàng năm (DTTT) của Công ty Truyền tải điện sẽ là:
DTTT = CV – STT + CQLTT + CKTT + LNTT (4.1)
Trong đó:
CV – STT: Các chi phí vận hành và bảo trì hàng năm tài sản truyền tải.
HỢP ĐỒNG SONG PHƯƠNG
KẾ HOẠCH SONG PHƯƠNG SỐ LIỆU RÚT GỌN
SÀN GIAO DỊCH
KẾ HOẠCH ĐA PHƯƠNG SỐ LIỆU RÚT GỌN
NGHẼN MẠCH GIẢI QUYẾT NGHẼN MẠCH KẾ HOẠCH CUỐI CÙNG TÍNH LMP TÍNH ĐÓNG GÓP CỦA TẢI (PHÁT) VÀ DÒNG CS TRÊN LƯỚI TRUYỀN TẢI ĐIỆN
SỐ LIỆU FTR TÍNH TÍN DỤNG TRUYỀN TẢI TÍNH CHI PHÍ TRUYỀN TẢI CÓ KHÔNG
CQLTT: Chi phí quản lý hành chính hàng năm.
CKTT: Chi phí khấu hao hiện tại của lưới truyền tải điện. LNTT: Lợi nhuận hợp lý từ tài sản lưới điện truyền tải.
Thành phần chi phí khấu hao hiện tại của lưới truyền tải điện (CKTT) là phần chi phí “chìm” và nó có giá trị rất lớn khi so với các thành phần còn lại. Do vậy, trong các TTĐ phần chi phí này luôn được giám sát bởi các Cơ quan Nhà nước có chức năng
điều tiết thị trường. Các vấn đềđược giám sát chẳng hạn như việc xác định tổng giá trị hiện tại của lưới, tỷ lệ khấu hao, thời gian khấu hao v.v… Chi phí liên quan đến các việc đầu tư xây dựng và duy trì bảo dưỡng HTĐ hiện có và được xác định theo công thức sau:
CKTT = GTTT . RTT (4.2)
Trong đó:
GTTT: Giá trị của tổng tài sản truyền tải điện tại thời điểm đầu năm + (30% ÷ 50%) tài sản truyền tải dựđịnh sẽđưa vào vận hành trong năm.
RTT: Là tỷ lệ khấu hao (%) do cơ quan điều tiết quy định.
Phần lợi nhuận (LNTT) mà các công ty truyền tải điện thu được phải được xác định dựa trên tiêu chí thu hút được nguồn vốn đầu tư để mở rộng, nâng cấp lưới điện truyền tải và đủ để các đơn vị này nâng cao khả năng tài chính của mình. Lợi nhuận này được xác định như sau:
LNTT = G*TT . RLTTT (4.3)
Trong đó:
G*TT: Giá trị của tổng tài sản truyền tải cốđịnh ròng tại thời điểm đầu năm + (30%
÷ 50%) chỉ tiêu vốn dựđịnh trong năm tới. RLTTT: Suất lợi tức được điều tiết tính theo %.
Việc nghiên cứu các mục tiêu và cấu trúc của TTĐ là yếu tố chính trong việc lựa chọn các thuật toán để xây dựng các phương pháp phân bổ phí sử dụng hệ thống. Tuy nhiên, do dòng công suất truyền tải trên các đường dây là các dòng phi tuyến nên rất khó khăn để tìm được mô hình tính toán chính xác. Trong thực tế, phải sử
dụng các mô hình xấp xỉ, chỉ sốđộ nhạy hoặc các thuật toán tỷ lệđể phân bổ dòng công suất trên các đường dây cho từng đơn vị sử dụng lưới.
4.2 Các phương pháp tính phí truyền tải
Mặc dù phí truyền tải chỉ chiếm một phần nhỏ trong tổng chi phí ngành điện, nhưng