M ổ ĐẦŨ
3.4.2.Trường hợp các nhà máyđiện hoạt động hoàn toàn độc lập
Khi các nhà máy điện hoạt động hoàn toàn độc lập với nhau thì mỗi nhà máy điện luôn phải đảm nhiệm cung cấp một phần điện năng cho yêu cầu dùng điện quốc gia tuỳ thuộc vào công suất lắp máy của từng nhà máy. Phân phối điện năng cho các nhà máy điện được tính theo nguyên tắc:
(3.27)
ỵ , Nu4
trong đó:
nJd là phụ tải bình quân tháng thứ i của nhà máy thuỷ điện
N°c là phụ tải bình quân tháng thứ i của quốc gia
^ Nm là tổng công suất lắp máy của các nhà máy điện của quốc gia
Nj% là công suất lắp máy của nhà máy thuỷ điện
Từ đó ta tính được phân phối điện năng trung bình tháng cho nhà máy thuỷ điện Hoà Bình và Trị An tương ứng đến năm 2005 như trong bảng 3.5.
Dựa vào kết quả mô phỏng dòng chảy tháng ở các trạm Hoà Bình và Tà Lài
0 bằng mô hình Thormat Fiering bậc 1 ở trong chương 2, ta tiến hành tính toán điều tiết dòng chảy theo phương pháp điều tiết cả liệt. Bài toán của ta ở đây là tính toán thuỷ năng theo đồ thị phụ tải yêu cầu đối với trạm thuỷ điện.
Số liệu ban đầu có:
- Chuỗi sô' liệu dòng chảy tháng đến nhà máy thuỷ điện Q,=f(t) mô phỏng theo mô hình Thormat Fiering bậc một (kết quả trong chương 2)
- Đồ thị phụ tải theo yêu cầu NYc=f(t) - Đường quan hệ Q=f(ZHL)
- Trạm thuỷ điện có hồ điểu tiết, các thông số của hồ điều tiết bao gồm: + Mực nước dâng bình thường tương ứng vói Vmax
+ Mực nước chết tương ứng với Vmin=VchỂ,
+ Khi hồ đầy mà lưu lượng thiên nhiên đến vẫn lớn hơn lưu lượng điều tiết thì phải xả qua công trình tràn.
Nhiệm vụ của việc tính toán thuỷ năng là xác định các quan hệ ZjTL=f(t), ZiHL=f(t), Hj=f(t), E,=f(t).
Bảng 3.5 Yêu cẩu phụ tải trung bình tháng của quốc gia
và nhà máy thuỷ điện Hoà Bình (sông Đà , Trị An (sông Đồng Nai)
Quốc gia Hoà Bình Trị An Đơn vị
1 5624.625 947.3053 217.0908 2 5608.917 944.6596 216.4845 3 5735.167 965.9228 221.3573 4 5761.292 970.3228 222.3656 5 5668.75 954.7368 218.7939 6 5727.208 964.5825 221.0501 MW 7 5812.25 978.9053 224.3325 8 5962.708 1004.246 230.1396 9 5958.375 1003.516 229.9724 10 6014.542 1012.975 232.1402 11 6266.625 1055.432 241.8697 12 6340.5 1067.874 244.7211 N = 226,25
Vì bài toán điều tiết dòng chảy theo đồ thị phụ tải cho trước là bài toán khai thác vận hành tương đối phức tạp và có liên quan đến nhiều yếu tố nên trong tính toán
o thuỷ năng phải sử dụng phương pháp thử dần. Nội dung của phương pháp thử dần là giả thiết trước lưu lượng Q jĐT tương ứng với công suất dòng chảy là N j sau đó theo mâu bảng 3.6 tính ra công suất của trạm. Nếu công suất đó phù hợp với công suất yêu câu trong thời đoạn thì giả thiết được xem là đúng, nếu không thì phải giả thiêt lại và quá tình tính toán lại tiếp diễn.
Trong quá trình tính toán sau khi đạt được I Nj-Nj01! < £ xác định được Nj, trên
cơ sở đó tính toán được Qim và Q,i tương ứng.
Để đảm bảo số lần giả thiết là ít nhất, xác định giá trị lưu lượng giả thiết ban đáu như sau:
Ô'cr = 9.81 [ z f - ' z f t e ) ] (3-28)
Bảng 3.6.Bảng mẫu tính toán thuỷ năng theo đồ thị phụ tải yêu cầu đối với trạm thuỷ điện
i Tháng Qdín Qtđ Qxí DQ DV V ,, Vi Z TL Z,71 Z, Z,Wi H™ Ni Nyc Ni-Nyc
ĩ) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) 1 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2
N
Do đó ta có thể thiết lập trương trình máy tính tính toán cho từng năm một. Ở đây em đã thiết lập chương trình “DTBLB”, viết bằng ngôn ngữ Visual Basic (dao diện chương trình và các bước tính toán như trong phụ lục 4) để tính toán lần lượt cho số liệu theo từng năm thuỷ văn một với các file đầu vào là ‘DIAHINHLONGHO.TXT’, ‘QXA_ZHL_HO.TXT’, ‘LUULUONGDENHO.TXT’, ‘CONGSUATYEUCAU.TXT’ (định dạng của các file này có thể xem trong phần phụ lục 4). Trong đó các quan hệ đặc trưng lòng hồ được làm trơn theo phương pháp Spline bậc 3. Kết quả tính toán cụ thể cho các trạm thuỷ điện Hoà Bình và Trị An được trình bày trong Phụ lục 5 với dòng chảy tháng tại tuyến vào các nhà máy thuỷ điện được mô phỏng theo mô hình Thormat Fiering bậc 1 như ở phần trước.
Từ đó ta rút ra kết quả về các tháng thừa nước và các tháng thiếu nước tại các trạm thuỷ điện Hoà Bình và Trị An như trong bảng 3.7.
Như vậy ta có nhận xét rằng:
Nếu các nhà máy thuỷ điện Hoà Bình và Trị An hoạt động hoàn toàn độc lập thì trong các tháng mùa kiệt lượng nước đến hồ sẽ thiếu, nên không thê đảm bảo được phẩn yêu cầu phụ tải của mình.
Mặt khác vào mùa lũ lại có thể xả mất một lượng nước thừa khá lớn. Do đó rất lãng phí, chưa tận dụng khai thác hết được nguồn tài nguyên nước.
Vì vậy ta tiếp tục xét đến kịch bản thứ hai đó là trường hợp hai nhà máy thuỷ điện Hoà Bình và Trị An hoạt động bổ xung cho nhau nhằm đảm bảo yêu cầu về điện nâng cho quốc gia.
Bảng 3.7. Kết quả điểu tiết hồ chứa phát đỉện theo yêu cầu phụ tải năm 2005 cho trưổc tại các nhà máy thuỷ điện Hoà Bình (sông Đà) và Trị An (sông Đồng Nai)
STT Năm Hoà Bình- sông Đà Trị An-sông Đồng Nai
Tháng thừa nước Tháng thiếu nưóe Tháng thừa nước Tháng thiếu nước
1 1989 7, 8,9,10,11 10 7,11 2 1990 7, 8, 9,10 4,5 9,10, 11 3, 4, 5, 6 3 1991 7, 8, 9, 10, 11 2, 3,4, 5 10, 11 3, 4, 5,6 4 1992 7, 8, 9,10, 11 5 10, 11 3,4, 5, 6 5 1993 7, 8, 9, 10 4,5 9,10 3,4, 5,6,11 6 1994 7, 8, 9, 10 3,4,5 10 3,4, 5,6, 7, 11 7 1995 7, 8,9, 10, 11 4,5 9, 10 3, 4, 5, 6, 11 8 1996 7,8,9, 10, 11 4,5 10, 11 3, 4, 5, 6, 7 9 1997 7, 8, 9, 10, 11 4,5 10 3,4, 5,6,11 10 1998 7,8,9, 10, 11 4,5 10 2, 3, 4,5,6, 11 11 1999 7, 8, 9, 10 3, 4,5 9,10, 11 3,4, 5,6 12 2000 7,8,9, 10, 11 4,5 3,4, 5, 6, 7, 11 13 2001 7,8,9, 10, 11 3,4,5 10 3, 4,5,6, 7, 11 14 2002 7,8,9, 10, 11 3, 4,5 9, 10, 11 2, 3, 4, 5, 6 15 2003 7,8,9, 10, 11 3,4,5 10, 11 3, 4, 5,6 TB = 4,73 tháng TB = 2,27 tháng TB = 1,73 tháng TB = 4,73 tháng
3.4.2 Trường hợp hai nhà máy thuỷ điện hoạt động bổ xung cho nhau.
Như trên ta đã xét thì thấy rằng khi hai nhà máy thuỷ điện Hoà Bình và Trị An hoạt động hoàn toàn độc lập với nhau thì cả hai nhà máy đều không thể thoả mãn được công suất yêu cầu của tất cả các tháng trong năm và vào mùa kiệt thì thường bị thiếu * nước trầm trọng trong khi vào mùa lũ thì lại phải xả đi một lượng nước thừa đáng kể.
Mùa lũ trên sông Đà (trạm Hoà Bình) là từ tháng 6 đến tháng 10, mùa kiệt từ tháng 11 đến tháng 5 năm sau, còn trên sông Đồng Nai (tại trạm Tà Lài) mùa lũ từ tháng 7 đến tháng 11, mùa kiệt từ tháng 12 đến tháng 6 năm sau. Do đó có sự lệch pha dòng chảy giữa dòng chảy đến hồ Hoà Bình và dòng chảy đến hồ Trị An. Vì vậy có thê bỏ sung
điện phát ra chho phụ tải hệ thống giữa hai nhà máy thuỷ điện này để nâng cao mức <tảm bảo yêu cầu cung cấp diện năng.
Có một số năm vào tháng 7 và tháng 11 ở nhà máy thuỷ điện Trị An bị thiếu nước, không đảm bảo phụ tải yêu cầu, trong khi ở thuỷ điện Hoà Bình thì lại thừa nước phải xả bớt nước qua cửa xả. Vì vậy vào các tháng đó ta có thể tăng phụ tải của nhà máy thuỷ điộn Hoà Bình lên để bổ xung cho phần phụ tải thiếu hụt của nhà máy thuỷ điện Trị An. Kết quả tính toán cụ thể được tiến hành như trong bảng 3.8.
Như vậy bằng cách phân chia lại phụ tải giữa hai trạm thuỷ điện Hoà Bình (sông Đà) và Trị An (sông Đồng Nai) ta có thể nâng cao khả năng đảm bảo cấp năng lượng cho hộ thống điện, đồng thời giảm bớt lượng nước xả lãng phí trong mùa lũ ở nhà máy thuỷ điện Hoà Bình.
Bảng 3.8. Tính toán điều tiết lại thuỷ điện Hoà Bình
Phản chia phụ tải vái nhả mảy thuỷ điện Trị An
STT Tháng Trị An Hoà Bình
^thiếu N °un YC N reJV YC O a,ểV.DT QOldxa 7 ra
TL Z„L Qor Q nz--xa 1 7/89 9.2293 978.91 988.13 1063.61 3516.09 110.74 16.92 1073.64 3506.06 2 11/89 51.072 1055.43 1106.5 1053.49 320.629 115 12.88 1104.7 269.649 3 7/94 1.3167 978.91 980.222 1081.6 2045.36 107.52 15.26 1083.06 2043.9 4 11/95 32.02 1055.43 1087.45 1050.87 152.941 115 12.62 1082.75 121.061 5 7/96 42.742 978.91 1021.65 1122.68 1898.41 104.01 15.13 1171.7 1849.39 6 11/97 32.966 1055.43 1088.4 1052.23 239.896 115 12.75 1085.1 207.026 7 11/98 24.943 1055.43 1080.37 1048.84 24.873 115 12.42 1073.63 0.083 8 7/00 13.208 978.91 992.113 1100.98 2451.87 106.41 15.78 1115.83 2437.02 9 11/00 57.194 1055.43 1112.63 1052.84 278.847 115 12.81 1109.9 221.787 10 7/01 0.1305 978.91 979.036 1120.27 1200.53 103.29 14.22 1120.42 1200.38 11 11/01 29.346 1055.43 1084.78 1052 224.881 115 12.73 1081.25 195.631
Tuy nhiên vẫn có nhiều tháng trong mùa kiệt, hai trạm thuỷ điện này không thể
0 đảm bảo phụ tải yêu cầu, trong khi vào mùa lũ vẫn xả lãng phí một lượng lớn thể tích nước. Vì vậy ta tiếp tục xem xét một kịch bản là nhà máy thuỷ điện Hoà Bình và nhà máy nhiệt điện Phả Lại cùng phối hợp hoạt động nhằm đảm bảo yêu cầu cung cấp điện năng cho hệ thống điện quốc gia.
3.4.3. Kết luận về việc úng dụng mô hình phán tích điều hoà vào vận hành hai NMTĐ Hoà Bình và Trị An.
- Hàm phân tích điếu hoà mô phỏng tốt dòng chảy đến hai trạm NMTĐ Hoà Bình và Trị An.
- Đặc điểm phân hoá dòng chảy giữa hai sông Đà và Trị An khá lớn: mùa lũ ở sông Đà từ tháng 6 đến tháng 10 thì ở sông Đồng Nai lại từ tháng 7 đến tháng 11. Như vậy mùa lũ ở đây lệch pha 1 tháng.
- Khả năng cung cấp nước của sông Đà cho NMTĐ Hoà Bình còn rất lớn. Hàng năm theo bảng 3.7 ta thấy một năm bình quân NMTĐ Hoà Bình thiếu nước 4,73 tháng, thiếu nứoc 2,27 tháng. Do đó việc kiến nghị nâng cao chiều cao đập của NMTĐ Hoà Bình để khai thác TNH là hoàn toàn hợp lý.
- Đối với sông Đồng Nai nơi có NMTĐ Trị An việc cung cấp điện gặp nhiều khó khăn vì ở đây nguồn thuỷ năng không lớn. Rất hay của sự trùng lặp bất đối xứng này. ở sông Đà thừa nước 4,73 tháng. Số tháng thừa nưóc ở đây rất ít, bình quân thừa (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1,73 tháng (xem bảng 3.7).
- Nếu hai NMTĐ hoạt động đơn độc dàn dựng phụ tải riêng (bảng 3.5) thì số tháng thiếu điện của hai NMTĐ tãng lên. Đối với NMTĐ Trị An là 4,73 tháng, đối với NMTĐ Hoà Bình là 2,27 tháng. Khi hai NMTĐ phối hợp vận hành thì số tháng thiếu nước giảm đi. Dựa vào bảng 3.7 và 3.8 ta thấy:
- Trong 1 nãm chỉ có 2 tháng đó là tháng 7 và tháng 11 là có sự lệch pha đáng kể giữa dòng chảy sông Đà và sông Đồng Nai. Hai tháng này có đặc điểm là NMTĐ Hoà Bình trên sông Đà có thể bổ sung điện cho NMTĐ Trị An với con số định lượng hàng hàng năm tăng công suất điện phát ra bình quân của sông Đồng Nai từ 226,25 MW lên đến 247 MW tức là tăng 9% năm. Đây là kết quả mới nhất của đề tài.
KẾT LUẬN
Đề tài đã hoàn thành các mục tiêu nội dung đã đặt ra:
- Đã tổng quan các mô hình ngẫu nhiên dùng trong nghiên cứu thủy vãn ở thế giới và Việt Nam.
- Đã đánh giá được mô hình phân tích điều hoà mô phỏng khá tốt dòng chảy năm mùa với sai số < 10% và cho hệ số R khá lớn R > 95%.
- Đã ứng dụng việc mô phỏng vào điều hành 2 NMTĐ với hai kịch bản và cho các kết luận như ở mục 3.4.4 ở trên. Như vậy phương hướng khai thác hệ thống NMTĐ là cần phối hợp điểu hành mới cho kết quả tốt.
- Dề tài đã tham gia đào tạo một cử nhân hệ cử nhân khoa học tài năng em Nguyễn Đức Hạnh và tham gia hội nghị khoa học sinh viên năm 2005 và được giải nhì. Báo cáo khoa học này được tham gia tuyển chọn đề tài nghiên cứu khoa học xuất sắc của sinh viên năm 2005 của Bộ Giáo dục và Đào tạo.
- Đề tài đã hoàn thành một bài báo và gửi cho tạp chí các nhà khoa học trẻ và sẽ đãng trong năm 2006. Bài báo này sẽ kèm theo dưới đây.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Optimal Utilization of water resources Bungaria akademic institut Xophia 1983.
2. Trung tâm nghiên cứu thiết kế thủy điện "Giải trình kinh tế kỹ thuật quy hoạch về thuỷ điộn nước ta". Bộ điện than 1980.
3. Nguyễn Thanh Sơn, Nguyễn Hữu Khôi. Mô hình toán thủy vãn. NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 2003.
4. Nguyễn Văn Tuần - Quy hoạch tài nguyên nước. Soạn dịch năm 2005 môi trường Đại học Khoa học Tự nhiên.
Đơn T Ị . n u u n g uại nọc KH4M
Địa ch ỉ: 334 Đường Nguyễn Trãi
' 1 -
Mẫu số : 04 - TT
(Ban hành theo QĐ số 999/TC/QD/CĐKT Ngày 02 tháng 11 năm 1996 của Bộ Tài chính )
GIẤY THANH TOÁN TẠM ÚNG s ố : ...
Ngày tháng ^ n ã m 2005 Ghi NợTK: 6622(1101)
Họ và Tên người thanh toán: Nguyên Văn Tuần Ghi Có TK 312
Khoa: KTTV-HDH
Số tiền tạm ứng được thanh toán theo bảng dưới đây :
SỐTT Diễn giải Muc Tiết Số tiền
I SỐ tiền tam ứng: K inh p h í Đ T Q T 05-35 12.000.000
1 Số tạm ứng các đợt trước chưa chi hết 2 Số dư tạm ứng nãm 2005
Phiếu Chi số :... ngậy...
12.000.000 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
II S ố tiền đ ã chi: Q uyết toán chi Đ T Q T 05-35 12.000.000
1 Thanh toán tiền điên 109 1 480.000
2 Vật tư văn phòng 110 1
3 Dung cu văn phòng 110 3 -
4 Cứơc phí điện thoại trong nước 111 1 -
5 Cước phí bưu chính 111 3 -
- Cước phí Fax 111 4 -
Cước phí Internet 111 99
6 Chế bản in ấn báo cáo 112 1 -
7 Báo cáo viên 112 2
8 9
Vé máy bay, tàu xe Chi khác cho hôi thảo
112 112 3 99 880.000 10 Vé tàu 113 1 1.360.000 11 12 Phụ cấp công tác Thuê phòng ngủ 113 113 2 3 1.260.000 340.000 13 Chi phí khác 113 99 -
14 Thuê phương tiên vân chuyển 114 1 -
15 16 ' 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
Thuê thiết bi các loai
Thuê chuyên j i a trong nước ... Thuê lao động trong nước ____
Chi phí thuê mướn khác(dịch tài liêu..._) __
Sửa chữa máy tính - . _
Vật tư
Trang thiết bi không phải là TSCĐ Chi mua,in ấn chỉ dùng cho chuyên môn Bảo hộ lao động
Sách , tài liệu dùng cho chuyên môn Thanh toán hợp đồng với bên ngoài Chi khác (QLCS ; phu cáp chủ trì ) Chi hố trợ
Chi tiếp khách
Chi mua trang thiết bi KT chuyên dụng
114 114 114 114 117 119 119 119 119 119 119 119 134 134 145 1 6 7 99 6 1 2 3 5 6 14 99 11 14 6 7 .2 0 0 .0 0 0 4 8 0 .0 0 0 / / 1 Chênh lệch : S ố tạm ứng ch i k h ôn g hết (I - II)
APPLICATION OF HARMONIC ANALYSIS METHOD TO SIMULATE
TIME SERIES OF FLOW AND THE APPLICATION OF THESE SIMULATED RESULTS
IN CONTROLING POWER STATIONS.
. . .__ . _ _ c . „• Nguyễn Đức Hạnh, Nguyễn Văn Tuần
A bstract: The problem or coiilrolling coorainately power stations in a system problem is currently a very complex problem and meets many difficulties. Controlling power stations relates mainly to hydrologic characteristics or the law of flow at the input lines of hydro-electric stations. One of the common methods used (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
to analysis the variation o f periods, and find out the law o f the flow is harmonic
analysis method. This paper introduces about the application of this method in simulating time series of iivei-flow lo find out the law of Ihe flows and applying Ihe results of lhat Simula ion lo alleinpl at controlling coordinatcly some power- stations sensibly.
LAppIying luirinoiiic analysis method to simulate flow processc:.
1. Theorcl icul B asis.
Stage processes, and mean daily, monthly, annual discharge processes, and other