Dựa vào kết quả tớnh toỏn ở 3 mụđun trước, module này tớnh toỏn tất cả cỏc cấu hỡnh phỏt triển thỏa món cỏc nhu cầu về phụ tải và cỏc ràng buộc trong từng năm và trong suốt giai đoạn quy hoạch.
a. File đầu vào:
File đầu vào cú tờn là “CONGEN.BAT” lưu trữ cỏc số liệu đầu vào ở mụđun này theo cỏc định dạng của mụđun, ngoài ra CONGEN cũn sử dụng cỏc File dữ liệu từ
cỏc mụđun đó chạy trước: “LOADUCU.BIN” được tạo ra bởi 2 mụđun “FIXSYS” và “VARSYS”. Trong quỏ trỡnh tớnh lặp, CONGEN sử dụng File “SIMULOLD.BIN” để chứa những cấu hỡnh đó được mụ phỏng bởi mụđun MERSIM từ những vũng lặp trước.
CONGEN cũng tạo ra File trung gian: “EXPANALT.BIN” để sử dụng cho cỏc mụđun khỏc.
CONGEN tớnh toỏn tất cả cỏc tổ hợp cú thể cú của cỏc dự ỏn phỏt triển của VARSYS cựng với nguồn FIXSYS nhằm thừa món phụ tải ở LOADSY.
a1) Số liệu đầu vào của CONGEN:
CONGEN chạy ngay sau khi 3 mụđun đầu (LOADSY, FIXSYS và VARSYS) đó thực hiện xong và cho kết quả tốt. CONGEN sử dụng 3 File kết quả của 3 mụ hỡnh trước và cỏc số liệu đầu vào của chớnh bản thõn nú để tạo ra cấu hỡnh phỏt triển hệ thống cần cho cỏc mụđun MERSIM và DYNPRO. Cỏc số liệu cần nhập trực tiếp cho mụđun này trong kế hoạch phỏt triển cố định gồm:
Số tổ mỏy nhiệt điện hoặc thủy điện tối thiểu cần đưa vào hệ thống trong từng năm
Dự trữ cụng suất của hệ thống (cực đại và cực tiểu). Sụ liệu này kết hợp với phụ tải đỉnh trong mỗi năm sẽ tạo ra giới hạn về cụng suất phỏt của hệ thống mà cỏc cấu hỡnh tạo ra phải thỏa món.
Lựa chọn về tớnh xỏc suất thiếu cụng suất LOLP của hệ thống, thực tế do phức tạp nờn chương trỡnh đề nghị khụng nờn tớnh LOLP trong mụđun CONGEN
Giới hạn về xỏc suất thiếu cụng suất LOLP cực đại của hệ thống trong từng giai đoạn và trung bỡnh cả năm. Khi đưa thờm giới hạn về LOLP, yờu cầu về cỏc cấu hỡnh sẽ trở nờn khú khăn và phức tạp hơn, thờm vào đú nú sẽ chặt chẽ hơn Thực tế, việc chọn ra cấu hỡnh thừa món cho kế hoạch phỏt triển cố định là khụng đơn giản, do đú những số liệu về dự trữ cụng suất và LOLP cần được tớnh toỏn một cỏch phự hợp. Để cú thể đưa ra những cấu hỡnh thỏa món, người sử dụng cần hiệu chỉnh lại về số lượng và năm đưa vào của cỏc tổ mỏy nhiệt điện và thủy điện trong 2 mụđun VARSYS và CONGEN.
Sau khi đó hoàn thành kế hoạch phỏt triển kế hoạch phỏt triển cố định, người sử dụng đưa vào độ rộng của đường hầm cho kế hoạch phỏt triển thay đổi, từ đú chương trỡnh cú thể đưa ra nhiều cấu hỡnh thỏa món hơn, và trong số cỏc cấu hỡnh đú sẽ lựa chọn ra được cấu hỡnh tối ưu cho hệ thống điện. Cú thể núi việc tỡm cỏc cấu hỡnh cho hệ thống là quỏ trỡnh tớnh toỏn cẩn thận cõn chỉnh giữa nhu cầu của tải và khả năng đỏp ứng của nguồn đồng thời thỏa món cỏc giới hạn của hệ thống, kế hoạch thay đổi sẽ là chỉnh tinh để tỡm ra phương ỏn tối ưu nhất.
b1) Cỏc điều kiện ràng buộc trong mụđun CONGEN:
Do sự phức tạp của quỏ trỡnh mụ phỏng xỏc suất trong MERSIM và quỏ trỡnh tối ưu trong DYNPRO nờn nú đũi hỏi thời gian tớnh toỏn tương đối nhiều. Vỡ vậy cần phải biết hạn chế số cỏc phương ỏn cú thể tạo ra một cỏch hợp lý bằng cỏch đưa vào những ràng buộc trong CONGEN. Cỏc ràng buộc càng chặt chẽ thỡ phương ỏn tạo ra càng chớnh xỏc và khối lượng tớnh toỏn cũng như thời gian tớnh toỏn được giảm đi rất nhiều.
Ràng buộc về số lượng nguồn cú thể phỏt triển:
Cỏc tổ hợp cú thể cú của nhà mỏy đưa vào một năm nào đú được tớnh toỏn trong mụđun CONGEN dựa trờn số cỏc tổ mỏy cho phộp của từng loại nguồn đưa vào xỏc định cho từng năm. Cỏc ràng buộc này cũn gọi là ràng buộc đường hầm. Tổ hợp cỏc nhà mỏy được đưa vào phải thỏa món biểu thức sau:
[MINSTi] ≤ Ni ≤ [MINSTi+ ITƯTHi] Trong đú:
MINSTi: số cỏc tổ mỏy tối thiểu cho phộp đối với loại nguồn i ở năm nghiờn cứu
Ni: số cỏc tổ mỏy loại i cú trong phương ỏn được nghiờn cứu
ITƯTHi: độ rộng đường hầm – số tổ mỏy tối đa của loại nguồn i cú thể được phộp thờm vào
Một cấu hỡnh bao gồm MINSTi tổ mỏy đối với tất cả cỏc dự ỏn phỏt triển được gọi là cấu hỡnh phỏt triển cự tiểu (thường được xõy dựng trong kế hoạch phỏt triển cố định).
Cỏc điều kiện ràng buộc đối với cỏc tổ mỏy thủy điện:
Nếu như một tổ mỏy thủy điện của một loại nhà mỏy nào đú được sử dụng làm nguồn phỏt triển ở một năm nào đú thỡ nú phải thỏa món 2 ràng buộc sau:
Đối với một phương ỏn chấp nhận được thỡ tổng số cỏc nhà mỏy thủy điện của một loại nhà mỏy thủy điện cú trong phương ỏn khụng thể vượt quỏ số tổ mỏy của chớnh nú đó đuợc xỏc định ở mụđun VARSYS
Mỗi tổ mỏy thủy điện của một loại nhà mỏy trong cấu hỡnh được đưa vào đỳng năm đang được xem xột. Theo đú ta cú:
Ni ≤ NPh (đối với nhà mỏy thủy điện loại i) JAVi ≤ JHR (đối với mỗi tổ mỏy thủy điện loại i) Trong đú:
Ni: số tổ mỏy của nhà mỏy thủy điện loại i cú trong cấu hỡnh đang được nghiờn cứu
NPi: tổng số cỏc tổ mỏy của nhà mỏy loại i được xỏc định ở trong mụđun VARSYS
JAVi: năm cú thể đưa vào của nhà mỏy thủy điện loại i
JHR: năm hiện tại đang được xem xột ở trong mụđun CONGEN
Chu kỳ tới hạn và cỏc dự trữ lề.
Vào đầu mỗi năm mụđun CONGEN sẽ xỏc định chu kỳ tới hạn. Chu kỳ tới hạn là chu kỳ mà trong đú sự khỏc nhau giữa phụ tải hệ thống và cụng suất của phương ỏn phỏt triển cực tiểu là nhỏ nhất. Cỏc dự trữ lề cho phộp dựng cho tớnh toỏn ở chu kỳ tới hạn như sau:
MIN = (1+RSVMN).PERPK MAX = (1+RSVMX).PERPK Trong đú:
MIN: cụng suất chấp nhận tối thiểu ở chu kỳ tới hạn [MW] MAX: cụng suất chấp nhận tối đa ở chu kỳ tới hạn [MW] PERPK: phụ tải đỉnh của hệ thống ở chu kỳ tới hạn [MW] RSVMN và RSVMX: dự trữ cụng suất cực tiểu và cực đại
Đối với một cấu hỡnh chấp nhận được thỡ cụng suất phỏt của hệ thống ở chu kỳ tới hạn (ICAP) phải thỏa món cỏc ràng buộc sau:
MIN ≤ IACP ≤ MAX
Ràng buộc kiểm tra:
Ràng buộc kiểm tra là ràng buộc yờu cầu phải thỏa món tất cả cỏc nhu cầu ràng buộc về LOLP, dự trữ, số tổ mỏy tối thiểu và ràng buộc đường hầm nhưng cú số tổ mỏy của mỗi dự ỏn phỏt triển là nhỏ nhõt thỡ sẽ được lựa chọn. Nghĩa là ở đõy chỉ giữ lại những cấu hỡnh cú số tổ mỏy nhỏ nhất đối với cỏc loại dự ỏn được nghiờn cứu
Kiểm tra tớnh kế thừa
Đối với một cấu hỡnh chấp nhận được ở một năm nào đú (khụng phải là năm quy hoạch đầu tiờn) thỡ tối thiểu phải cú một cấu hỡnh đó được chấp nhận ở năm trước cú số cỏc tổ mỏy của mỗi loại nguồn đưa vào là nhỏ hơn hoặc bằng số tổ mỏy tương ứng của cấu hỡnh đang xột. Do vậy quan hệ sau đõy phải được thỏa món với tất cả cỏc dự ỏn phỏt triển:
Ni(k,t) ≥ Ni(k,t-1) Trong đú:
Ni(k,t): là số tổ mỏy của nhà mỏy loại i cú trong cấu hỡnh k của năm t đang được xem xột.
Ni(k,t-1): số cỏc tổ mỏy loại i cú trong (tối thiểu) một cấu hỡnh k được chấp nhận ở năm (t-1)
Ràng buộc về độ tin cậy của chu kỳ và năm:
Một cấu hỡnh được xem là thỏa món ràng buộc về độ tin cậy( xỏc suất thiếu cụng suất LOLP) nếu nú thỏa món tiờu chuẩn về độ tin cõy trong chu kỳ của năm và trong từng năm:
RELk ≤ CLOP PLOELk ≤ ALOLP Trong đú:
RELk: độ tin cậy (LOLP) của cấu hỡnh đang kiểm tra đối với chu kỳ k, % PLOEL: độ tin cậy của cấu hỡnh kiểm tra đối với năm, %
ALOLP: là giỏ trị tối đa chấp nhận được của LOLP trung bỡnh năm, %
Số cấu hỡnh cực đại:
Do giới hạn của chương trỡnh, nờn cỏc cấu hỡnh được tạo ra phải thừa món cỏc ràng buộc sau:
ICFIG ≤ 300 ITFIG ≤ 3000 Trong đú:
ICFIG: là số cấu hỡnh được chấp nhận trong một năm
ITFIG: là số cầu hỡnh chấp nhận được trong suốt thời kỳ quy hoạch
Kiểm tra cỏc giới hạn Fourier:
Vào đầu mỗi năm, cụng suất chấp nhận được tối đa ở chu kỳ tới hạn (max) được kiểm tra lại so với giỏ trị tới hạn hiện cú trong chương trỡnh do sự biểu diễn đường cong phụ tải bằng phương phỏp Fourier
b. File đầu ra:
CONGEN sẽ thực hiện quỏ trỡnh mụ phỏng hệ thống theo 2 kế hoạch sau:
Kế hoạch phỏt triển cố định: trong kế hoạch này, CONGEN sẽ được chạy với độ rộng đường hầm bằng khụng, nghĩa là mỗi năm nú chỉ tạo ra một cấu hỡnh. Sau khi việc xõy dựng kế hoạch cố định hoàn tất và thỏa món tất cả cỏc ràng buộc như trờn, CONGEN chuyển sang kế hoạch phỏt triển mở rộng.
Kể hoạch phỏt triển thay đổi: với kế hoạch này độ rộng đường hầm được đưa vào khỏc khụng, và số cấu hỡnh được tạo ra cũng tăng lờn rất nhiều. Điều đú cho phộp lựa chọn chớnh sỏch phỏt triển tối ưu chớnh xỏc hơn. Tuy nhiờn thời gian tớnh toỏn cũng tăng theo.
Sau khi thực hiện tớnh toỏn, kết quả của mụđun này được lưu trong File “CONGEN.REP” bao gồm những số liệu chớnh sau:
Tổng kết cỏc kết quả của cỏc mụđun trước:
Tổng cụng suất phỏt của nhà mỏy nhiệt điện và từng loại nhà mỏy thủy điện
Cụng suất chạy đỏy, phủ đỉnh của cỏc nhà mỏy thủy điện và lượng điện năng sản xuất ra tương ứng
Chi phớ sản xuất tổng của nhà mỏy nhiệt điện, từ đú đưa ra sắp xếp thứ tự tải kinh tế của cỏc nhà mỏy nhiệt điện trong hệ thống chung cho cả 2 mụđun FIXSYS và VARSYS
Từ số liệu tổng kết trờn, kết hợp với số liệu đầu vào của mỡnh, CONGEN tớnh kết quả cho từng năm:
Tổng cụng suất phỏt của hệ thống ( bao gồm cả cỏc nhà mỏy nhiệt điện và cỏc nhà mỏy thủy điện)
Giới hạn khả năng phỏt cụng suất của hệ thống (dựa trờn số liệu phụ tải đỉnh của năm và dự trữ cụng suất của hệ thống)
Đưa ra những cấu hỡnh hệ thống chấp nhận được ( thỏa món tất cả cỏc ràng buộc ở trờn)
Kết thỳc chưong trỡnh chạy, CONGEN sẽ thụng bỏo trạng thỏi và số cỏc cấu hỡnh trong từng năm và trong suốt cả trong giai đoạn quy hoạch. Cỏc cấu hỡnh này sẽ được mụ phỏng trong mụđun MERSIM.