2. Tổng quan về độ tin cậy cung cấp điện
2.1.4. Tổn thất kinh tế do mất điện và ảnh h−ởng của cấu trúc đến độ tin cậy
cậy của hệ thống điện
Điện năng là động lực chính của toàn bộ nền kinh tế quốc dân. Việc mất điện sẽ gây ra các hậu quả xi hội, kinh tế rất lớn.
Theo hậu quả của mất điện, các phụ tải đ−ợc chia thành 2 loại: a) Loại phụ tải mà sự mất điện gây ra các hậu quả mang tính chính trị - xi hội.
b) Loại phụ tải mà sự mất điện gây ra hậu quả kinh tế.
Đối với loại trên, phụ tải cần đ−ợc cấp điện với độ tin cậy cao nhất có thể. Còn đối với loại d−ới là bài toán kinh tế - kỹ thuật trên cơ sở cân nhắc giữa vốn đầu t− vào hệ thống điện và tổn thất kinh tế do mất điện.
Có 2 khái niệm về tổn thất kinh tế do mất điện:
1. Tổn thất kinh tế cho các cơ sở sản xuất, kinh doanh cụ thể. Đó là tổn thất kinh tế mà các cơ sở này phải chịu khi mất điện đột ngột hay theo kế hoạch. Khi mất điện đột ngột, sản phẩm sẽ bị hỏng, sản xuất bị ngừng trệ gây ra tổn thất kinh tế. Tổn thất này có thể phụ thuộc số lần bị mất điện, điện năng bị mất hoặc đồng thời cả hai. Khi mất điện theo kế hoạch, tổn thất này sẽ nhỏ hơn do cơ sở sản xuất đ−ợc chuẩn bị.
Các tổn thất kinh tế này đ−ợc tính toán cho từng loại xí nghiệp hoặc cơ sở kinh doanh cụ thể để phục vụ việc thiết kế cung cấp điện cho các cơ sở này.
2. Tổn thất kinh tế nhìn từ quan điểm hệ thống điện. Tổn thất này đ−ợc tính toán từ các tổn thất thật ở phụ tải và theo các quan điểm của hệ thống điện. Nó nhằm phục vụ công việc thiết kế, quy hoạch hệ thống điện sao cho đáp ứng đ−ợc các nhu cầu của phụ tải, đồng thời đảm bảo hiệu quả kinh tế của hệ thống điện.
Tổn thất này đ−ợc tính cho l−ới phân phối, l−ới truyền tải và nguồn điện một cách riêng biệt. Nó cũng đ−ợc tính cho từng loại phụ tải cho một lần mất điện, cho 1kW hoặc 1kWh tổn thất và cũng đ−ợc tính theo độ dài thời gian mất điện.
Ví dụ về giá tiền 1kWh điện năng bị mất:
+ ở Australia sử dụng bảng giá mất điện ($/kWh) nh− sau:
- Phụ tải dân dụng: 0.5 cho ngừng điện có kế hoạch; 1,5 cho ngừng điện sự cố.
- Phụ tải doanh nghiệp bình th−ờng: 2,5 cho ngừng điện có kế hoạch; 7,5 cho ngừng điện sự cố.
- Phụ tải doanh nghiệp nhạy cảm: 5 cho ngừng điện kế hoạch, 15 cho ngừng điện sự cố.
+ ở Việt Nam, tổn thất kinh tế đ−ợc tính bằng 10 đến 20 lần giá tiền 1kWh.
Tổn thất kinh tế do mất điện rất lớn, đồng thời về mặt chính trị - xi hội cũng đòi hỏi độ tin cậy ngày càng cao, khiến cho hệ thống điện ngày càng phải hoàn thiện về mặt cấu trúc, cải tiến về mặt vận hành để không ngừng nâng cao độ tin cậy.
Yếu tố cấu trúc có ảnh h−ởng đến độ tin cậy của hệ thống điện:
- Cấu trúc nguồn điện: Độ dự trữ công suất, các tổ máy dự trữ lạnh... - Cấu trúc l−ới: Mạch vòng kín, nhiều lộ song song, trạm nhiều máy biến áp, sơ đồ trạm và nhà máy điện phức tạp.
- Cấu trúc hệ thống điều khiển: Thiết bị bảo vệ, thiết bị chống sự cố, hệ thống thông tin, hệ thống điều khiển tự động, ph−ơng thức vận hành...
- Cấu trúc quản lý hệ thống: Hệ thống sẵn sàng can thiệp khi sự cố, dự trữ thiết bị, ph−ơng tiện đi lại, tổ chức sửa chữa sự cố và bảo d−ỡng định kỳ.
Để nâng cao độ tin cậy đòi hỏi vốn đầu t− rất lớn, do đó độ tin cậy không phải đ−ợc nâng cao bằng mọi giá. Đầu t− vào nâng cao độ tin cậy chỉ có hiệu quả khi mức giảm tổn thất kinh tế do nâng cao độ tin cậy lớn hơn chi phí để nâng cao độ tin cậy.
Trong hàm mục tiêu của các bài toán xác định cấu trúc nguồn điện cũng nh− l−ới điện đều có thành phần tổn thất kinh tế do mất điện nh− đi nói ở trên. Tuy nhiên việc tính toán nh− vậy gặp rất nhiều khó khăn. Do đó ng−ời ta còn có thể tính toán với yếu tố độ tin cậy nh− là điều kiện biên của bài toán, tức là dùng chỉ tiêu gián tiếp về độ tin cậy nh−:
- Xác suất không xảy ra mất điện (độ tin cậy) phải bằng hoặc lớn hơn giá trị nào đó.
- Xác suất xảy ra mất điện (độ rủi ro) phải nhỏ hơn giá trị nào đó. Các chỉ tiêu này đ−ợc xác định trên cơ sở phân tích kinh tế - kỹ thuật hệ thống điện.
