- Điều tiết ngμy; - Điều tiết tuần; - Điều tiết mùa; - Điều tiết năm; - Điều tiết nhiều năm;
Việc phân loại theo thời gian lμ nhằm xác định khoảng thời gian thực hiện tính toán điều tiết. Với những khoảng thời gian khác nhau, mô tả toán học vμ hμm mục tiêu của bμi toán có thể hoμn toμn khác nhau. Đó lμ vì khả năng thực hiện điều tiết vμ hiệu quả đem lại không giống nhau.
Trong phạm vi một ngμy đêm, l−u l−ợng của dòng chảy hầu nh− không thay đổi trong khi phụ tải hệ thống lại thay đổi nhiều, chỉ có thể đặt bμi toán điều chỉnh công suất NMTĐ (cũng có nghĩa lμ thay đổi l−u l−ợng dòng chảy) sao cho hệ thống có lợi nhất. Không có khả năng lμm tăng thêm sản l−ợng điện năng cho NMTĐ bởi l−ợng n−ớc không đổi. Hơn nữa, bμi toán cũng chỉ có thể thực hiện khi hồ vơi, còn khả năng điều chỉnh mức n−ớc trong hồ (ngoμi mùa lũ). Thực ra bμi toán điều tiết n−ớc cho NMTĐ trong tr−ờng hợp nμy nằm trong bμi toán chung của hệ thống: phân bố tối −u công suất cho các NMĐ với HTĐ hỗn hợp thủy nhiệt điện. Tuy nhiên, xét riêng các NMTĐ ng−ời ta cũng th−ờng áp dụng các ph−ơng
pháp riêng đơn giản hơn (ch−ơng 5). Kết quả của bμi toán điều tiết ngμy (dù thực hiện theo ph−ơng pháp nμo) cũng đều có dạng chung lμ điều chỉnh công suất NMTĐ theo phần đỉnh của biểu đồ phụ tải tổng hệ thống (hình 4.2). Khi đó các NMNĐ có khả năng lμm việc với biểu đồ phát bằng phẳng hơn.
Điều tiết tuần cũng có ý nghĩa t−ơng tự nh− điều tiết ngμy. L−u l−ợng n−ớc trên sông trong phạm vi một tuần cũng vẫn đ−ợc coi nh− không đổi. Các ngμy lμm việc (từ thứ 2 đến thứ sáu) điện năng tiêu thụ nhiều hơn ngμy thứ sáu vμ thứ bẩy. Điều tiết tuần thực chất lμ thay đổi trị số l−u l−ợng n−ớc trung bình các ngμy trong tuần
NTĐ t t 24 h t1 t2 Q t 24 h t1 t2 Z t 24 h t1 t2 Ntb N Qtb Ztb Q Z a) b) c) Hình 4.2 NTĐ t Q t 7 ngμy Z t 7 ngμy Ntb N Qtb Ztb Q Z b) c) Hình 4.3 a) 7 ngμy
để đáp ứng sự tăng điện năng sử dụng các ngμy lμm việc (đầu tuần) vμ giảm điện năng trong các ngμy nghỉ cuối tuần. Trên hình 4.3,a,b,c minh họa sự thay đổi trị số trung bình ngμy về công suất, l−u l−ợng vμ mức n−ớc trong hồ. Đ−ờng mức n−ớc vẽ bằng nét đứt trên hình 4.3,c biểu thị sự thay đổi mức n−ớc cả trong phạm vi ngμy, Mục tiêu của điều tiết tuần cũng lμ giảm chi phí vận hμnh tổng trong hệ thống.
So với điều tiết ngμy vμ điều tiết tuần, điều tiết năm có những đặc tr−ng hoμn toμn khác, không thể coi l−u l−ợng n−ớc trên sông lμ ít thay đổi. Hơn n−a, đây còn lμ nguyên nhân hạn chế hiệu quả khai thác thủy năng của NMTĐ. Vì vậy nhiệm vụ của điều tiết năm lμ lμm cho dòng chảy đồng đều hơn nhằm khai thác tối đa năng l−ợng của dòng chảy.
Hình 4.4 thể hiện hiệu quả của bμi tóan điều tiết năm bằng hồ chứa (tr−ờng hợp hồ đủ lớn vμ tr−ờng hợp có thể tích hạn chế). Nếu không điều tiết thì vμ mục lũ NMTĐ chỉ có thể vận hμnh với l−u l−ợng tối đa QTD
max , xả toμn bộ l−u l−ợng n−ớc thừa, trong khi mùa cạn chỉ có thể vận hμnh với l−u l−ợng rất nhỏ theo dòng chảy tự nhiên của dòng sông. Nếu hồ đủ lớn có thể vận hμnh quanh năm với l−u l−ợng
QS a) t 365 ngμy Q max TD Q QTD(t) tích n−ớc cấp n−ớc cấp n−ớc QS b) t 365 ngμy Q max TD Q QTD(t) tích n−ớc cấp n−ớc xả cấp n−ớc
n−ớc cực đại (bằng l−u l−ợng n−ớc trung bình của dòng sông), toμn bộ l−u l−ợng n−ớc thừa tích trong mùa lũ đ−ợc dùng vừa hết trong mùa cạn. Khi hồ có dung tích hạn chế, có một phần n−ớc thừa trong mùa lũ bị xả trμn. Tuy nhiên, l−ợng n−ớc tích lũy đ−ợc đầy hồ nâng l−u l−ợng n−ớc vận hμnh trong mùa cạn lên thêm đáng kể, cùng với cột n−ớc cũng đ−ợc dâng cao. Hiệu quả "tận dụng n−ớc dòng chảy" vμ hiệu quả "dâng cao cột n−ớc" của điều tiết năm lμm sản l−ợng điện năng NMTĐ lμ tăng lên đáng kể.
Ng−ời ta cung th−ờng chia bμi toán điều tiết năm thμnh 2 mùa riêng biệt để giải (mùa n−ớc lên vμ mùa n−ớc xuống) vì chúng có những đặc tr−ng độc lập t−ơng đối.
Điều tiết nhiều năm, đ−ợc xét đến khi hồ có dung tích lớn (v−ợt trên thể tích san
bằng hoμn toμn dòng chảy theo chu kỳ một năm), trong khi dòng chảy biến động nhiều với chu kỳ dμi hạn (nhiều năm). Nhiều dòng sông có chu kỳ dμi hạn khá rõ rệt, ví dụ cứ 6 năm lại có một năm n−ớc cực đại, một năm n−ớc cực tiểu (hình 4.5). Nếu hồ có dung tích lớn, có thể tích đầy hồ vμo cuối những năm n−ớc to rồi dùng dần vμo nửa chu kỳ n−ớc cạn. Khi hồ đủ lớn cũng có thể san bằng hoμn toμn dòng chảy theo chu kỳ nhiều năm. Hình 4.5 vẽ đ−ờng cong lũy tích nhiều năm của dòng
năm t
1 2 3 4 5 6 7
W m3
-Q0t Đ−ờng Qtb năm
Vhi san bằng dòng chảy nhiều năm
Đ−ờng Qtb nhiều năm
QS
Hình 4.5 Vhi san bằng dòng chảy năm
chảy có chu kỳ 6 năm. T−ơng tự nh− chu kỳ một năm, có thể xác định đ−ợc dung tích hồ chứa đủ lớn san bằng hoμn toμn dòng chảy nhiều năm theo đ−ờng cong lũy tích.