Xây dựng biểu đồ phụ tải điện trong nghiên cứu phụ tải điện được thực hiện bằng cách sử dụng kết hợp giữa hai phương pháp từ dưới lên (Bottom-up) và phương pháp từ trên xuống (Top-down), cụ thể như sau [3]:
- Phương pháp từ dưới lên là phương pháp chính để thực hiện nghiên cứu phụ tải điện: Số liệu đo đếm, tiêu thụ quá khứ của mẫu phụ tải điện được thu thập, tổng hợp làm số liệu đầu vào để xây dựng biểu đồ phụ tải điện cho mẫu phụ tải điện, phân nhóm phụ tải điện, thành phần phụ tải điện và hệ thống điện.
- Phương pháp từ trên xuống là phương pháp được sử dụng để hỗ trợ kiểm chứng, hiệu chỉnh kết quả xây dựng biểu đồ phụ tải điện của phương pháp từ dưới lên có xét đến các yếu tố về phát triển kinh tế, xã hội: Số liệu đo đếm, tiêu thụ điện quá khứ của hệ thống điện, phụ tải điện được thu thập để đối chiếu, hiệu chỉnh kết quả xây dựng biểu đồ phụ tải điện của hệ thống điện, thành phần phụ tải điện, nhóm phụ tải điện và phân nhóm phụ tải điện đã được thực hiện từ phương pháp nghiên cứu phụ tải điện từ dưới lên. Xây dựng biểu đồ phụ tải điện thực:
- Biểu đồ phụ tải điện thực (tháng, năm) của phân nhóm phụ tải điện được xây dựng bằng cách nhân biểu đồ phụ tải điện trung bình chuẩn hóa đơn vị (tháng, năm) với số liệu điện năng thương phẩm (tháng, năm) của phân nhóm phụ tải điện tương ứng.
- Biểu đồ phụ tải điện thực (tháng, năm) của nhóm phụ tải điện được xây dựng bằng cộng biểu đồ phụ tải điện thực (tháng, năm) của các phân nhóm phụ tải điện thuộc nhóm phụ tải điện đó.
- Biểu đồ phụ tải điện thực (tháng, năm) của thành phần phụ tải điện được xây dựng bằng cách cộng biểu đồ phụ tải điện thực (tháng, năm) của các nhóm phụ tải điện thuộc thành phần phụ tải điện đó.
Biểu đồ phụ tải điện điển hình của ngày làm việc (tháng, năm) của phân nhóm phụ tải điện, nhóm phụ tải điện, thành phần phụ tải điện và của Đơn vị phân phối điện, hệ thống điện miền, hệ thống điện quốc gia được xây dựng bằng cách trung bình cộng biểu đồ phụ tải điện thực các ngày làm việc (tháng, năm) của phân nhóm phụ tải điện, nhóm phụ tải điện, thành phần phụ tải điện và của Đơn vị phân phối điện, hệ thống điện miền, hệ thống điện quốc gia [3].
Sử dụng các dữ liệu đã trình bày ở trên, luận văn dự kiến xây dựng đồ thị phụ tải điển hình cho lưới phân phối TP Hà Nội. Mức độ chi tiết của đồ thị phụ thuộc vào dữ liệu thống kê của điện năng thương phẩm bán được trong năm. Quy trình được xây dựng trên cơ sở bảo toàn điện năng tiêu thụ nhằm tính toán công suất tương ứng tại mỗi giờ trong đồ thị phụ tải ngày của lưới phân phối.
Đối với lưới điện phân phối của mỗi điện lực, ký hiệu Ai (i=1÷5) lần lượt là điện năng bán được cho từng thành phần phụ tải.
49 Như vậy điện năng tiêu thụ của mỗi thành phần phụ tải i sẽ là:
𝐴𝑖 = 𝑛1∑(𝐴𝐿𝑉(𝑖)) 24 𝑡=1 + 𝑛2∑(𝐴𝐶𝑇(𝑖)) 24 𝑡=1 PT 4.1 Trong đó:
- ALV(i) và ACT(i) là điện năng tiêu thụ ngày tương ứng với ngày làm việc và ngày cuối tuần điển hình.
- n1 là số ngày làm việc và n2 là số ngày cuối tuần tương ứng. Trong luận văn, khi đánh giá kết quả trong nhiều năm, một cách tổng quát ta có thể lấy số liệu n1 = 261 và n2 = 104.
Và tổng điện năng tiêu thụ là:
𝐴𝛴 = ∑ 𝐴𝑖
5
𝑖=1
PT 4.2
Các bước tính toán công suất mỗi giờ trong đồ thị phụ tải ngày đêm như sau: Xác định công suất tương đối mỗi giờ:
𝑃𝑡 = ∑ (𝑃𝑡(𝑖) 𝐴𝑖 𝐴𝛴)
5
𝑖=1
PT 4.3
Từ bảng kết quả, tiến hành xác định thời điểm công suất lớn nhất (phụ tải đỉnh ngày đêm) tương đối Pmax, cho Pmax =1 và quy đổi tương ứng các giá trị công suất trong các giờ còn lại kt = Pt/Pmax.
Xác định công suất lớn nhất thực tế:
𝑃𝑇𝑇𝑚𝑎𝑥 = 𝐴𝛴
∑24𝑡=1𝑘𝑡
PT 4.4
Từ đó có thể xác định được các đặc trưng tiêu thụ điện năng và hệ số tổn thất từ đồ thị phụ tải: 𝜏 = 𝑛1∑24𝑡=1(𝐴(𝑖)𝐿𝑉)+ 𝑛2∑24𝑡=1(𝐴(𝑖)𝐶𝑇) 𝑃𝑇𝑇𝑚𝑎𝑥2 PT 4.5 Và 𝐿𝑠𝐹 = 𝜏 𝑇 𝑣ớ𝑖 𝑇 = 8760ℎ PT 4.6
Hình 4.3 là ví dụ của đồ thị phụ tải ngày được xây dựng cho lưới điện phân phối quận Ba Đình trên cơ sở dữ liệu năm 2019.
50
Hình 4.3 Đồ thị phụ tải ngày của lưới điện phân phối Ba Đình - Hà Nội xây dựng cho ngày làm việc và ngày cuối tuần năm 2019
Tính chính xác từ đồ thị phụ tải đã xây dựng được, có thể nhận được các thông số đặc trưng về tổn thất điện năng bao gồm thời gian tổn thất công suất lớn nhất (τ), hệ số tổn thất (Loss Factor). So sánh với kết quả tính theo công thức kinh nghiệm, có thể thấy được xu hướng sai số. Kết quả tính cho phụ tải lưới điện Ba Đình – Hà Nội năm 2019 trình bày trên bảng 4.2 như sau:
Bảng 4.2 Kết quả tính toán hệ số tổn thất cho lưới điện Ba Đình dựa trên dữ liệu năm 2019
τ từ đồ thị phụ tải, công thức (1.15) 4800.24 h τ theo công thức kinh nghiệm (2.10) 5000.82 h
Sai số giữa 2 công thức +4,01%
LsF từ đồ thị phụ tải, công thức (1.19) 0.55 LsF từ công thức kinh nghiệm (2.27) 0.58
Sai số giữa 2 công thức +5.17%
4.3 Tính toán so sánh hệ số tổn thất 4.3.1 Quy trình tính toán