4. Phương pháp nghiên cứu
4.1.3. Trường hợp thứ 3 (TH3)
Hình 4.14. Giá điện trong 24h của TH3
Hình 4-14 biểu thị giá điện trong 24h của TH3. Đây là ngày chủ nhật trong tuần ta nhận thấy từ 1h đến 8h và 24 sáng giá điện ở mức thấp dao động từ 1.221 kVNĐ đến 1.538 kVNĐ ta nhận thấy có sự khác biệt trong giá điện ngày chủ nhật, thời gian giá điện xuống thấp vào ban ngày nhiều hơn và giá điện thấp nhất lúc 4h sáng. Từ 10h đến 22h đêm giá điện luôn ở mức cao nhất trong ngày dao động từ 1.947 kVNĐ đến 2.425 kVNĐ; giá điện cao nhất là lúc 21h, nhìn vào hình 4-13 ta thấy chỉ có lúc đỉnh điểm 21h giá điện đạt ngưỡng 2.425kVNĐ trong khí từ 10h đến 20h và 22h chỉ duy trì từ 1.947 kVNĐ đến 2.154 kVNĐ. 0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Giá điện trong 24h
kvnđ
Hình 4.15. Công suất tải trong 24h của TH3
Hình 4-15 là đồ thị công biểu thị công suất tải trong ngày. Trong đó tại thời điểm từ 1h đến 5h là thời điểm mức sử dụng tải thấp nhất, từ thời điểm 7h đến 13h và 20h đến 22h là thời điểm tải có công suất cao nhất. Do là ngày bình thường lên phủ tại tăng cao vào giờ làm việc. Công suất lớn nhất là lúc 12h đạt được 9552 kWh.
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Công suất tải
kW
Hình 4.16. Công suất phát khi chưa tối ưu trong TH3
Hình 4-16 biểu diễn công suất phát các tổ máy khi chưa được tối ưu hóa trong TH3, ta nhận thấy từ 1h đến 9h các tổ máy đều phát với mức công suất thấp nhất, nguồn công suất thiếu hụt còn lại được mua từ công ty điện lực.Từ 10h đến 20h các tổ máy 1, 2, 3, 4 phát với múc công suất từ 60% đến 80% riêng tổ máy thứ 5 lại luôn duy trì mức công suất phát nhỏ nhất. Tại thời điểm 21h tổ máy 1, 3, 4 phát với mức công suất lớn nhất trong khi tổ máy 2, 5 phát với mức cống suất chỉ 95%
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Công suất phát khi chưa tối ưu
TM 1 TM 2 TM 3 TM 4 TM 5 Nguồn lưới
kW
nguồn công suất thiếu hụt còn lại mua từ công ty điện lực. Tại thời điểm 22h chỉ có tổ máy thứ 3 duy trì công suất lớn nhất còn lại các tổ máy duy trì công suất mức 85% đến 95%. Từ 23h đến 24h các tổ máy lại quay về mức phát công suất bằng mức công suất nhỏ nhất.
Hình 4.17. Công suất phát các tổ máy sau khi tối ưu trong TH3
Hình 4-17 biểu diễn công suất phát các tổ máy sau khi tối ưu trong trường hợp 3. Ta nhận thấy từ 1h đến 8h tất cả các tổ máy đều tắt, không hoạt động; tại thời điểm 9h chỉ duy nhất 1 tổ máy số 1 bật và duy trì mức công suất gần như nhỏ nhất, các tổ máy còn lại vẫn ở chế độ tắt, không hoạt động. Từ 10h đến 20h các tổ máy 1, 2, 3, 4 đều bật và phát với mức công suất từ 50% đến 80% định mức. Tại thời điềm 21h các tổ máy 1, 3, 4 phát với mức công suất lớn nhất, 2 tổ máy còn lại phát với mức công suất 95% công suất định mức. Nhưng tại thời điểm 22h chỉ có tổ máy số
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Công suất phát sau khi tối ưu
TM 1 TM 2 TM 3 TM 4 TM 5 Nguồn lưới
kW
3 phát công suất lớn nhất, trong khi đó 4 tổ máy còn lại chỉ duy trì mức phát công suất 85% công suất định mức. Tại thời điểm 23h và 24h 2 tổ máy 4, 5 tắt, tổ máy 1, 2, 3 chỉ phát với mức công suất gần như nhỏ nhất.
Hình 4.18. Chi phí của các tổ máy trong TH3
Hình 4-18 thể hiện chi phí phát của các tổ máy trong trường hợp 3, hình 4-18 có đường đặc tính gần giống hình 4-17 do chi phí phát phụ thuộc vào công suất phát các tổ máy. Chỉ tại thời điểm khởi động máy là lúc 9h và 10h là chi phí phát lúc này còn kèm theo cả chi phí khởi động tổ máy.
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Chi phí vận hành các tổ máy TM 1 TM 2 TM 3 TM 4 TM 5 Nguồn lưới kVNĐ h
Hình 4.19. Doanh thu trong ngày TH3
Doanh thu trong ngày là: 322167 kVNĐ Lợi nhuận thu được trong ngày: 7120 kVNĐ
Nhận xét:
Trong trường hợp này từ thời điểm 1h đến 8h các tổ máy đều tắt, tại thời điểm 9h chỉ có duy nhất tổ máy thứ nhất bật và phát với công suất gần như nhỏ nhất. Tại thời điểm từ 1h đến 9h giá điện gần như ở mức thấp nhất. Từ 10h đến 20h các tổ máy 1, 2, 3, 4 đều bật và phát với mức công suất trung bình, tổ máy 5 vẫn ở chế độ tắt lúc này giá điện ở mức trung bình. Tại thời điểm 21h giá thành điện ở mức cao nhất tất cả các tổ máy đều bật và phát với công suất gần như lớn nhất. Nhưng sang thời điểm 22h giá điện về mức trung bình nhưng tổ máy thứ 5 không tắt do có các ràng buộc về bật tắt các tổ máy. Vào 23h và 24h tổ máy 1, 2. 3 bật công suất gần như nhỏ nhất. tổ máy 4, 5 ở chế độ tắt.
4.2. Kết luận
Với việc áp dụng vào tính toán cho một lưới điện tại khu vực trung tâm thành phố Cẩm Phả, các số liệu đều được đưa vào phần mềm MATLAB xử lý, kết quả ta thu được chí phí vận hành đều giảm, lợi nhuận thu được từ bán điện đều tăng lên. Công suất phát đều được tối ưu nhắm đảm bảo lợi nhuận là luôn lớn nhất, từ đó ta có thể xây dựng được kế hoạch phát điện của các nguồn phân tán trong các ngày kế tiếp.
0 5000 10000 15000 20000 25000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Doanh thu trong 24h của các tổ máy
kVNĐ
Chương 5 KẾT LUẬN 5.1. Kết luận
Với việc phân tích về nguồn phân tán, xu hướng về thị trường điện và giá bán điện trong tương lai, luận văn đã xây dựng được mô hình toán học bài toán khi các nguồn phân tán được vận hành trong thị trường điện với biểu giá điện trong 24h, tính toán phối hợp các tổ máy để chi phí đạt cực tiểu, nâng cao lợi nhuận phát điện là lớn nhất. Sử dụng mô hình toán học để giải bài toán phân bố tối ưu các tổ máy phát điện. Đưa ra quyết định về kế hoạch vận hành các tổ máy phát điện dựa vào điều kiện ràng buộc:
- Về thông số chi phí tổ máy phát điện.
- Về chi phí khởi động các tổ máy phát điện với các cấp trạng thái tổ máy khác nhau thì giá khởi động các tổ máy cũng khác nhau.
- Về thời gian bật tắt các máy.
- Về ảnh hưởng của tổn thật khi phát các nguồn - Về giới hạn phát công suất của từng tổ máy.
Sau khi lập kế hoạch vận hành, ta có được trạng thái, công suất phát, chi phí và lợi nhuận thu được cụ thể của từng tổ máy tại từng thời điểm khảo sát. Kết quả tính toán, giúp ta xác định được:
- Các ảnh hưởng của các DG trên lưới làm thay đổi tổng tổn thất công suất trên lưới.
- Bên cạnh đó là những ảnh hưởng tới môi trường và tính kinh tế của lưới điện. - Phương pháp này cho phép người vận hành có thể nghiên cứu một mạng phân phối bất kỳ, sử dụng những thông tin có sẵn để lập kế hoạch cho kết nối DG nhằm đạt mục tiêu tối thiểu hóa chi phí vận hành, cải thiện điện áp. Do khả năng và thời gian có hạn, hơn nữa đâu là một lĩnh vực tương đối mới nên nội dung luận văn chi tập trung nêu những vấn đề cơ bản nhất về nguồn phân tán trên lưới điện phân phối.
- Trạng thái cụ thể của từng tổ máy tại từng thời điểm t (giờ) trong suốt chu kỳ khảo sát.
- Chi phí của từng tổ máy đạt được trong quá trình vận hành. - Lợi nhuận của từng tổ máy đạt được trong quá trình vận hành.
- Tổng lợi nhuận của cả hệ thống khi vận hành theo kế hoạch tính toán.
- Từ các kết quả đó ta đưa ra các phương pháp vận hành các tổ máy có nguồn phân tán trong một ngày sao cho đạt lợi nhuận cao nhất của các tổ máy.
- Ngoài ra bài toán còn đưa tới một thị trường điện tương lại đó là thị trường cạnh tranh và giá điện cũng cạnh tranh.