Giới thiệu nội dung của một số phương pháp dự báo phụ tải

3.1 XÁC ĐỊNH NHU CẦU ĐIỆN NĂNG ĐẾN NĂM 2020

3.1.1 Giới thiệu nội dung của một số phương pháp dự báo phụ tải

a. Phương pháp trực tiếp

.

ng

A A DS (3.1)

Hoặc AA Hho. (3.2)

Trong đó: A – nhu cầu điện năng của khu vực cần tính tốn (KWh);

Ang – điện năng tiêu thụ tính theo đầu người (KWh/người); Aho – điện năng tiêu thụ theo số hộ dân cư (KWh/hộ);

DS – dân số trong khu vực tính tốn (người); H – số hộ dân trong khu vực tính tốn (hộ);

Ang, Aho có thể tra theo sổ tay thiết kế hoặc tính trực tiếp qua số liệu

điều. tra và thống kê tình hình sử dụng điện năng của khu vực.

ng A A DS   (3.3) ho A A H   (3.4) Trong đó: 1 n i i A A   (3.5)

Ai – điện năng sử dụng của hộ phụ tải thứ i (gia đình, nhà máy, xí nghiệp, cơ quan, trường học….).

1 n i ij i A A   (3.6)

Aij – điện năng sử dụng của hộ phụ tải thứ j thuộc loại hộ phụ tải thứ i.

Phương pháp tính trực tiếp địi hỏi có một quá trình điều tra tỉ mỉ nghiêm túc

bởi những cán bộ có nghiệp vụ, số phiếu điều tra phải đủ lớn để giảm sai số trong quá trình tính tốn.

Trong khi chưa có sổ tay thiết kế (sử dụng số liệu thiết kế trong sổ tay kỹ thuật do nước ngoài biên soạn thường cho kết quả thiếu tin cậy), thì phương pháp tính trực tiếp qua số liệu điều tra tỏ ra có hiệu quả. Thường các phiếu điều tra sử dụng điện năng cịn được kết hợp để xác định cơng suất đặt, cơng suất tính tốn của khu vực phục vụ cho công tác thiết kế hệ thống cung cấp điện.

b. Phương pháp ngoại suy theo chuỗi thời gian

Dựa vào chuỗi quan sát của n năm trước đây để xây dựng mơ hình tốn học (hàm xu thế) biểu thị quy luật thay đổi của nhu cầu điện năng trên cơ sởk đó xác định giá trị

nhu cầu điện năng của những năm tiếp theo. Rõ ràng phương pháp này chỉ phù hợp trong hoàn cảnh nền kinh tế, nhu cầu điện năng thay đổi tương đối ổn định, khơng có những biến động lớn trong quá trình quan sát và chuỗi quan sát đủ dài. Trong thực tế

để xác định nhu cầu điện năng bằng phương pháp ngoại suy chuỗi thời gian thường sử

dụng nhất là mơ hình hàm mũ và hàm đa thức:

Ví dụ: Mơ hình có dạng mũ như sau:

At  A0(1)t (3.7)

Trong đó:  – tốc độ phát triển bình quân hàng năm; t – thời gian dự báo;

A0 – điện năng ở năm chọn gốc; At – điện năng dự báo ở năm thứ t.

1 1 0 0 (1 ) 1 (1 ) t t t t A A const C A A             (3.8)

Như vậy hàm mũ có ưu điểm là đơn giản, phản ánh chỉ số phát triển hàng năm

khơng đổi. Có thể xác định hằng số C bằng cách lấy giá trị trung bình nhân chỉ số phát

triển của nhiều năm.

1. 2...... n

C C C C (3.9)

(Ci: hệ số phát triển năm thứ i; n: số năm quan sát) Tổng qt mơ hình dự báo có dạng:

0. t t

A  A C (3.10)

Lấy logarit 2 vế ta được :

0

lgAt lgA t.lgC

Đặt y = lgAt ; a = lgA0 ; b = lgC thì ta có thể viết:

ya bt

Các hệ số a,b được xác định bằng phương pháp bình phương cực tiểu.

Bằng kinh nghiệm người làm công tác dự báo có thể chọn mơ hình phù hợp với công tác dự báo trên cơ sở quan sát lý thuyết. Khi chọn sai mơ hình dự báo sẽ dẫn tới sai số lớn ở kết quả dự báo. Để nhận được kết quả khách quan cần thiết phải tiến hành dự báo ở tất cả các mơ hình đã trình bày, qua đánh giá sai số cho phép lựa chọn mơ

c. Phương pháp tương quan

Thực chất của phương pháp này là nghiên cứu mối tương quan giữa các thành phần kinh tế nhằm phát hiện những quan hệ về mặt định hướng của các tham số trong nền kinh tế quốc dân dựa vào các thống kê toán học.

Cụ thể là chúng ta nghiên cứu mối tương quan giữa điện năng tiêu thụ với các chỉ tiêu kinh tế khác như giá trị tổng sản lượng công nghiệp (đồng/năm). Tổng giá trị sản lượng kinh tế quốc dân từ 1990-1995 cho trong bảng sau:

Bảng 3.1 Tổng giá trị sản lượng kinh tế quốc dân giai đoạn 1990-1995

Thời gian Điện năng (KWh) Giá Trị sản lượng CN (đồng /năm) Giá trị sản lượng KTQD (đồng/năm) 1990 A0 C0 K0 1991 A1 C1 K1 1992 A2 C2 K2 1993 A3 C3 K3 1994 A4 C4 K4 1995 A5 C5 K5

Muốn dự báo nhu cầu điện năng các năm 1996 và 2000 ta dựa vào bảng giá trị quan sát trên, xây dựng mơ hình dựa vào sự tương quan giữa điện năng tiêu thụ và giá trị sản lượng, giá trị nền kinh tế quốc dân. Sau đây ta dùng phương pháp ngoại suy xác

định giá trị sản lượng công nghiệp, sản lượng nền kinh tế quốc dân cho năm 1996 tới năm 2000.

Cuối cùng thay giá trị sản lượng công nghiệp và giá trị sản lượng nền kinh tế quốc dân của năm dự báo của mơ hình tương quan sẽ xác định lượng điện năng dự báo

cho năm 1996 và 2000. Nhược điểm của phương pháp này là muốn dự báo sản lượng điện năng ở năm thứ t ta phải lập mơ hình dự báo về giá trị sản lượng công nghiệp và

giá trị sản lượng kinh tế quốc dân theo thời gian.

d. Phương pháp tính hệ số vượt trước

Phương pháp này giúp ta nhận thấy khuynh hướng phát triển của nhu cầu và sơ

chính là tỉ số của nhịp độ phát triển năng lượng điện với nhịp độ phát triển của nền kinh tế quốc dân.

Ví dụ: Trong thời gian 5 năm từ 1950 -1955 sản lượng công nghiệp của Liên

Xô tăng từ 100% -185%, sản lượng điện năng trong thời gian ấy tăng 186,5% Như vậy hệ số vượt trước sẽ là: K = 186,5/185=1,01

Miền Bắc nước ta từ 1955 -1960 hệ số vượt trước là 0,81 từ 1960 - 1965 hệ số

vượt trước là 1,13. Như vậy phương pháp này chỉ nói lên xu hướng phát triển với mức độ chính xác nào đó và trong tương lai xu hướng này còn chịu ảnh hưởng của nhiều

yếu tố khác nữa như :

- Do tiến bộ về mặt kỹ thuât và quản lý nên tiêu hao điện năng trên một đơn vị sản phẩm công nghiệp ngày càng giảm.

- Do điện năng ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nền kinh tế quốc dân và

các địa phương .

- Do cơ cấu kinh tế không ngừng thay đổi.

Vì những yếu tố trên mà hệ số vượt trước có thể khác một tăng hay giảm khá nhiều. Dựa vào hệ số K có thể xác định điện năng của năm dự báo.

e. Phương pháp đối chiếu

Nội dung của phương pháp này là so sánh đối chiếu nhu cầu phát triển điện

năng của các nước ở hoàn cảnh tương tự. Đây cũng là phương pháp được nhiều nước

áp dụng để dự báo nhu cầu năng lượng của nước mình một cách có hiệu quả, phương pháp này áp dụng cho các dự báo ngắn và trung hạn thì kết quả tương đối chính xác.

f. Phương pháp chuyên gia

Trong những năm gần đây nhiều nước đã áp dụng phương pháp chuyên gia một cách có hiệu quả dựa trên sự hiểu biết của các chuyên gia giỏi về các lĩnh vực các

ngành để dự báo các chỉ tiêu kinh tế.

g. Phương pháp tăng trưởng

Phương pháp này dựa vào mức tiêu thụ của các năm trước đây và vào cơng thức

dưới đây để tính hệ số tăng trưởng trung bình Ktb của các năm.

Công thức tổng quát: .100 ( ). m n TB tb A A K m n A    (3.11)

1 ( ) 1 n i i TB A A m n    