CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN GIÁ BIÊN ĐIỂM NÚT VÀ GIÁ BIÊN VÙNG
2.4. Tính toán LMP bằng phần mềm Power World
2.4.4. Ví dụ minh họa
* Xét một hệ thống 2 nút như ví dụ tại hình 1.3 trong chương 1 đã lấy, ta mô phỏng hệ thống 02 nút vào chương trình Power World và chạy thuật toán LP để tính toán giá biên điểm nút trong trường hợp không xét đến tắc nghẽn và xét đến tắc nghẽn.
Trường hợp 1: Không xét đến tắc nghẽn.
Hình 2.24. Sơ đồ hệ thống 2 nút
Chương trình tính toán phân bố công suất phát tại NMĐ1, NMĐ2 đến hai phụ tải PT1, PT2 để chi phí của thị trường đạt giá trị nhỏ nhất là 89970$/MWh.
Giá biên điểm nút của 02 nút là LMP = 48$/MWh.
Công suất phát NMĐ1 = 1900MW; Công suất phát NMĐ2 = 110MW.
Trường hợp 2: Xét đến tắc nghẽn khi ĐZ truyền tải giữa 02 vùng bị giới hạn P
= 800MW.
Hình 2.25. Sơ đồ hệ thống 2 nút xảy ra tắc nghẽn
Chương trình tính toán phân bố công suất phát tại NMĐ1, NMĐ2 đến hai phụ tải PT1, PT2 để chi phí của thị trường đạt giá trị nhỏ nhất là 90220$/MWh.
DUT.LRCC
Giá biên điểm nút tại vùng 1 LMP = 46$/MWh; vùng 2 LMP = 51$/MWh.
Công suất phát NMĐ1 = 1800MW; Công suất phát NMĐ2 = 1200MW.
* Xét một hệ thống 3 nút như hình 2.4, ta mô phỏng hệ thống 03 nút vào chương trình Power World và chạy thuật toán LP để tính toán giá biên điểm nút trong trường hợp không xét đến tắc nghẽn và xét đến tắc nghẽn.
Hình 2.26. Sơ đồ hệ thống 3 nút Với hàm chi phí các máy phát lần lượt như sau:
- Nhà máy điện NMĐ1-1 có hàm chi phí: C1 = 100 + 7,5xPNMĐ1 + 0,01xP2NMĐ1
($/MWh), chi phí biên: MC1 = 7,5 + 0,02xPNMĐ1
- Nhà máy điện NMĐ1-2 có hàm chi phí: C2 = 100 + 6xPNMĐ1 + 0,01xP2NMĐ1
($/MWh), chi phí biên: MC1 = 6 + 0,02xPNMĐ1
- Nhà máy điện NMĐ2-1 có hàm chi phí: C3 = 100 + 14xPNMĐ1 + 0,015xP2NMĐ1
($/MWh), chi phí biên: MC1 = 14 + 0,03xPNMĐ1
- Nhà máy điện NMĐ3-1 có hàm chi phí: C3 = 100 + 10xPNMĐ1 + 0,02xP2NMĐ1
($/MWh), chi phí biên: MC1 = 10 + 0,04xPNMĐ1
- Phụ tải PT1 = 50MW; PT2 = 60MW; PT3 = 300MW.
- Giới hạn công suất phát của ĐZ 1-3 = 250MW; ĐZ 1- 2 = 200MW; ĐZ 2-3 = 160MW.
* Công thức (2.1) để tính giá biên điểm nút như sau: (Bổ sung theo yêu cầu phản biện của Hội đồng):
Trong công thức (2.1) tính giá biên điểm nút LMP tại nút I, tác giả tính giá trị từng thành phần LMPref , LMPloss, LMPcong như thế nào? Đề nghị tác giả cho 1
DUT.LRCC
ví dụ cụ thể về cách tính các thành phần này ở 1 nút trong sơ đồ hệ thống 3 nút ở hình 2.6 mục 2.3.1:
cong i loss
i ref
i LMP LMP LMP
LMP
Trong đó:
LMPi là giá biên tại nút i;
LM Preflà chi phí biên tại nút tham chiếu, là nút chọn làm nút cân bằng. Nút được chọn làm nút cân bằng thì tại nút này thành phần giá tắc nghẽn và giá tổn thất bằng “không”.
loss
LMPi là chi phí tổn thất công suất;
cong
LMPi là chi phí tắt nghẽn.
Ta có bảng sau:
Với công thức tính hệ số phạt là 1
(1 )
i
L i
Pf P
P
với PL= sự thay đổi trong tổn thất công suất; Pi= sự thay đổi của công suất đầu ra nhà máy;
Nhà máy Giá đề nghị
Penalty factor
Giá đề nghị
hiệu chỉnh Giá hệ
thống Giá tổn
thất Giá tắc nghẽn
LMP
NM1-1 7,5 1,424 10,68 10,68 0 0 10,68
NM1-2 6 1,78 10,70 10,68 0 0 10,68
NM2
(ko phát)
14 1,00071 14,01 10,68 0 0 10,68
NM3 10 1,07 10,70 10,68 0 0 10,68
Trường hợp 1: Không xét đến tắc nghẽn.
Giá biên điểm nút của hệ thống LMP = 10,68$/MWh
Công suất phát của các nhà máy điện lần lượt là: NMĐ1-1 = 159MW; NMĐ1-2
= 234MW; NMĐ2-1= 0MW; NMĐ3-1 = 17MW.
Trường hợp 2-1: Xét đến tắc nghẽn xảy ra tại ĐZ 1-3 khi giới hạn truyền tải giảm xuống tại ĐZ 1-3 = 125MW.
DUT.LRCC
Hình 2.27. Sơ đồ hệ thống 3 nút tắc nghẽn tại ĐZ 1-3
Giá biên điểm nút tại vùng 1 LMP = 9,28$/MWh; vùng 2 LMP = 16,09$/MWh;
vùng 3 LMP = 19,5$/MWh.
Công suất phát NMĐ1-1 = 90MW; Công suất phát NMĐ1-2 = 165MW; Công suất phát NMĐ2-1 = 70MW; Công suất phát NMĐ3-1 = 85MW.
Trường hợp 2-2: Xét đến tắc nghẽn xảy ra tại ĐZ 1-2 khi giới hạn truyền tải giảm xuống tại ĐZ 1-2 = 100MW.
Hình 2.28. Sơ đồ hệ thống 3 nút tắc nghẽn tại ĐZ 1-2
DUT.LRCC
Giá biên điểm nút tại vùng 1 LMP = 9,63$/MWh; vùng 2 LMP = 15,15$/MWh;
vùng 3 LMP = 13,31$/MWh.
Công suất phát NMĐ1-1 = 107MW; Công suất phát NMĐ1-2 = 182MW; Công suất phát NMĐ2-1 = 38MW; Công suất phát NMĐ3-1 = 82MW.
Trường hợp 2-3: Xét đến tắc nghẽn xảy ra tại ĐZ 2-3 khi giới hạn truyền tải giảm xuống tại ĐZ 2-3 = 80MW.
Hình 2.29. Sơ đồ hệ thống 3 nút tắc nghẽn tại ĐZ 1-2 và 2-3.
Giá biên điểm nút tại vùng 1 LMP = 10,48$/MWh; vùng 2 LMP = 9,38$/MWh;
vùng 3 LMP = 11,58$/MWh.
Công suất phát NMĐ1-1 = 148MW; Công suất phát NMĐ1-2 = 222MW; Công suất phát NMĐ2-1 = 0MW; Công suất phát NMĐ3-1 = 40MW.