CHƯƠNG 3. CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ TẮC NGHẼN
3.3. Giảm tắc nghẽn hệ thống
Có nhiều phương pháp để giảm tắc nghẽn trong hệ thống truyền tải điện. Các phương pháp được chia ra thành phương pháp ngắn hạn, phương pháp này nhằm giảm quá tải đường dây với cơ sở hạ tầng điện cho phép; phương pháp dài hạn bao gồm củng cố hệ thống vật lý, và phương pháp thứ ba là đưa ra các giải pháp trong quản lý hệ thống thị trường điện cạnh tranh nhằm giảm tắc nghẽn. Các phương pháp quản lý tắc nghẽn có thể được đánh giá bằng những nghiên cứu theo tiêu chuẩn sau:
− Không phân biệt : Mỗi thành phần tham gia thị trường - là một người tiêu dùng hoặc nhà sản xuất nên được đối xử công bằng và giá hợp lý ở những vị trí không gian và thời gian cụ thể nên áp dụng như nhau đối với mọi người.
− Đưa ra một tín hiệu kinh tế : Phương pháp này động viên nhà sản xuất, người tiêu dùng và người vận hành hệ thống nâng cấp hệ thống nhằm giảm những ràng buộc hệ thống.
− Rõ ràng : Việc thực thi nên xác định tốt và rõ ràng cho mọi thành phần tham gia.
− Tính khả thi : Những nguồn sẵn có (thông tin, hệ thống máy tính) cần có khả năng tạo ra những kết quả chất lượng cần thiết trong những khoảng thời gian sẵn có.
− Có thể tương tác với những hệ thống khác : Với hệ thống thực xung quanh cơ quan vận hành hệ thống truyền tải (TSO) và những phương pháp luận xác định được đưa vào tính toán. Hệ thống đã thực thi cần tương tác với những hệ thống khác.
3.3.1. Phương pháp ngắn hạn
Nếu tắc nghẽn xuất hiện trong suốt một thời gian nào đó cơ quan vận hành lên kế hoạch chuyển sang vận hành phương thức khác nhằm tránh tắc nghẽn. Kỹ thuật này chỉ dùng để ngăn ngừa các trường hợp bất thường chẳng hạn như tách đường dây do quá tải. Tuy nhiên điều này không làm giảm bớt vấn đề sự khác nhau về giá giữa các vùng khác nhau trong lưới điện dựa vào công suất truyền tải giới hạn.
Thị trường tự do có khả năng giao dịch hạn chế trong hệ thống tắc nghẽn. Cơ quan vận hành hệ thống truyền tải có thể giảm được sản lượng điện bán buôn theo cách liên kết không vượt quá công suất truyền hệ thống (Net Transfer Capacity – NTC). Không có chi phí thêm cho cơ quan vận hành hệ thống truyền tải (TSO) nhưng cũng không có biện pháp kích thích kinh tế đối với những thành phần tham gia thị trường nhằm giảm những tác động của tắc nghẽn.
Một cách điều tiết lại nguồn từ cơ quan vận hành hệ thống truyền tải (TSO) để giảm tắc nghẽn trong vùng quản lý của TSO. Một giải pháp đưa ra gọi là ‘Giảm tải truyền tải’ (Transmission Loading Relief) có nghĩa là một vài hoạt động sẽ được thực hiện trong trường hợp bị tắc nghẽn bao gồm điều tiết lại máy phát. Nhưng nói chung những phương pháp này không phù hợp đối với thị trường điện tự do.
Kế hoạch công phu hơn mặc dù có cùng ảnh hưởng như nhau, được xem là phản giao dịch mà ở đó TSO phải trả chi phí giao dịch trào lưu công suất đối diện để khỏi tắc nghẽn. Chi phí thêm cho TSO được những người tham gia thị trường đóng góp.
Một phương pháp khác là việc giao dịch quá lớn dẫn đến tắc nghẽn ở những vùng đấu giá mà nhiều nhà sản xuất mới tham gia vào thị trường. Tối ưu trào lưu công suất (Optimal Power Flow-OPF) được giải quyết cho mỗi vùng độc lập. Sau đó, thông tin về giá xuất khẩu trên đường dây được thay đổi giữa các vùng. Một trào lưu công suất mới được TSO đưa ra cho mỗi vùng. Tiến trình này lập lại cho đến khi gặp tiêu chuẩn hội tụ.
Thiết bị điều khiển được lắp đặt có thể góp phần làm giảm tắc nghẽn bằng cách điều khiển trào lưu công suất với việc đặt trị số điều khiển đặc biệt trong trường hợp quá tải.
Phương pháp ngắn hạn chỉ được cung cấp những dịch vụ cấp thiết trong những tình huống mà đường dây trở nên quá tải và không động viên TSO nâng cấp mạng lưới hoặc những thành phần tham gia thị trường chọn vị trí địa lý khác nhau.
3.3.2. Phương pháp dài hạn
Phương pháp dài hạn là phương tiện hoặc khích lệ nhằm bành trướng hoặc mở rộng mạng lưới liên kết theo thời gian.
Một phương pháp mà dùng kỹ thuật tối ưu đưa giới hạn công suất vào mục tiêu khách quan. Thực vậy, công suất đường dây cần công cụ tối ưu. Mở rộng lưới truyền tải là hợp nhất vào những tối ưu toàn cầu của vận hành mạng lưới. Điều này có thể tạo khích lệ không chỉ nhằm thay đổi mẫu sản phẩm mà còn tạo ra những đầu tư mới trong hệ thống truyền tải.
Một cách khác là khích lệ nhà sản xuất và người tiêu dùng thông qua giá truyền tải đặc biệt. Sự khác nhau giữa điểm nút tăng trong hệ thống có thể được dùng để tạo ảnh hưởng đối với các nhà đầu tư mới từ nhà sản xuất và người tiêu thụ điện năng.
Những nguồn mới thường đặt ở những nơi có giá cao, ngược lại người tiêu thụ chọn những nơi có giá tiêu dùng thấp. Phương pháp này khuyến khích phân bố tải nguồn một cách hợp lý để giảm tắc nghẽn mạng lưới. Tuy nhiên, điều này sẽ không khuyến khích xây dựng những lưới mới hoặc làm tối ưu hoá mạng lưới tryền tải. Cũng có thể chia vùng giá thành những khu vực khác nhau với công suất truyền tải giới hạn. Cơ quan vận hành hệ thống truyền tải (TSO) chịu trách nhiệm tính toán NTC tất cả các đường dây và chia toàn bộ hệ thống thành những vùng tuỳ thuộc vào đường dây tắc nghẽn. Những vùng này sẽ chỉ định giá tập trung khác theo mẫu cung cầu trong thị trường động (spot market). Tắc nghẽn sẽ giảm bằng cơ chế thị trường thông qua giá tập trung khác nhau ở những vùng này.
Một phương pháp khác đề xuất dùng kỹ thuật tối ưu để xác định thời gian biểu của tải và điều tiết lại nhu cầu nhằm giảm tắc nghẽn. Phương pháp này có tính toán đến những giới hạn mạng lưới quan trọng chọn điện áp nút, định mức nhiệt đường dây truyền tải và ổn định điện áp nhằm xác định độ an toàn hệ thống. Chi phí tắc nghẽn được chia ra cho những thành phần tham gia thị trường dựa vào ảnh hưởng tương ứng của họ đối với an toàn hệ thống.
3.3.3. Hệ thống dựa vào cạnh tranh
Phương pháp này dựa vào hệ thống đấu giá, phương pháp này làm cho người sản xuất và tiêu thụ điện ở cùng một phía và cơ quan vận hành hệ thống truyền tải ở một phía. Hai bên đấu giá đưa ra biểu giá tăng theo công suất truyền tải.
Phương pháp này là biên đấu giá được thực hiện đối với mọi đường dây truyền tải. Sau đó những thành phần tham gia theo thứ tự đưa ra giá chào.
Phương pháp dựa vào đấu giá không đưa ra khuyến khích nào cho cơ quan vận hành hệ thống truyền tải nhằm cải thiện công suất truyền tải thông qua đường dây bị tắc nghẽn. Tuy nhiên, một hệ thống được lập nên thu thập từ cơ quan vận hành hệ thống truyền tải trong đấu giá được dùng để củng cố mạng lưói.
3.3.4. Phương pháp sử dụng công cụ giá để quản lý tắc nghẽn
Phương pháp giá biên điểm nút (LMP) được áp dụng để tính toán những giá khác nhau tại những điểm nút trong hệ thống nhờ sử dụng những kỹ thuật tối ưu. Định nghĩa chung của LMP là ‘giá cung cấp thêm 1MW tải tại một điểm xác định trong hệ thống truyền tải’.
Ngoài ra, giá tắc nghẽn xem như có thể được thực hiện bởi một Trung tâm vận hành hệ thống độc lập trong sự thiếu thông tin về những chi phí biên của những máy phát. Phương pháp luận được gợi ý bao hàm quan sát hành vi của những máy phát dư- ới một biến điều kiện, dựa vào những hệ số bậc hai cho tất cả máy phát có thể được suy luận.
Phương pháp thị trường chia ra từng phần để làm giảm bớt sự tắc nghẽn truyền tải. Nguyên lý cơ bản của phương pháp này nằm trong việc gửi những tín hiệu giá trội hơn hoặc là ít hơn những chi phí biên cho những máy phát và do đó ảnh hưởng tới sự thay đổi công suất phát. Thị trường “chia ra từng phần” đưa vào trong những vùng đấu thầu khác nhau và giá vùng được tính toán để sử dụng đấu thầu từng vùng.