CHƯƠNG 2. ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA DSM ĐẾN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT KHI ÁP DỤNG DSM TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN ĐÔ THỊ SẴN CÓ
2.2. Mô phỏng sự biến đổi của đồ thị phụ tải dưới tác động của DSM và các giả thiết
2.2.1. Biến đổi đẳng trị đồ thị phụ tải
Mặc dù đã giả thiết nguyên tắc tác động của DSM nhƣ trên đây, vẫn rất khó xây dựng các biểu thức giải tích mô tả sự thay đổi hình dạng ĐTPT trong trường hợp ĐTPT có dạng thông thường. Khó khăn này có thể được khắc phục nếu ta biến đổi tương đương ĐTPT về dạng đơn giản sao cho không ảnh hưởng đến kết quả tính toán.
Để ý rằng nếu các chỉ tiêu KT-KT nhƣ tổn thất điện năng trong HTCCĐT đƣợc xác định dựa trên ĐTPT và đường cong tổn thất công suất của HTCCĐT lý tưởng thì sẽ không phụ thuộc vào thời điểm xuất hiện các công suất phụ tải mà chỉ phụ thuộc vào độ lớn và tổng thời gian (hay là “thời gian kéo dài”) xuất hiện công suất đó. Nhƣ vậy ta có thể biến đổi ĐTPT về dạng ĐTPT thời gian kéo dài nhƣ Hình 2.1.b mà vẫn không ảnh hưởng đến kết quả tính toán tổn thất điện năng. Trong biến
đổi tương đương này, tất cả các đặc trưng của ĐTPT như điện năng tổng, công suất cực đại, cực tiểu, các hệ số điền kín, hệ số không đồng đều của ĐTPT đều không thay đổi.
ĐTPT thời gian kéo dài có đặc điểm là nghịch biến và tương đối ổn định. Do đó, có thể tuyến hính hoá ĐTPT với độ chính xác chấp nhận được mà không ảnh hưởng nhiều đến kết quả tính toán. Một vài nghiên cứu trước đây [20] đã đề cập đến việc biến đổi đẳng trị ĐTPT thời gian kéo dài về dạng tuyến tính hoá 3 đoạn nhƣ dạng Hình 2.1.c. Đoạn đầu đặc trƣng cho khoảng thời gian phụ tải cực đại, đoạn cuối đặc trƣng cho khoảng thời gian phụ tải cực tiểu và đoạn giữa đồ thị có dạng đoạn thẳng dốc do sự phân bố tương đối đều tỷ lệ các phụ tải có thời gian làm việc khác nhau.
Hơn nữa còn có thể tiệm cận ĐTPT thời gian kéo dài theo hai dạng nhƣ Hình 2.2 dựa trên hình dáng cụ thể
của ĐTPT thực tế.
Tùy các ứng dụng cụ thể của từng bài toán, phép biến đổi đẳng trị về dạng đồ thị Hình 2.2. sẽ khác nhau. Trong phân tích tác động của DSM, ĐTPT thời gian kéo dài
Hình 2.1. Biến đổi ĐTPT (a: ĐTPT thông thường), (b: ĐTPT thời gian kéo dài), (c: ĐTPT thời gian kéo dài tuyến tính hoá)
t1 t2 t3 t4
P P
t T
T1 = t3
T2 = t3+t4
T3 = t2+t3+t4
T4 = t1+t2+t3+t4
(a) (b) P
T (c)
t P
24 Tmin Pmin
Pmax
P
24 Tmax
Pmin
Pmax
(a) (b)
t
Hình 2.2. Các dạng tiệm cận tuyến tính 2 đoạn của biến đổi đẳng trị ĐTPT thời gian kéo dài
đƣợc biến đổi về dạng Hình 2.2 theo nguyên tắc tác động của DSM đƣợc nêu trong giả thiết 1. Tóm tắt các phép biến đổi nhƣ sau
Trước hết, từ ĐTPT thông thường, xác định các đặc trưng sau - Công suất cực đại và cực tiểu (Pmax0 và Pmin0)
- Điện năng ngày (Angày) và công suất trung bình (Ptb = Angày / 24)
- Xác định các hệ số điền kín (kđk0 = Ptb/Pmax0) và hệ số không đồng đều (kkđđ0 = Pmin0 / Pmax0)
Từ các hệ số Kđk0 và Kkđđ0 vừa tính được ở trên ta xét các trường hợp sau a. Phép biến đổi đẳng trị đồ thị phụ tải về dạng 2.2.a
Nếu đk0 1 kkđđ 0
k 2
, ĐTPT sẽ đƣợc biến đổi đẳng trị về dạng Hình 2.2.a, trong đó:
- Công suất cực đại và cực tiểu của ĐTPT không thay đổi:
Pmax = Pmax0 ; Pmin = Pmin0 (2-1) - Công suất của ĐTPT thời gian kéo dài sau khi biến đổi đẳng trị có dạng:
max min
max min
1 min
min min
P P
P t. nÕu 24 T t 0
P (t) 24 T
P nÕu 24 t 24 T
(2-2)
Trong đó:
Tmin: Thời gian ứng với công suất Pmin của ĐTPT thời gian kéo dài sau khi biến đổi đẳng trị (Hình 2.2.a). Tmin đƣợc tính toán nhƣ sau dựa trên giả thiết 1, mục 2.2.2.
Ta có điện năng ngày của ĐTPT nhƣ sau:
min
min
24 24 T 24
ngày 1 1 1
0 0 24 T
max min min)
min min ngày
A P (t).dt P (t).dt P (t).dt (P P ).(24
T .P
A 2 T
Trong đó: Angày là điện năng ngày của ĐTPT thời gian kéo dài sau khi biến đổi đẳng trị. Theo giả thiết 1, Angày cũng chính là điện năng ngày của ĐTPT trước khi biến đổi đẳng trị.
Từ đó suy ra:
max min ngày
min
max min
24.(P P ) 2.A
T P P (2-3)
Tóm lại, phép biến đổi đẳng trị ĐTPT về dạng Hình 2.2.a nhƣ sau:
max max 0 min min 0
max min ngày
min
max min
P P
P P
24.(P P ) 2.A
T P P
(2-4)
b. Phép biến đổi đẳng trị đồ thị phụ tải về dạng 2.2.b có dạng tương tự Nếu đk0 1 kkđđ0
k 2
, ĐTPT sẽ đƣợc biến đổi đẳng trị về dạng Hình 2.2.b trong đó
- Công suất cực đại và cực tiểu của ĐTPT không thay đổi
Pmax = Pmax0 ; Pmin = Pmin0 (2-5) - Công suất của ĐTPT thời gian kéo dài sau khi biến đổi đẳng trị có dạng
max max
2 max min
min max
max
P nÕu T t 0
P (t) P P
P (24 t). nÕu 24 t T
24 T
(2-6)
Trong đó
Tmax: Thời gian ứng với công suất Pmax của ĐTPT thời gian kéo dài sau khi biến đổi đẳng trị (Hình 2.2.b). Tmax đƣợc tính toán nhƣ sau dựa trên giả thiết 1, Mục 2.2.2.
Ta có điện năng ngày của ĐTPT nhƣ sau:
max
max
24 T 24
ngày 2 2 2
0 0 T
max min max
max
ngày max
A P (t).dt P (t).dt P (t).dt (P P ).(24 T ) T .P
A 2
Từ đó rút ra:
ngày max min
max
max min
2.A 24.(P P )
T P P (2-7)
Tóm lại, phép biến đổi đẳng trị ĐTPT về dạng Hình 2.2.b. nhƣ sau:
ngày max min
max
max min
max max 0 min min 0
2.A 24.(P P )
T P P
P P
P P
(2-8)