Luận văn Nghiên cứu và ứng dụng chương trình DSM vào điều khiển, quản lý nhu cầu điện năng cho thành phố Thái Nguyên

- HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên ( Bảng 4.12 - Tính theo kW ) Giờ Trại Bầu 1 Trại Bầu 2 Túc Duyên 1 Túc Duyên 2 Tổng 1 5 3 5 3 16 2 5 3 5 3 16 3 5 3 5 3 16 4 60 3 15 10 88 5 60 40 80 55 235 6 60 40 80 55 235 7 60 40 80 55 235 8 60 40 80 55 235 9 60 40 80 55 235 10 60 40 80 55 235 11 60 40 80 55 235 12 60 40 80 55 235 13 50 30 50 35 165 14 50 30 50 35 165 15 60 40 80 55 235 16 60 40 80 55 235 17 60 40 80 55 235 18 5 3 5 3 16 19 5 3 5 3 16 20 5 3 5 3 16 21 5 3 5 3 16 22 5 3 5 3 16 23 5 3 5 3 16 24 5 3 5 3 16 LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên biÓu ®å phô t¶i ngµy khu vùc n«ng nghiÖp 0 50 100 150 200 250 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Giê KW Hình 4.15 - Biểu đồ phụ tải ngày khu vực nông nghiệp IV.3.1.5. Khu vực ánh sáng sinh hoạt KHU VỰC ÁNH SÁNG SINH HOẠT ( BẢNG 4.13 ) ( Bảng 4.13 - Tính theo kW ) Giờ Ngô Quyền Nam Cầu Sâng Dân cư Đông Thọ Tống Duy Tân Ngọc Trạo Phú Sơn Tổng 1 160 160 60 160 100 100 740 2 160 160 60 160 100 100 740 3 160 160 60 160 100 100 740 4 160 170 60 160 100 110 760 5 160 170 80 170 110 110 800 6 160 170 90 170 120 110 820 7 160 180 90 180 140 140 890 8 232 240 95 180 150 150 1047 9 232 240 95 180 150 150 1047 10 232 240 95 240 170 160 1137 LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 11 275 290 110 270 180 175 1300 12 275 290 110 280 180 175 1310 13 200 250 90 240 150 150 1080 14 200 250 90 240 150 150 1080 15 250 260 100 250 160 155 1175 16 250 260 100 270 160 155 1195 17 290 345 110 300 180 180 1405 18 400 390 150 390 245 240 1815 19 400 390 150 390 245 240 1815 20 400 390 150 390 245 240 1815 21 360 370 140 380 220 210 1680 22 360 360 135 360 210 200 1625 23 300 300 110 300 190 180 1380 24 160 160 60 170 100 100 750 biÓu ®å phô t¶i ngµy khu vùc ¸nh s¸ng sinh ho¹t 0 500 1000 1500 2000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Giê KW Hình 4.16 - Biểu đồ phụ tải ngày khu vực ánh sáng sinh hoạt LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên IV.3.2. Tính Tmax, Ttb, Tmin, Kmin của từng phụ tải khu vực. IV.3.2.1. Khu vực công nghiệp. Từ các bảng 4.1 đến 4.5 ta rút ra các thời đoạn Tmax, Ttb, Tmin của từng ngành. Biểu thị các giá trị đó vào bảng ta có được tần suất xuất hiện Tmax, Ttb của từng giờ. TẦN SUẤT XUẤT HIỆN THỜI GIAN SỬ DỤNG CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI CỦA KHU VỰC CÔNG NGHIỆP (BẢNG 4.14) TẦN SUẤT XUẤT HIỆN TMAX Giờ Xây dựng Dệt may Sản xuất Cơ khí Khí và nước Tần suất 1 0 2 0 3 0 4 0 5 2 2 6 2 2 7 2 2 8 4 3 3 3 3 16 9 4 3 3 3 3 16 10 4 3 3 3 3 16 11 4 3 3 3 3 16 12 3 3 6 13 3 3 6 14 4 3 3 3 3 16 15 4 3 3 3 3 16 16 4 3 3 3 3 16 17 4 3 3 3 3 16 18 2 3 1 6 19 0 LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 20 0 21 0 22 0 23 0 24 0 TẦN SUẤT XUẤT HIỆN THỜI GIAN CÔNG SUẤT TRUNG BÌNH CỦA KHU VỰC CÔNG NGHIỆP ( BẢNG 4.15 ) TẦN SUẤT XUẤT HIỆN TTB Giờ Xây dựng Dệt may Sản xuất Cơ khí Khí và nước Tần suất 1 1 2 2 5 2 1 2 2 5 3 1 2 2 5 4 1 2 2 5 5 1 2 1 4 6 1 2 1 4 7 1 2 1 4 8 3 3 6 9 3 3 6 10 3 3 6 11 3 3 6 12 1 1 13 1 1 14 3 3 6 15 3 3 6 16 3 3 6 17 3 3 6 18 3 1 4 LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 19 1 1 2 20 1 1 2 21 1 1 1 3 22 1 2 1 4 23 2 1 3 24 2 1 3 Xác định các đặc trưng Tmax, Ttb, Tmin trong khoảng từ 1 ÷ 12 giờ )h(62,3 3233334 5.33.24.34.34.31.34.4T 1CNmax =++++++ ++++++ = )(75,4 122331 3.14.27.24.34.38.1 1 hT CNtb =+++++ +++++ = Tmin CN1 = 12 - 3,62 - 4,75 = 3,63 giờ Xác định các đặc trưng Tmax, Ttb, Tmin trong khoảng từ 13 ÷ 24 giờ )(43,3 3333243 4.34.35.34.31.24.41.3 2max hT CN =++++++ ++++++ = )(2,4 122331 7.13.21.25.34.35.1 2 hT CNtb =+++++ +++++ = Tmin CN2 = 12 - 3,43 - 4,2 = 4,37 giờ Theo CT 4.13 ta có : ( ) 273,0 33334 3.572.03.5,03.034.03.041,04.232,0 1min =++++ ++++ =CNK Theo CT 4.15 ta có: Ktb CN1 = 0,5 + 0,5* Kmin CN1 = 0,5 + 0,5 * 0,273 = 0,64 Tương tự ta có: ( ) 3,0 33334 3.611,03.5,03.152,03.041,04.232,0 2min =++++ ++++ =CNK Ktb CN1 = 0,5 + 0,5* Kmin CN1 = 0,5 + 0,5 * 0,3 = 0,65 LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Kết quả tính toán được cho trong bảng dưới đây: Khu vực kinh tế Tmax (giờ) Ttb (giờ) Tmin (giờ) Kmin Ktb 1 ÷ 12 giờ Công nghiệp 3,62 4,75 3,63 0,273 0,64 13 ÷ 24 giờ Công nghiệp 3,43 4,2 4,37 0,3 0,65 Theo số liệu được lấy thực tế vận hành tổng trên l ưới cấp điện cho chi nhánh Thành phố Thái Nguyên trung bình trong ngày của tháng 12 năm 2006 ta rút ra số liệu sau: Khu vực kinh tế Điện năng tiêu thụ ngày (MWh) Điện năng tiêu thụ A1 1 ÷ 12 giờ (MWh) Điện năng tiêu thụ A2 13 ÷ 24 giờ (MWh) CN 102,5 63,15 39,35 TM 42,85 28,4 14,45 ASSH 58,15 39,075 19,075 CC 45,13 28,6 16,53 NN 4,163 3,45 0,713 Thay các giá trị T max, Ttb, Tmin, Ktb, Kmin, A1/2ngày vào công thức 4.17 ta rút ra Pmax tính trong các thời đoạn 1 ÷ 12 giờ và 13 ÷ 24 giờ: )MW(25,8 63,3.273,075,4.64,062,3 15,63 T.KT.KT A P 1CNmin1min1CNtb1tb1CNmax 1ngay 1CNmax = ++ = ++ = + PtbCN1 = Ktb1 * PmaxCN1 = 0,64 * 8,25 = 5,28 (MW) + PminCN1 = Kmin1 * PmaxCN1 = 0,273 * 8,25 = 2,25(MW) LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên )(27,5 37,4.3,02,4.65,043,3 35,39 .. 2min2min222max 2 2max MW TKTKT A P CNCNtbtbCN ngay CN = ++ = ++ = + PtbCN2 = Ktb2 * PmaxCN2 = 0,65 * 5,27= 3,43 (MW) + PminCN2 = Kmin2 * PmaxCN2 = 0,3 * 5,27 = 1,58 (MW) Tổng hợp các kết quả ta có bảng tổng kết khu vực công nghiệp như sau: Khu vực Kinh tế Pmax Ptb Pmin (MW) Thời điểm (MW) Thời điểm (MW) Thời điểm 1 ÷ 12 giờ CN 8,25 8 ÷ 11,1h 5,28 1÷ 6,8h 2,25 Phần còn lại 13 ÷ 24 giờ CN 5,27 13,8÷ 17h 3,43 22,1÷24h 1,58 Phần còn lại IV.3.2.2. Khu vực thương mại Từ các bảng 4.6 đến 4.7 ta rút ra các thời đoạn Tmax, Ttb, Tmin của từng ngành. Biểu thị các giá trị đó vào bảng ta có được tần suất xuất hiện Tmax, Ttb của từng giờ. TẦN SUẤT XUẤT HIỆN THỜI GIAN CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI CỦA KHU VỰC THƯƠNG MẠI ( BẢNG 4.16 ) TẦN SUẤT XUẤT HIỆN TMAX Giờ Khách sạn Nhà hàng Tần suất 1 2 3 4 5 6 LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 7 4 2 8 5 2 9 5 2 10 5 2 11 6 2 12 6 2 13 6 2 14 6 2 15 6 2 16 6 2 17 6 2 18 1 19 1 20 2 21 2 22 2 23 2 24 TẦN SUẤT XUẤT HIỆN THỜI GIAN CÔNG SUẤT CỰC TIỂU CỦA KHU VỰC THƯƠNG MẠI ( BẢNG 4.17 ) TẦN SUẤT XUẤT HIỆN TMIN Giờ Khách sạn Nhà hàng Tần suất 1 6 2 8 2 6 2 8 3 6 2 8 4 6 2 8 LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 4 2 6 6 4 2 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 2 1 3 19 2 1 3 20 2 1 3 21 2 1 3 22 6 2 8 23 6 2 8 24 6 2 8 Xác định các đặc trưng Tmax, Ttb, Tmin trong khoảng từ 1 ÷ 12 giờ )h(53,2 2654 6.22.63.51.4T 1TMmax =+++ +++ = )h(7,23 246 6.22.44.6T 1TMmin =++ ++ = Ttb TM1 = 12 - 2,53 - 3,7 = 5,77 giờ Xác định các đặc trưng Tmax, Ttb, Tmin trong khoảng từ 13 ÷ 24 giờ. LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên )h(55,4 2126 4.22.15.25.6T 2TMmax =+++ +++ = )h(3,3 2162 3.24.13.64.2T 2TMmin =+++ +++ = Ttb TM2 = 12 - 4,55 - 3,3 = 4,15 giờ Theo Công thức (4.13) ta có : 33,0 36 3.19,06.4,0K 1TMmin =+ + = Theo Công Thức (4.15) ta có: Ktb TM1 = 0,5 + 0,5* Kmin TM1 = 0,5 + 0,5 * 0,33 = 0,67 Tương tự ta có: 37,0 36 3.52,06.294,0K 2TMmin =+ + = Theo CT 4.15 ta có: Ktb TM2 = 0,5 + 0,5* Kmin TM2 = 0,5 + 0,5 * 0,37 = 0,685 Kết quả tính toán được cho trong bảng dưới đây: Khu vực kinh tế Tmax (giờ) Ttb (giờ) Tmin (giờ) Kmin Ktb 1 ÷ 12 giờ Thương mại 1 2,53 5,77 3,7 0,33 0,67 13 ÷ 24 giờ Thương mại 2 4,55 4,15 3.3 0,37 0,685 Thay các giá trị T max, Ttb, Tmin, Ktb, Kmin, A1/2ngày vào công thức 4.17 ta rút ra Pmax tính trong các thời đoạn 0 ÷ 12 giờ và 13 ÷ 24 giờ: LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên )MW(73,3 7,3.33,077,5.67,053,2 4,28 T.KT.KT A P 1TMmin1min1TMtb1tb1TMmax 1ngay 1TMmax = ++ = ++ = Ta có: PtbTM1 = Ktb1 * PmaxTM1 = 0,67 * 3,73 = 2,5 MW PminTM1 = Kmin1 * PmaxTM1 = 0,33 * 3,73 = 1,23 MW )MW(68,1 3,3.37,015,4.685,055,4 45,14 T.KT.KT A P 2TMmin2min2TMtb2tb2TMmax 2ngay 2TMmax = ++ = ++ = PtbTM2 = Ktb2 * PmaxTM2 = 0,685 * 1,68 = 1,151 MW PminTM2 = Kmin2 * PmaxTM2 = 0,37 * 1,68 = 0,62 MW Tổng hợp các kết quả ta có bảng tổng kết khu vực thương mại như sau: Khu vực Kinh tế Pmax Ptb Pmin (MW) Thời điểm (MW) Thời điểm (MW) Thời điểm 1 ÷ 12 giờ TM 1 3,73 7,5 ÷ 12h 2,5 4,7÷ 7,5h 1,23 Phần còn lại 13 ÷ 24 giờ TM 2 1,68 13÷ 16,5h 1,151 16,5÷20,7h 0,62 Phần còn lại LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên IV.3.2.3. Khu vực công cộng. Từ các bảng 4.8 đến 4.11 ta rút ra các thời đoạn Tmax, Ttb, Tmin của từng ngành. Biểu thị các giá trị đó vào bảng ta có được tần suất xuất hiện Tmax, Ttb của từng giờ. TẦN SUẤT XUẤT HIỆN THỜI GIAN CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI CỦA KHU VỰC CÔNG CỘNG ( BẢNG 4.18 ) TẦN SUẤT XUẤT HIỆN TMAX Giờ Cơ quan chính quyền Trường học Ánh sáng công cộng Bệnh viện Tần suất 1 4 4 2 4 4 3 4 4 4 4 4 5 4 4 6 7 4 6 3 13 8 4 6 4 14 9 4 6 4 14 10 4 6 4 14 11 4 6 4 14 12 1 1 13 1 1 14 4 6 4 14 15 4 6 4 14 16 4 6 4 14 17 4 6 4 14 18 19 4 4 LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 20 4 4 21 1 4 5 22 1 4 5 23 1 4 5 24 1 4 5 TẦN SUẤT XUẤT HIỆN THỜI GIAN CÔNG SUẤT CỰC TIỂU CỦA KHU VỰC CÔNG CỘNG ( BẢNG 4.19 ) TẦN SUẤT XUẤT HIỆN TMIN Giờ Cơ quan chính quyền Trường học Ánh sáng công cộng Bệnh viện Tần suất 1 4 6 4 14 2 4 6 4 14 3 4 6 4 14 4 4 6 4 14 5 4 6 4 14 6 4 6 4 14 7 8 9 10 11 12 6 3 9 13 6 3 9 14 15 16 LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 17 18 4 6 3 13 19 4 6 3 13 20 4 6 3 13 21 4 6 3 13 22 4 6 3 13 23 4 6 3 13 24 4 6 3 13 Xác định các đặc trưng Tmax, Ttb, Tmin trong khoảng từ 1 ÷ 12 giờ. )h(1,4 434614 4.41.35.45.61.15.4T 1CCmax =+++++ +++++ = )h(47,5 3464 1.36.47.66.4T 1CCmin =+++ +++ = Vậy Ttb CC1 = 12 - 4,1 - 5,47 = 2,43 giờ Xác định các đặc trưng Tmax, Ttb, Tmin trong khoảng từ 13 ÷ 24 giờ )h(3,4 441641 4.46.44.14.64.41.1T 2CCmax =+++++ +++++ = )h(69,7 364 8.38.67.4T 2CCmin =++ ++ = Vậy Ttb CC2 = 12 - 4,3 - 7,69 = 0,01 giờ Theo CT 4.13 ta có : 222,0 464 4.31,06.23,04.122,0K 1CCmin =++ ++ = Theo CT 4.15 ta có: Ktb CC1 = 0,5 + 0,5* Kmin CC1 = 0,5 + 0,5 * 0,222 = 0,611 Tương tự ta có: 233,0 464 4.35,06.23,04.122,0K 2CCmin =++ ++ = LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Ktb CC2 = 0,5 + 0,5* Kmin CC2 = 0,5 + 0,5 * 0,233 = 0,62 Kết quả tính toán được cho trong bảng dưới đây: Khu vực kinh tế Tmax (giờ) Ttb (giờ) Tmin (giờ) Kmin Ktb 1 ÷ 12 giờ Công cộng 4,1 2,43 5,47 0,222 0,611 13 ÷ 24 giờ Công cộng 4,3 0,01 7,69 0,233 0,62 Thay các giá trị Tmax, Ttb, Tmin, Ktb, Kmin, A1/2ngày vào công thức 4.17 ta rút ra Pmax tính trong các thời đoạn 1 ÷ 12 giờ và 13 ÷ 24 giờ: )MW(21,4 47,5.222,043,2.611,01,4 6,28 T.KT.KT A P 1CCmin1min1CCtb1tb1CCmax 1ngay 1CCmax = ++ = ++ = PtbCC1 = Ktb1 * PmaxCC1 = 0,611 * 4,21 = 2,57 MW PminCC1 = Kmin1 * PmaxCC1 = 0,222 * 4,21 = 0,93 MW )MW(71,2 69,7.233,001,0.62,03,4 53,16 T.KT.KT A P 2CCmin2min2CCtb2tb2CCmax 2ngay 2CCmax = ++ = ++ = PtbCC2 = Ktb2 * PmaxCC2 = 0,62 * 2,71 = 1,68 MW PminCC2 = Kmin2 * PmaxCC2 = 0,233 * 2,71 = 0,63 MW Tổng hợp các kết quả ta có bảng tổng kết khu vực công cộng như sau: Khu vực Kinh tế Pmax Ptb Pmin (MW) Thời điểm (MW) Thời điểm (MW) Thời điểm 4 ÷ 12 giờ CC 4,21 6,5 ÷ 11h 2,57 Phần còn lại 0,93 1,6 ÷ 6h 13 ÷ 24 giờ LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên CC 2,71 13,8÷ 17h 1,68 Phần còn lại 0,63 18 ÷ 22,8h IV.3.2.4. Khu vực nông nghiệp Từ bảng 4.12 ta rút ra các thời đoạn Tmax, Ttb, Tmin của từng ngành. Biểu thị các giá trị đó vào bảng ta có được tần suất xuất hiện Tmax, Tmin của từng giờ. TẦN SUẤT XUẤT HIỆN THỜI GIAN CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI , CỰC TIỂU CỦA KHU VỰC NÔNG NGHIỆP ( BẢNG 4.20 ) TẦN SUẤT XUẤT HIỆN TMAX TẦN SUẤT XUẤT HIỆN TMIN Giờ Tần suất Giờ Tần suất 1 1 4 2 2 4 3 3 4 4 1 4 1 5 4 5 6 4 6 7 4 7 8 4 8 9 4 9 10 4 10 11 4 11 12 4 12 13 1 13 14 1 14 15 4 15 16 4 16 17 4 17 LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 18 18 4 19 19 4 20 20 4 21 21 4 22 22 4 23 23 4 24 24 4 Xác định các đặc trưng Tmax, Ttb, Tmin trong khoảng từ 1 ÷ 12 giờ Tmax NN1 = 3,67 giờ ; Tmin NN1 = 2,6 giờ ; Ttb NN1 = 5,73 giờ Xác định các đặc trưng Tmax, Ttb, Tmin trong khoảng từ 13 ÷ 24 giờ Tmax NN2 = 2,8 giờ ; Tmin NN2 = 7 giờ ; Ttb NN2 = 2,2 giờ Theo CT 4.13 ta có : Kmin NN1 = Pmin/ Pmax = 16/235 = 0,068 Theo CT 4.15 ta có: Ktb NN1 = 0,5 + 0,5* Kmin NN1 = 0,5 + 0,5 * 0,068 = 0,534 Tương tự ta có: Kmin NN2 = Pmin/ Pmax = 16/235 = 0,068 Ktb NN2 = 0,5 + 0,5* Kmin NN2 = 0,5 + 0,5 * 0,068 = 0,534 Kết quả tính toán được cho trong bảng dưới đây: Khu vực kinh tế Tmax (giờ) Ttb (giờ) Tmin (giờ) Kmin Ktb 1 ÷ 12 giờ Nông nghiệp 3,67 5,73 2,6 0,068 0,534 13 ÷ 24 giờ Nông nghiệp 2,8 2,2 7 0,068 0,534 Thay các giá trị T max, Ttb, Tmin, Ktb, Kmin, A1/2ngày vào công thức 4.17 ta rút ra Pmax tính trong các thời đoạn 1 ÷ 12 giờ và 13 ÷ 24 giờ: LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên )MW(5,0 6,2.068,073,5.534,067,3 45,3 T.KT.KT A P 1NNmin1min1NNtb1tb1NNmax 1ngay 1NNmax = ++ = ++ = PtbNN1 = Ktb1 * PmaxNN1 = 0,534 * 0,5 = 0,267 MW PminNN1 = Kmin1 * PmaxNN1 = 0,068 * 0,5 = 0,034 MW )MW(16,0 7.068,02,2.534,08,2 713,0 T.KT.KT A P 2NNmin2min2NNtb2tb2NNmax 2ngay 2NNmax = ++ = ++ = PtbNN2 = Ktb2 * PmaxNN2 = 0,534 * 0,16 = 0,085 MW PminNN2 = Kmin2 * PmaxNN2 = 0,068 * 0,16 = 0,011 MW Tổng hợp các kết quả ta có bảng tổng kết khu vực nông nghiệp như sau: Khu vực Kinh tế Pmax Ptb Pmin (MW) Thời điểm (MW) Thời điểm (MW) Thời điểm 1 ÷ 12 giờ NN 0,5 4 ÷ 12h 0,267 Phần còn lại 0,034 1 ÷ 3h 13 ÷ 24 giờ NN 0,16 15 ÷ 17h 0,085 Phần còn lại 0,011 18 ÷ 24h IV.3.2.5. Khu vực ánh sáng sinh hoạt Từ bảng 4.13 ta rút ra các thời đoạn Tmax, Ttb, Tmin của từng ngành. Biểu thị các giá trị đó vào bảng ta có được tần suất xuất hiện Tmax, Tmin của từng giờ. TẦN SUẤT XUẤT HIỆN THỜI GIAN CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI , CỰC TIỂU CỦA KHU VỰC ÁNH SÁNG SINH HOẠT ( BẢNG 4.21 ) TẦN SUẤT XUẤT HIỆN TMAX TẦN SUẤT XUẤT HIỆN TMIN Giờ Tần suất Giờ Tần suất 1 1 6 LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2 2 6 3 3 6 4 4 4 5 5 1 6 6 1 7 7 1 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 18 6 18 19 6 19 20 6 20 21 21 22 22 23 23 24 24 5 Xác định các đặc trưng Tmax, Ttb, Tmin trong khoảng từ 1 ÷ 12 giờ Tmax ASSH1 = 0 giờ ; Tmin ASSH1 = 2,27 giờ ; Ttb ASSH1 = 9,73 giờ Xác định các đặc trưng Tmax, Ttb, Tmin trong khoảng từ 13 ÷ 24 giờ LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Tmax ASSH 2 = 6 giờ ; Tmin ASSH 2 = 5 giờ ; Ttb ASSH 2 = 1 giờ Theo CT 4.13 ta có : Kmin ASSH 1 = Pmin/ Pmax = 740/1310 = 0,56 Theo CT 4.15 ta có: Ktb ASSH 1 = 0,5 + 0,5* Kmin ASSH 1 = 0,5 + 0,5 * 0,56 = 0,78 Tương tự ta có: Kmin ASSH 2 = Pmin/ Pmax = 750/1405 = 0,53 Ktb ASSH 2 = 0,5 + 0,5* Kmin ASSH 2 = 0,5 + 0,5 * 0,53 = 0,765 Kết quả tính toán được cho trong bảng dưới đây: Khu vực kinh tế Tmax (giờ) Ttb (giờ) Tmin (giờ) Kmin Ktb 1 ÷ 12 giờ Ánh sáng sinh hoạt 0 9,73 2,27 0,56 0,78 13 ÷ 24 giờ Ánh sáng sinh hoạt 6 1 5 0,53 0,765 Thay các giá trị T max, Ttb, Tmin, Ktb, Kmin, A1/2ngày vào công thức 4.17 ta rút ra Pmax tính trong các thời đoạn 1 ÷ 12 giờ và 13 ÷ 24 giờ: )MW(41,4 27,2.56,073,9.78,00 075,39 T.KT.KT A P 1ASSHmin1min1ASSHtb1tb1ASSHmax 1ngay 1ASSHmax = ++ = ++ = Ptb ASSH 1 = Ktb1 * Pmax ASSH 1 = 0,78 * 4,41 = 3,44 MW Pmin ASSH1 = Kmin1 * Pmax ASSH1 = 0,56 * 4.,1 = 2,47 MW )MW(03,2 5.53,01.765,06 075,19 T.KT.KT A P 2ASSHmin2min2ASSHtb2tb2ASSHmax 2ngay 2ASSHmax = ++ = ++ = Ptb ASSH 2 = Ktb2 * Pmax ASSH 2 = 0,765 * 2,03 = 1,55 MW Pmin ASSH 2 = Kmin2 * PmaxASSH 2 = 0,53 * 2,03 = 1,08 MW LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Tổng hợp các kết quả ta có bảng tổng kết khu vực ánh sáng sinh hoạt như sau: Khu vực Kinh tế Pmax Ptb Pmin (MW) Thời điểm (MW) Thời điểm (MW) Thời điểm 1 ÷ 12 giờ ASSH 4,41 11 ÷ 12h 3,44 Phần còn lại 2,47 1 ÷ 7h 13 ÷ 24 giờ ASSH 2,03 18 ÷ 22h 1,55 Phần còn lại 1,08 13 ÷ 16h; 23 ÷ 24h Cuối cùng ta có thành phần phụ tải của đồ thị phụ tải như sau: Khu vực Kinh tế Pmax Ptb Pmin (MW) Thời điểm (MW) Thời điểm (MW) Thời điểm 1 ÷ 12 giờ CN 8,25 8 ÷ 11,1h 5,28 1÷ 6,8h 2,25 Phần còn lại TM 3,73 7,5 ÷ 12h 2,5 4,7÷ 7,5h 1,23 Phần còn lại CC 4,21 6,5 ÷ 11h 2,57 Phần còn lại 0,93 1,6 ÷ 6h NN 0,5 4 ÷ 12h 0,267 Phần còn lại 0,034 1 ÷ 3h ASSH 4,41 11 ÷ 12h 3,44 Phần còn lại 2,47 1 ÷ 7h 13 ÷ 24 giờ CN 5,27 13,8÷ 17h 3,43 22,1÷24h 1,58 Phần còn lại TM 1,68 13÷ 16,5h 1,151 16,5÷20,7h 0,62 Phần còn lại CC 2,71 13,8÷ 17h 1,68 Phần còn lại 0,63 18÷ 22,8h NN 0,16 15 ÷ 17h 0,085 Phần còn lại 0,011 18 ÷ 24h ASSH 2,03 18 ÷ 22h 1,55 Phần còn lại 1,08 13 ÷ 16h; 23 ÷ 24h LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên IV.4.3. Phân tích tỷ lệ thành phần tham gia vào đồ thị phụ tải của thành phố Thái Nguyên IV.3.1. Tỷ lệ công suất của các thành phần kinh tế trong đồ thị phụ tải tổng Dựa vào các đồ thi phụ tải của các khu vực phụ tải, tổng hợp các đồ thị phụ tải thành phần ta có đồ thị phụ tải ngày của toàn thành phố Thái Nguyên như bảng 4.22 và hình 4.17. Bảng 4.22 Giờ CN TM CC NN ASSH Tổng 1 1771 760 521 16 740 3808 2 1771 760 521 16 740 3808 3 1771 760 521 16 740 3808 4 1771 760 521 88 760 3900 5 2121 927 521 235 800 4604 6 2121 852 395 235 820 4423 7 2941 1828 1764 235 890 7658 8 4720 1842 1834 235 1047 9678 9 4720 1862 1834 235 1047 9698 10 4720 1862 1834 235 1137 9788 11 4720 1957 1834 235 1300 10046 12 3700 1967 580 235 1310 7792 13 3700 1952 580 165 1080 7477 14 4710 1952 1834 165 1080 9741 15 4710 1952 1834 235 1175 9906 16 4710 1952 1834 235 1195 9926 17 4710 1952 1834 235 1405 10136 18 3650 1200 505 16 1815 7186 19 2705 1200 631 16 1815 6367 20 2705 1210 631 16 1815 6377 21 2505 1210 691 16 1680 6102 22 2355 763 691 16 1625 5450 23 1926 663 691 16 1380 4676 24 1926 708 691 16 750 4091 LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên biÓu ®å phô t¶i ngµy cña hÖ thèng ®iÖn Thµnh phè th¸i nguyªn 0 1 2 3 4 5 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 Giê MW CN TM CC NN ASSH Hình 4.17 Từ biểu đồ phụ tải tổng có các nhận xét sau: * Biểu đồ phụ tải ngày của Thành phố Thái Nguyên có hai đỉnh, tương ứng với thời gian cao điểm, đỉnh thứ nhất xuất hiện vào khoảng 8 giờ đến 11 giờ, đỉnh thứ hai xuất hiện từ khoảng 14 giờ đến 18 giờ. Kết quả đã tính là phù hợp, công suất phụ tải vào giờ cao điểm lớn hơn hai lần công suất phụ tải vào những giờ thấp điểm. * Thời gian thấp điểm xuất hiện từ 1 giờ đến 6 giờ sáng, vào thời điểm này hệ số phụ tải rất thấp, có giá trị từ 0.43 – 0.5. Kết quả tính toán là phù hợp với thực tế hiện nay của hệ thống cung cấp điện cho thành phố Thái Nguyên. Dựa vào đồ thị phụ tải ngày theo tính toán, xác định được tỷ trọng tham gia của các thành phần kinh tế trong đồ thị phụ tải ngày của thành phố Thái Nguyên kết quả như bảng 4.23 Bảng 4.23 Giờ CN TM CC NN ASSH 1 46.51 19.96 13.68 0.42 19.43 2 46.51 19.96 13.68 0.42 19.43 3 46.51 19.96 13.68 0.42 19.43 4 45.41 19.49 13.36 2.26 19.49 LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 46.07 20.13 11.32 5.10 17.38 6 47.95 19.26 8.93 5.31 18.54 7 38.40 23.87 23.03 3.07 11.62 8 48.77 19.03 18.95 2.43 10.82 9 48.67 19.20 18.91 2.42 10.80 10 48.22 19.02 18.74 2.40 11.62 11 46.98 19.48 18.26 2.34 12.94 12 47.48 25.24 7.44 3.02 16.81 13 49.49 26.11 7.76 2.21 14.44 14 48.35 20.04 18.83 1.69 11.09 15 47.55 19.71 18.51 2.37 11.86 16 47.45 19.67 18.48 2.37 12.04 17 46.47 19.26 18.09 2.32 13.86 18 50.79 16.70 7.03 0.22 25.26 19 42.48 18.85 9.91 0.25 28.51 20 42.42 18.97 9.89 0.25 28.46 21 41.05 19.83 11.32 0.26 27.53 22 43.21 14.00 12.68 0.29 29.82 23 41.19 14.18 14.78 0.34 29.51 24 47.08 17.31 16.89 0.39 18.33 * Từ kết quả tính toán, có thể thấy trong thời gian cao điểm (từ 17h-20h), thành phần phụ tải công nghiệp chiếm tỷ trọng lớn nhất (từ 42.42% đến 50.79%). Trong thời đoạn này thành phần thương mại và công cộng đạt giá trị trung bình. Từ đó có thể thấy tiềm năng ứng dụng phương pháp chuyển dịch phụ tải của 3 thành phần này sang các giờ thấp điểm là rất lớn. * Trong thời gian cao điểm ngày từ 10 đến 12 giờ thì thành phần chủ yếu đóng góp vào đồ thị phụ tải tổng vẫn là thành phần công nghiệp (từ 46.98% đến 48.22%) cùng với thành phần phụ tải thương mại và công cộng (từ 7.44% đến 25.24%). Trong thời gian này cả 3 thành phần phụ tải công nghiệp, thương mại và dịch vụ công cộng đều đang đạt công suất cực đại buổi sáng. * Trong thời gian thấp điểm từ 1 – 3 giờ sáng thì công suất của các thành phần phụ tải đều giảm, các thành phần phụ tải trừ thành phần nông nghiệp đều có giá trị công suất cực tiểu trong thời đoạn này. Đây là tiềm năng rất lớn để áp dụng giải pháp chuyển dịch phụ tải từ giờ cao điểm sang giờ thấp điểm. LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên IV.3.2. Tỷ lệ điện năng của các khu vực kinh tế trong các thời gian cao điểm, bình thường và thấp điểm. Từ đồ thị phụ tải ta có thể xác định được điện năng của các khu vực kinh tế tham gia vào đồ thị phụ tải trong các thời gian cao điểm, b ình thường và thấp điểm như bảng 4.24. Bảng 4. 24 Khu vực kinh tế Cao điểm (kWh) % Bình thường (kWh) % Thấp điểm (kWh) % CN 4720 44,65 3215 46.36 1771 49.40 TM 1967 18.61 1368 19.73 663 18.49 CC 1834 17.35 1047 15.10 395 11.02 NN 235 2.22 132 1.90 16 0.45 ASSH 1815 17.17 1173 16.91 740 20.64 Tổng 10571 164.35 6935 100 3585 100 * Theo tính toán cho thấy lượng điện năng khu vực phụ tải công nghiệp tiêu thụ trong giờ cao điểm vẫn chiếm phần lớn (44,65%) sau đó là thành phần phụ t ải thương mại(18.61%), ánh sáng sinh hoạt (17.17%) và công cộng (17.35%). Thành phần nông nghiệp chỉ chiếm tỷ trọng nhỏ(2.22%). * Vào giờ thấp điểm tỷ trọng thành phần công nghiệp là 49.4%, thành phần công cộng còn 11.02%, nhưng thành phần phụ tải ánh sáng sinh hoạt lại tăng lên 20.64% và thành phần nông nghiệp giảm xuống chiếm 0.45%. Kết luận: * Phương pháp phân tích cơ cấu các thành phần phụ tải dựa theo đặc trưng của các phụ tải thành phần cho phép xây dựng thực dụng cơ cấu các thành phần phụ tải của đồ thị phụ tải thành phố Thái Nguyên trong hoàn cảnh số liệu phụ tải còn hạn chế như ở nước ta. Phương pháp đảm bảo tính tổng quát vì các đặc trưng của đồ thị phụ tải đều được tính theo các giá trị kỳ vọng của các đại lượng này. * Kết quả phân tích sẽ càng chính xác hơn nếu số liệu trong một khu vực cần tính toán nhiều hơn và các thành phần phụ tải được chọn lấy số liệu có tính toán điển hình hơn. LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên * Sau khi phân tích cơ cấu thành phần đồ thị phụ tải có thể thấy muốn giảm công suất đỉnh của hệ thống điện cần chú ý đến các giải pháp tác động chủ yếu đến ba khu vực công nghiệp, ánh sáng sinh hoạt và công cộng. Dựa trên kết quả phân tích đồ thị phụ tải, ở chương sau sẽ trình bày tiềm năng và các giải pháp áp dụng DSM để san bằng đồ thị phụ tải. LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên CHƯƠNG V: NGHIÊN CỨU, LỰA CHỌN CÁC GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG DSM VÀO SAN BẰNG ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CỦA HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN CHO THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN. V.1. Các giải pháp chung: Để lựa chọn được các giải pháp san bằng đồ thị phụ tải của hệ thống cung cấp điện cho Thành phố Thái Nguyên ta phải căn cứ vào kết quả đã tính được ở chương 4. Dựa vào đồ thị phụ tải ngày của thành phố Thái Nguyên có thể biết được thành phần phụ tải nào tham gia chủ yếu vào phụ tải đỉnh. Từ đó có các giải pháp cụ thể cho từng khu vực. Trong phần này chủ yếu nghiên cứu các biện pháp sử dụng tiết kiệm năng lượng điện như: V.1.1. Giảm điện tiêu thụ vào giờ cao điểm. Phương pháp này có tác dụng giảm sử dụng điện tối đa vào giờ cao điểm hoặc các giờ cao điểm trong ngày. Đặt thời gian để sử dụng bình nóng lạnh và không sử dụng các thiết bị điện có công suất lớn (Bếp điện, bàn là, máy giặt, tủ lạnh. . . .) là ví dụ tốt nhất cho phương pháp này. V.1.2. Tăng tiêu thụ điện vào giờ thấp điểm và giờ bình thường Mục tiêu của phương pháp này là khuyến khích khách hàng dùng điện nhiều vào giờ thấp điểm đêm và giờ bình thường trong ngày để ổn định công suất của hệ thống và nâng cao hiệu quả kinh tế vận hành hệ thống điện. Một trong những ví dụ thông thường của phương pháp này là khuyến khích các nhà máy có điện tiêu thụ lớn sử dụng các thiết bị điện vào các giờ thấp điểm ban đêm (Bơm nước phục vụ nông nghiệp, khuyến khích các nhà máy, xí nghiệp chuyển sang làm ca 3. . . .). V.1.3. Chuyển tiêu thụ điện ở các giờ cao điểm sang các thời gian thấp điểm. Tương tự như phương pháp tăng tiêu thụ điện vào giờ thấp điểm ban đêm và giờ bình thường, mục đích của việc chuyển tiêu thụ điện giờ cao điểm vào các giờ thấp điểm. LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Ví dụ: giúp khách hàng dùng các biện pháp giữ nhiệt để làm nước đá hoặc làm mát bởi vì nếu khách hàng sử dụng mục đích này vào ban ngày thông thường sẽ sử dụng rất nhiều điện năng. Tóm lại, đối với hệ thống cung cấp điện cho Thành phố Thái Nguyên, để san bằng đồ thị phụ tải chúng ta sẽ lựa chọn các giải pháp kinh tế kết hợp với kỹ thuật mà không phải là phát triển nguồn hoặc các biện pháp khác. Đối với mỗi một loại phụ tải chúng ta nên áp dụng biện pháp phù hợp nhằm đạt được hiệu quả cao nhất. V.2. Nghiên cứu, lựa chọn giải pháp san bằng đồ thị phụ tải thành phần: Thông qua kế t quả của phương pháp phân tích cơ cấu thành phần phụ tải đỉnh trong ĐTPT của HTĐ dựa trên cơ sở những đặc trưng cơ bản của các ĐTPT thành phần đã trình bày ở chương 4, chúng ta sẽ lựa chọn các giải pháp cho từng đồ thị phụ tải thành phần. Căn cứ vào kết quả phân tích đồ thị phụ tải tổng của Thành phố Thái Nguyên ở chương 4 có thể thấy rằng đồ thị phụ tải ngày của Thành phố có sự chênh lệch công suất rất lớn giữa giờ cao điểm và thấp điểm. Để san bằng đồ thị phụ tải ta phải giảm công suất đỉnh và tăng công suất đáy của đồ thị. Theo phân tích cho thấy mọi thành phần phụ tải đều có khả năng tham gia vào phụ tải đỉnh của đồ thị phụ tải. Tuy nhiên, theo kết quả đánh giá thành phần phụ tải công nghiệp chiếm tỷ trọng lớn nhất, sau đó đến thành phần phụ tải thương mại và ánh sáng sinh hoạt nên để san bằng đồ thị phụ tải ta sẽ tập trung vào các thành phần phụ tải này. Tiềm năng tiết kiệm của các ngành kinh tế trong các khu vực phụ tải này là rất lớn. Các biện pháp cụ thể cho từng khu vực như sau: V.2.1. Khu vực ánh sáng sinh hoạt: Qua phân tích ở chương 4 cho thấy thành phần phụ tải ánh sáng sinh hoạt chiếm tỷ trọng về công suất đỉnh và lượng điện năng trong giờ cao điểm là khá lớn. Khả năng áp dụng DSM vào khu vực này cũng cho hiệu quả rất cao. Có thể áp dụng các biện pháp sau: + Tuyên truyền hướng dẫn cách sử dụng điện hợp lý, tiết kiệm để người dân có ý thức và thói quen sử dụng điện tiết kiệm, hiệu quả. LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên + Áp dụng biểu giá bán điện theo thời gian sử dụng nhằm khuyến khích người dân hạn chế sử dụng điện vào giờ cao điểm hoặc chuyển việc sử dụng điện sang các giờ thấp điểm và bình thường. + Thực hiện chương trình khuyến mại, dán nhãn thiết bị để khuyến khích các hộ tiêu thụ điện sử dụng đèn và các thiết bị điện có hiệu suất cao, hạn chế nhập khẩu các thiết bị hiệu suất thấp, tiêu tốn năng lượng, có kế hoạch khuyến khích, đầu tư cho các nhà máy sản xuất thiết bị tiết kiệm điện. + Áp dụng các kỹ thuật điều khiển phụ tải bằng sóng để cắt luân phiên các thiết bị không thiết yếu như bình nóng lạnh, máy điều hòa nhiệt độ. Hoặc sử dụng các thiết bị đóng cắt để tự động cắt nguồn điện khi không có người sử dụng. + Hạn chế số lần đóng mở tủ lạnh, tủ đá, số lần làm việc của máy giặt, bàn là, bếp điện, cắt bỏ thời gian chờ của TV, VTR cũng làm giảm lượng điện năng tiêu thụ. Khả năng áp dụng DSM lớn nhất trong khu vực này là các phụ tải chiếu sáng. Theo số liệu điều tra điện năng tiêu thụ cho chiếu sáng chiếm khoảng 20 - 25% điện năng tiêu thụ của các hộ dân trong khu vực. Các hộ gia đình hiện nay chủ yếu sử dụng hai loại đèn là đèn huỳnh quang và đèn sợi đốt. Ước tính trung bình mỗi hộ có 5,2 bóng đèn huỳnh quang, trong đó: + Loại đèn dài 1,2m có công suất đèn và chấn lưu 40 + 12 = 52W: 4 bóng/1 hộ, chiếm khoảng 74% loại bóng tuýp. + Loại đèn dài 0,6m có công suất đèn và chấn lưu 20 + 8 = 28W: 1,2 bóng/1 hộ, chiếm khoảng 26% loại bóng tuýp. Bóng đèn sợi đốt có công suất từ (45-100)W có khoảng 1,9 bóng/1 hộ. Các loại đèn này có thể thay thế bằng đèn tiết kiệm điện: - Đèn T8 chấn lưu sắt từ có công suất: 36 + 6 = 42W - Đèn T8 chấn lưu điện tử có công suất: 36 + 3 = 39W - Đèn Compact công suất từ 7 cho đến 25W Có thể sơ bộ đánh giá hiệu quả tiết kiệm điện năng trong chiếu sáng sinh hoạt khi thay thế các loại đèn hiện đang sử dụng bằng các loại đèn tiết kiệm năng lượng: Dùng đèn huỳnh quang tiết kiệm năng lượng chấn lưu sắt từ (36 + 6W): Điện năng sử dụng bởi một bóng đèn sợi đốt (Ptb = 60W) sẽ giảm được. %30%100 60 4260 = − x W WW LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Điện năng sử dụng bởi một đèn huỳnh quang thông thường sẽ giảm được %23,19%100 52 4252 = − x W WW Dùng đèn huỳnh quang tiết kiệm năng lượng, chấn lưu điện tử(36W + 3W) Điện năng sử dụng bởi một bóng đèn sợi đốt (Ptb = 60W) sẽ giảm được %35%100 60 3960 = − x W WW Điện năng sử dụng bởi một đèn huỳnh quang thông thường sẽ giảm được %25%100 52 3952 = − x W WW Dùng đèn Compact có công suất trung bình là 20W Điện năng sử dụng bởi một bóng đèn sợi đốt (Ptb = 60W) sẽ giảm được %67%100 60 2060 = − x W WW Điện năng sử dụng bởi một bóng đèn huỳnh quang thông thường sẽ giảm được %62%100 52 2052 = − x W WW Như vậy, nếu thay thế toàn bộ số đèn huỳnh quang công suất chấn lưu sắt từ có công suất 52W bằng đèn tiết kiệm có công suất 39W và thay các đèn sợi đốt bằng đèn compact thì sẽ tiết kiệm được khoảng 40% lượng điện năng chiếu sáng. Tức là từ 8% cho đến 10% lượng điện năng của khu vực ánh sáng sinh hoạt. V.2.2. Khu vực công nghiệp Qua phân tích ở chương 4 cho thấy thành phần phụ tải công nghiệp chiếm tỷ trọng về công suất đỉnh và lượng điện năng trong giờ cao điểm là lớn nhất. Vì vậy, áp dụng DSM vào khu vực này sẽ đem lại hiệu quả cao nhất góp phần san bằng đồ thị phụ tải của thành phố Thái Nguyên. Nhìn chung, công nghệ và phần lớn các thiết bị trong các nhà máy, xí nghiệp hiện nay đều thuộc thế hệ cũ, năng suất chất lượng sản phẩm không cao, hiệu quả sử dụng năng lượng thấp. Tiềm năng cho áp dụng DSM vào khu vực này là rất lớn. Căn cứ vào đồ thị phụ tải ngày của khu vực công nghiệp có thể thấy công suất sử dụng cực đại thường xuất hiện vào giờ cao điểm. Để khắc phục tình trạng này, cần đưa ra các biện pháp: LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên + Khuyến khích các hộ tiêu thụ điện khu vực công nghiệp giảm sử dụng điện tối đa vào giờ cao điểm, chuyển sang sử dụng điện vào các giờ thấp điểm. + Lắp đặt công tơ 3 giá đối với các khách hàng thuộc đối tượng áp dụng theo thời gian sử dụng dựa trên cơ sở kinh nghiệm của các chương trình nghiên cứu phụ tải nhằm thúc đẩy việc sử dụng điện hợp lý. + Khuyến khích khách hàng sử dụng các nguồn điện Diezen để tự phát bù trong giờ cao điểm. + Cải thiện hiệu suất sử dụng các thiết bị điện như động cơ, điều hòa, ánh sáng. + Phát triển hơn nữa các chương trình trợ giúp về kiểm toán năng lượng. + Thiết lập các tiêu chuẩn về hiệu suất năng lượng tối thiểu cho các thiết bị công nghiệp chính. LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên V.2.2.1. Chuyển dịch phụ tải Qua phân tích đồ thị phụ tải của thành phần công nghiệp cho thấy đa phần các nhà máy, xí nghiệp làm việc 1 hoặc 2 ca, dẫn đến tình trạng chênh lệch công suất giữa ban ngày và ban đêm. Khi áp dụng tính giá điện năng theo thời điểm sử dụng các nhà quản lý sẽ thấy được lợi ích của việc giảm tiêu thụ điện vào giờ cao điểm và cân đối lại lịch trình sản xuất một cách hợp lý và tối ưu nhất. Thực tế cho thấy việc tăng số ca hoặc chỉnh đổi lịch làm việc từ giờ cao điểm sang giờ thấp điểm sẽ tiết kiệm một khoản lớn tiền điện phải trả hàng tháng của nhà máy. Để thấy được lợi ích cụ thể của phương pháp chuyển dịch phụ tải ta cùng nghiên cứu ví dụ sau: Công ty may Thái Nguyên hiện nay có 150 công nhân. Theo phân tích ở chương 4 thì thời gian tiêu thụ công suất lớn nhất là từ 8 giờ đến 11 giờ và từ 14 giờ đến 17 giờ. Mà theo kết quả tính toán thì đây chính là khoảng thời gian cao điểm của đồ thị phụ tải ngày. Tại thời điểm này công suất tiêu thụ là 120 kwh. Giá điện giờ cao điểm là 1775đồng/kwh, trong khi đó giá điện tại giờ thấp điểm là 895đồng/kwh. Từ trước tới nay trong một ngày Công ty may Thái Nguyên đã phải trả cho Điện lực một khoản tiền điện là: 120kwh x 8h x 1775đồng/kwh = 1.704.000 đồng/ngày Nếu chuyển toàn bộ lượng công suất này sang thời gian thấp điểm thì số tiền điện phải trả chỉ còn: 120kwh x 8h x 895đồng/kwh = 859.200 đồng/ngày Giả sử chuyển sang làm ca 3 công ty sẽ bồi dưỡng cho mỗi công nhân 5000 đồng. Số tiền tiết kiệm được sẽ là: 1.704.000 - 859.000 - 150 x 5000 = 94.800/ngày Như vậy mỗi tháng công ty sẽ tiết kiệm được: 24 ngày x 94.800 đồng = 2.275.200 đồng/tháng Và mỗi năm sẽ tiết kiệm được: 2.275.200 đồng/tháng x 12 tháng = 27.302.400 đồng/năm Số tiền này có thể dùng để thưởng cho những công nhân có tay nghề cao, không vi phạm kỷ luật. Việc làm này sẽ động viên tinh thần của công nhân, giúp họ yên tâm hơn trong công việc. LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Qua ví dụ này, ta có thể thấy được lợi ích của việc chuyển dịch phụ tải từ giờ cao điểm sang thấp điểm đối với các doanh nghiệp. Còn đối với Nhà nước, đối với các công ty điện lực và đặc biệt là điện lực Thái Nguyên thì việ c chuyển dịch phụ tải của các doanh nghiệp sẽ góp phần quan trọng vào việc san bằng đồ thị phụ tải cho thành phố Thái Nguyên. Trên đây chỉ là một ví dụ nhỏ, đối với một công ty chỉ có 150 công nhân và công suất tiêu thụ vào giờ cao điểm là 120kwh. Nếu các nhà máy xí nghiệp khác như Nhà máy Z159, Đúc Quang Vinh . . . . cũng áp dụng giải pháp này thì việc san bằng đồ thị phụ tải của hệ thống cung cấp điện cho thành phố Thái Nguyên sẽ trở nên dễ dàng hơn nhiều. V.2.2.2. Thay thế các động cơ, thiết bị lạc hậu hiệu suất thấp bằng các động cơ thế hệ mới. Một số kết quả nghiên cứu cho rằng trình độ công nghệ của Việt Nam hiện nay lạc hậu hơn so với các nước phát triển gần 50 năm. Trong những năm gần đây, nhiều nhà máy liên doanh với nước ngoài hoặc 100% vốn nước ngoài đã và đang xây dựng. Cũng có không ít các nhà máy, xí nghiệp trong nước đã đầu tư đổi mới công nghệ và thiết bị nhằm cải thiện chất lượng sản phẩm của mình song nhìn chung trình độ công nghệ chưa cải tiến được là bao. Theo nhiều kết quả nghiên cứu, cường độ năng lượng nói chung và suất tiêu hao điện năng nói riêng ở nước ta cao gấp hơn hai lần so với các nước phát triển. Nếu thay toàn bộ công nghệ sản xuất hiện nay bằng công nghệ của các nước tiên tiến đang sử dụng sẽ cho phép giảm được (30 - 50%) lượng điện năng dành cho ngành công nghiệp. Hiện nay các nước tiên tiến đang sử dụng các loại động cơ thế hệ mới EEMs. So với các động cơ thế hệ cũ thì hiệu suất của động cơ EEMs cao hơn từ (3 - 8%), nâng cao hệ số công suất cos ϕ . Mặc dù giá thành của loại động cơ này cao hơn các động cơ khác (từ 15 – 25%) nhưng với năng suất, chất lượng sản phẩm cao hơn và tiêu tốn năng lượng ít hơn thì thời gian hoàn vốn rất nhanh. Có thể lắp thêm cho các động cơ EEMs thường xuyên làm việc ở chế độ tải các bộ tự động điều khiển tốc độ của động cơ (ASD) sẽ có khả năng tiết kiệm thêm được khoảng 20 – 30% lượng điện năng tiêu thụ. LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Theo thống kê các động cơ điện tiêu thụ khoảng 60% tổng điện năng của khu vực công nghiệp. Nếu ta thay thế toàn bộ các động cơ điện thế hệ cũ bằng các động cơ EEMs với giả thiết hiệu suất trung bình của tất cả các động cơ EEMs cao hơn các động cơ thường là 5%. Ta tính được lượng điện năng tiết kiệm được khi thay thế các động cơ: AĐC = 0,6 x 0,05 x ACN Nếu các động cơ có đặt thêm bộ tự động điều khiển tốc độ động cơ với giả thiết lượng điện năng tiết kiệm được là 25%. V.2.2.3. Tiết kiệm điện năng trong chiếu sáng công nghiệp. Lượng điện năng sử dụng trong chiếu sáng chiếm khoảng 5% tổng nhu cầu điện năng của khu vực công nghiệp. Chủ yếu cung cấp cho chiếu sáng làm việc, phục vụ sinh hoạt và bảo vệ. Thời gian làm việc trong ngày của hệ thống chiếu sáng khá cao. Hầu hết các nhà máy, xí nghiệp thường dùng bóng đèn sợi đốt công suất từ 60 - 100W và đèn huỳnh quang loại chấn lưu sắt từ có tổng công suất 52W. Bố trí hệ thống chiếu sáng công nghiệp chưa hợp lý, không tận dụng được hết quang thông của đèn, hệ thống nhà xưởng xây dựng không tận dụng được ánh sáng tự nhiên. Để tiết kiệm năng lượng điện ta cần phải sử dụng các loại đèn tiết kiệm và lắp đặt hệ thống chiếu sáng theo tiêu chuẩn. Nếu ta thay toàn bộ số đèn chiếu sáng cũ bằng đèn tiết kiệm có tổng công suất là 39W và lượng điện năng tiết kiệm trong chiếu sáng vẫn lấy bằng 40% ta tính được lượng điện năng tiết kiệm trong chiếu sáng công nghiệp là 2%. Bên cạnh đó cần chú ý đến các giải pháp sau: + Thiết kế và xây dựng các nhà xưởng hợp lý. + Hợp lý hoá các quá trình sản xuất. + Bù công suất phản kháng để cải thiện cosϕ . + Thiết kế và vận hành kinh tế các trạm biến áp . + Sử dụng hợp lý các động cơ điện (sử dụng bộ điều chỉnh tự động tốc độ động cơ) . + Hệ thống bảo ôn các đường cấp hơi, hệ thống lạnh . + Hệ thống chiếu sáng hợp lý (số đèn hợp lý, đèn tiết kiệm điện). LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên V.2.3. Khu vực thương mại. Tiêu thụ năng lượng điện trong khu vực thương mại không phải là thành phần chủ đạo trong tổng tiêu thụ điện năng và biểu đồ phụ tải đỉnh. Nhưng trong thời gian tới phụ tải thành phần thương mại sẽ tăng rất nhanh nên việc áp dụng DSM cũng sẽ đạt hiệu quả rất cao. Thời điểm phụ tải của khu vực thương mại đạt giá trị cực đại cũng trùng với thời gian cao điểm. Nhưng việc chuyển dịch phụ tải từ giờ cao điểm sang giờ thấp điểm đối với khu vực này là rất khó khăn. Các biện pháp có thể sử dụng đối với khu vực phụ tải thương mại là: + Lắp đặt công tơ 3 giá cho các khách hàng thuộc đối tượng áp dụng. + Đưa ra một biểu giá điện hợp lý nhằm thúc đẩy việc sử dụng điện năng có hiệu quả, mức chênh lệch giữa giờ cao điểm và giờ thấp điểm hấp dẫn đối với khách hàng. + Khuyến khích các khách hàng sử dụng các nguồn năng lượng khác vào giờ cao điểm. + Thực hiện điều khiển phụ tải bằng sóng để cắt luân phiên các thiết bị không thiết yếu vào giờ cao điểm như: Bình nóng lạnh, máy điều hòa nhiệt độ. . . . + Sử dụng các đèn tiết kiệm điện phục vụ cho chiếu sáng và các thiết bị điện có hiệu suất cao. + Xây dựng quy chuẩn, khuyến khích cho các tòa nhà thương mại, các thiết bị chiếu sáng công cộng nhằm sử dụng điện hiệu quả và hợp lý. Mặt khác các lớp tường bao bọc và hệ thống cửa phải đầy đủ, kín để giảm bớt thời gian và công suất của các điều hoà. Lựa chọn các thiết bị có công nghệ hiện đại nhằm giảm công suất tiêu thụ. Kết luận: Trong chương này sơ bộ đã đưa ra được một số giải pháp tiết kiệm điện áp dụng cho các khu vực phụ tải nhằm mục đích san bằng đồ thị phụ tải của hệ thống cung cấp điện cho Thành phố Thái Nguyên, đặc biệt là vào giờ cao điểm. Các biện pháp này đặc biệt có ưu điểm: + Chi phí đầu tư cho việc áp dụng các giải pháp thấp hơn so với việc đầu tư xây dựng mới các nhà máy điện mới. Phần chi phí này có thể dành cho các mục đích khác phục vụ công cuộc phát triển đất nước. LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên + Tiết kiệm nguồn nhiên liệu do không phải xây dựng thêm các nhà máy nhiệt điện. + Trang bị cho mỗi người ý thức sử dụng tiết kiệm năng lượng, tránh lãng phí. Như vậy, việc lựa chọn các giải pháp như trên là hoàn toàn hợp lý, phù hợp với tình hình kinh tế đất nước và của Thành phố Thái Nguyên hiện nay. CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Đề tài có nội dung: “NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG CHƯƠNG TRÌNH DSM VÀO ĐIỀU KHIỂN, QUẢN LÝ NHU CẦU ĐIỆN NĂNG CHO THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN”. Để thực hiện bài toán này, tác giả đã sử dụng phương pháp phân tích cơ cấu thành phần phụ tải đỉnh trong ĐTPT của HTĐ dựa trên cơ sở những đặc trưng cơ bản của các ĐTPT thành phần áp dụng để phân tích đồ thị phụ tải của hệ thống cung cấp điện cho Thành phố Thái Nguyên. Từ đó đưa ra được đồ thị phụ tải ngày của từng khu vực, căn cứ vào các đồ thị phụ tải này mới có thể đưa ra được các giải pháp hợp lý. Một trong những mục tiêu của chương trình DSM là biến đổi hình dáng đồ thị phụ tải theo mong muốn. Với kết quả phân tích đồ thị phụ tải đã nghiên cứu sẽ là cơ sở để lựa chọn giải pháp DSM phù hợp nhất với tính chất, đặc điểm tiêu thụ điện năng của phụ tải, đem lại lợi ích cho cả ngành điện và hộ tiêu thụ. Nghiên cứu đánh giá tiềm năng tác động của DSM là một trong những nội dung quan trọng trong nghiên cứu ứng dụng DSM. Trên cơ sở kết quả sẽ tiến hành các bước tiếp theo để triển khai chương trình DSM. Từ kết quả nghiên cứu này cũng đưa ra được một cách nhìn tổng quan về các thành phần phụ tải tham gia vào công suất đỉnh của hệ thống, từ đó có các kế hoạch đáp ứng nhu cầu phụ tải trong tương lai, cũng như các kế hoạch cho việc sản xuất, truyền tải và phân phối của các công ty điện lực để có thể vận hành hệ thống một cách tối ưu. Ở chương 4 đã tiến hành phân tích đồ thị phụ tải với hai đỉnh trưa và tối. Cách tính này phù hợp với xu hướng tăng trưởng của các phụ tải điện hiện nay, nhu cầu điện LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên vào ban ngày sẽ tiếp tục tăng trưởng mạnh, cũng phù hợp với định hướng của ngành điện. Cũng từ kết quả của việc nghiên cứu xây dựng biểu đồ phụ tải chúng ta có thể hoàn thiện các chương trình DSM như sau: + Đối với thành phần ánh sáng sinh hoạt hiện nay mới chỉ có biện pháp khuyến khích, hỗ trợ các hộ dân trong việc sử dụng điện tiết kiệm. Cần có thêm các biện pháp về kinh tế như quy định giá điện theo thời điểm sử dụng để người dân thấy được lợi ích của việc tránh sử dụng điện vào giờ cao điểm và thực hiện. + Để tận dụng được tiềm năng tiết kiệm điện của thành phần phụ tải công nghiệp khuyến khích các công ty, xí nghiệp công nghiệp thực hiện kiểm toán năng lượng 5 năm một lần để có kế hoạch sử dụng năng lượng một cách hiệu quả nhất. Theo kết quả của chương trình thí điểm công tơ điện tử 3 giá cho thấy những hiệu quả ban đầu trong việc sử dụng hợp lý điện năng trong công nghiệp, cần tiếp tục triển khai chương trình rộng rãi tới các hộ phụ tải công nghiệp. + Thành phần phụ tải thương mại do đặc trưng của ngành nên việc giảm công suất sử dụng vào thời điểm tối là rất khó khăn. Cần có các biện pháp khuyến khích các hộ phụ tải trong khu vực này sử dụng các thiết bị điện có hiệu suất cao. Thực hiện ký kết hợp đồng với các doanh nghiệp tham gia chương trình điều khiển phụ tải bằng sóng. Ký kết hợp đồng với các doanh nghiệp sử dụng các nguồn năng lượng khác trong giờ cao điểm. + Đối với khu vực dịch vụ công cộng ngoài việc sử dụng các thiết bị điện có hiệu suât cao, cần có thêm quy định phạt hành chính để mọi người có ý thức tiết kiệm điện. LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1. Đánh giá tiềm năng tiết kiệm điện năng và hiệu quả của việc ứng dụng DSM ở Việt Nam - Đặng Quốc Thống, Nguyễn Thường, Đào Kim Hoa, Bạch Quốc Khánh, Báo cáo khoa học, Mã số KHCN.09.08.02, Bộ khoa học công nghệ và môi trường, Hà Nội. 2. Nghiên cứu khả năng ứng dụng DSM ở Việt Nam - Trần Đình Long, Đặng Quốc Thống, Nguyễn Thường, Lã Văn Út, Đào Kim Hoa, Nguyễn Văn Đạm, Báo cáo khoa học, Mã số KCĐL .95.04.10, Bộ khoa học công nghệ và môi trường,1997, Hà Nội. 3. Quy hoạch phát triển năng lượng và điện lực - Trần Đình Long, Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà Nội 1999 4. Báo cáo nghiên cứu khả thi dự án quản lý nhu cầu giai đoạn 2 (2002- 2005) Viện Năng lượng, Hà Nội 1/2002 5. Phương pháp nghiên cứu phụ tải - Công ty tư vấn Fichtner/ Colenco, Báo cáo cuối cùng, Dự án DSM , 2003, Hà Nội Tiếng Anh 1. Demand Side Management: Concepts and Methods - Clark W. Gelling & John Charmberlin, Published by The Fairmont Press, Inc, 2nd Edition, 1993, India LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên PHỤ LỤC Phụ lục I: Bảng tổng hợp các bảng biểu Bảng 1-1 Thống kê đường dây hiện hữu (tới 12/2006) Bảng 1-2 Chiều dài và loại dây dẫn của các lộ đường dây Bảng 1-3 Tổng chiều dài dây dẫn Bảng 1 - 4 Thống kê trạm biến áp hiện hữu (tới 12/2006) Bảng 1 - 5 Thông số kỹ thuật và hiện trạng tải của các máy biến áp và đường dây trung áp Bảng 4.1 Phụ tải khu vực công nghiệp - khối xây dựng, khai thác Bảng 4.2 Phụ tải khu vực công nghiệp - khối dệt may Bảng 4.3 Phụ tải khu vực công nghiệp - khối sản xuất Bảng 4.4 Phụ tải khu vực công nghiệp - khối cơ khí chế tạo Bảng 4.5 Phụ tải khu vực công nghiệp - khối sản xuất khí và nước Bảng 4.6 Phụ tải khu vực thương mại - khối khách sạn Bảng 4.7 Phụ tải khu vực thương mại - khối nhà hàng Bảng 4.8 Phụ tải khu vực công cộng - khối cơ quan chính quyền Bảng 4.9 Phụ tải khu vực công cộng - khối trường học Bảng 4.10 Phụ tải khu vực công cộng - khối ánh sáng công cộng Bảng 4.11 Phụ tải khu vực công cộng - khối bệnh viện Bảng 4.12 Phụ tải khu vực nông nghiệp Bảng 4.13 Phụ tải khu vực ánh sáng sinh hoạt Bảng 4.14 Tần suất xuất hiện thời gian công suất cực đại của khu vực công nghiệp Bảng 4.15 Tần suất xuất hiện thời gian công suất trung bình của khu vực công nghiệp Bảng 4.16 Tần suất xuất hiện thời gian công suất cực đại của khu vực thương mại Bảng 4.17 Tần suất xuất hiện thời gian công suất cực tiểu của khu vực thương mại Bảng 4.18 Tần suất xuất hiện thời gian công suất cực đại của khu vực công cộng Bảng 4.19 Tần suất xuất hiện thời gian công suất cực tiểu của khu vực công cộng Bảng 4.20 Tần suất xuất hiện thời gian công suất cực đại , cực tiểu của khu vực nông nghiệp Bảng 4.21 Tần suất xuất hiện thời gian công suất cực đại, cực tiểu của khu vực ánh sáng sinh hoạt Bảng 4.22 Công suất các thành phần Phụ tải Bảng 4.23 Thành phần % công suất các khu vực kinh tế trong đồ thị Phụ tải tổng Bảng 4.24 Tỷ lệ điện năng của các khu vực kinh tế tham gia vào đồ thị Phụ tải LuËn v¨n th¹c sü - HÖ thèng ®iÖn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Phụ lục II: Bảng tổng hợp các hình vẽ Hình 2.1 Sơ đồ đường dây ĐZ474(22KV) Hình 2.2 Đường dây 478 Hình 2.3 Đường dây 476 - E6.4 Hình 4.1 Biểu đồ Phụ tải ngày khối xây dựng, khai thác Hình 4.2 Biểu đồ Phụ tải ngày khối dệt may Hình 4.3 Biểu đồ Phụ tải ngày khối sản xuất Hình 4.4 Biểu đồ Phụ tải ngày khối cơ khí chế tạo Hình 4.5 Biểu đồ Phụ tải ngày khối sản xuất khí & nước Hình 4.6 Biểu đồ Phụ tải ngày khu vực công nghiệp Hình 4.7 Biểu đồ Phụ tải ngày khối khách sạn Hình 4.8 Biểu đồ Phụ tải ngày khối Nhà hàng Hình 4.9 Biểu đồ Phụ tải ngày khu vực thương mại Hình 4.10 Biểu đồ Phụ tải ngày khối cơ quan chính quyền Hình 4.11 Biểu đồ Phụ tải ngày khối trường học Hình 4.12 Biểu đồ Phụ tải ngày khối chiếu sáng công cộng Hình 4.13 Biểu đồ Phụ tải ngày khối bệnh viện Hình 4.14 Biểu đồ Phụ tải ngày khu vực công cộng Hình 4.15 Biểu đồ Phụ tải ngày khu vực nông nghiệp Hình 4.16 Biểu đồ Phụ tải ngày khu vực ánh sáng sinh hoạt Hình 4.17 Biểu đồ Phụ tải ngày của hệ thống điện Thành phố Thái Nguyên