Nghiên cứu dự phòng trong thị trường điện

4	Top	19.16	511.85	480.98	-11.71
5	5	Top	696.51	511.85	174.54	10.12
6	6	Left	17.23	341.19	-352.51	1.55
7	7	Right	21.80	21.80	0.00	0.00

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 112 trang tài liệu này.

Hình 4.8. Tăng tải tại nút 5 lên 250 (MW)

Bảng 4.7 và Hình 4.8 cho thấy rằng đường dây 2 - 5 và 4 - 5 bị quá tải dẫn tới tắc nghẽn, giá các nút và tổng chi phí tăng cao 10100 ($/h). Rõ ràng rằng khi bị tắc nghẽn chi phí tăng cao đột biến, sẽ gây ra nhiều bất lợi cho thị trường. Bảng 4.6 cũng cho thấy rằng giá điện tại nút 5 tăng đột biến 696.51 ($/MWh) mà chính là hậu quả của vấn đề tăng tải một cách quá giới hạn cho phép của nút 5. Để giải quyết vấn đề này, cần phải có các giải pháp mà có thể cụ thể như sau.

4.2.6. Giải pháp giải quyết tắc nghẽn

4.2.6.1. Thêm đường dây mới

Tương tự, sử dụng hệ thống điện 7 nút trên, tăng tải tại nút 5 lên, P5 = 290 (MW). Khi đó, sẽ xuất hiện quá tải trên đường dây 2 - 5, Hình 4.9. Để giải quyết vấn đề tắc nghẽn này, thêm đường dây 2 - 5 mới, song song với đường

dây cũ, Hình 4.10.

Hình 4.9. Hệ thống điện khi chưa có đường dây mới

Hình 4.10. Hệ thống điện khi có thêm đường dây mới

Bảng 4.8. Hệ thống điện khi chưa có đường dây mới

Nút	Khu vực	Giá cận biên ($/MWh)	Giá điện ($/MWh)	Giá tắc nghẽn ($/MWh)	Giá tổn thất ($/MWh)
1	1	Top	16.56	517.72	-478.00	-23.15
2	2	Top	16.87	517.72	-487.88	-12.97
3	3	Top	17.29	517.72	-493.82	-6.60
4	4	Top	17.27	517.72	-491.41	-9.04
5	5	Top	707.44	517.72	177.13	12.59
6	6	Left	17.23	343.43	-328.08	1.89
7	7	Right	21.80	21.80	0.00	0.00

Bảng 4.9. Hệ thống điện khi có thêm đường dây mới

Nút	Khu vực	Giá cận biên ($/MWh)	Giá điện ($/MWh)	Giá tắc nghẽn ($/MWh)	Giá tổn thất ($/MWh)
1	1	Top	16.56	19.40	-2.19	-0.64
2	2	Top	16.71	19.40	-2.34	-0.34
3	3	Top	17.40	19.40	-1.75	-0.24
4	4	Top	17.44	19.40	-1.58	-0.39
5	5	Top	20.56	19.40	0.86	0.30
6	6	Left	17.23	18.73	-1.57	0.07
7	7	Right	21.80	21.80	0.00	0.00

Bảng 4.8 và 4.9 cho thấy rằng truớc khi chưa có đường dây mới hệ thống điện bị quá tải, giá điện tại nút 5 lên cao bất thường là 707.44 ($/MWh). Sau khi có thêm đường dây mới, giá điện tại nút 5 giảm xuống là 20.56 ($/MWh).

Nếu so sánh 2 giá trị này, nhận thấy rằng một sự khác biệt rõ ràng trong hai phương án truyền tải. Qua đó, vấn đề xây dựng các đuờng dây mới cho các khu vực tải phát triển mạnh trong tương lai là cần thiết.

4.2.6.2. Nâng cấp đường dây cũ

Việc nâng cấp đường dây cũ tùy thuộc vào nhiều yếu tố như: dung lượng cho phép của máy biến áp, khả năng chịu lực khi thay đổi kết cấu cấu đường dây, khả năng phát triển tải trong tương lai…Nhưng ở đây ta đang bỏ qua các yếu tố này để phân tích tính khi ta nâng cấp dung lượng đường dây thì giá LMP sẽ ảnh hưởng như thế nào trong trường hợp nghẽn mạch.

Tiếp tục, xét bài toán 7 nút trên.Thông số đường dây cần chú ý trong trường hợp này là thông số đường dây nối nút 2 với nút 5. Thông số đường dây trước khi nâng cấp như Bảng 4.10.

Bảng 4.10. Thông số đường dây trước khi nâng cấp

Đường dây

Từ nút	Tới nút	Điện trở	Điện kháng	Giới hạn
12	1	2	0.01	0.06	65
13	1	3	0.04	0.24	150
23	2	3	0.03	0.16	80
24	2	4	0.03	0.18	100
25	2	5	0.02	0.12	100
26	2	6	0.01	0.06	200
34	3	4	0.005	0.03	100
45	4	5	0.04	0.24	70
57	5	7	0.01	0.24	200
67(1)	6	7	0.04	0.24	200
67(2)	6	7	0.04	0.24	200

Bảng 4.11. Thông số đường dây khi nâng cấp

Đường dây

Từ nút

Tới nút

Điện trở

Điện kháng

Giới hạn

1	2	0.01	0.06	65
13	1	3	0.04	0.24	150
23	2	3	0.03	0.16	80
24	2	4	0.03	0.18	100
25	2	5	0.02	0.12	150
26	2	6	0.01	0.06	200
34	3	4	0.005	0.03	100
45	4	5	0.04	0.24	70
57	5	7	0.01	0.24	200
67(1)	6	7	0.04	0.24	200
67(2)	6	7	0.04	0.24	200

Hình 4.11. Giá LMP khi chưa nâng cấp đường dây

Hình 4.12. Giá LMP khi nâng cấp đường dây

Bảng 4.12. Giá LMP khi chưa nâng cấp đường dây

Nút	Giá cận biên ($/MWh)	Giá điện ($/MWh)	Giá tắc nghẽn ($/MWh)	Giá tổn thất ($/MWh)
1	1	16.56	512.68	-478.33	-17.79
2	2	16.53	512.68	-485.57	-10.58
3	3	18.04	512.68	-486.76	-7.87
4	4	18.30	512.68	-482.66	-11.73
5	5	697.58	512.68	174.76	10.13
6	6	17.23	341.66	-325.98	1.55
7	7	21.80	21.80	0.00	0.00

Bảng 4.13. Giá LMP sau khi nâng cấp đường dây

Nút

Giá biên

($/MWh)

Giá điện

($/MWh)

Giá tắc nghẽn

($/MWh)

Giá tổn thất

($/MWh)

16.56

17.28

0.00

-0.71

16.89

17.28

0.00

-0.39

3	17.21	17.28	0.00	-0.07
4	4	17.15	17.28	0.00	-0.13
5	5	17.65	17.28	0.00	0.37
6	6	17.23	17.15	-0.00	0.08
7	7	21.80	21.80	0.00	0.00

Kết quả mô phỏng cho thấy trong trường hợp với tải tại nút 5 là 250 (MW) thì sẽ xảy ra tắc nghẽn ở đường dây 2 - 5 (131%) và giá tại nút 5 lên đến

697.58 ($/MWh), Bảng 4.12. Giá tại nút 5 so với các nút còn lại quá cao và đây là kết quả của sự phát triển tải tại nút 5 không cân xứng với khả năng tải của đường dây. Trong trường hợp này, có nhiều phương án xử lý cho sự mất cân bằng này và phương án tăng khả năng tải của đường dây cũng là một phương án tốt. Bảng 4.13 cho thấy rằng sau khi tăng khả năng tải đường dây 2 - 5 lên 150 (MW) thay cho đường dây cũ 100 (MW) thì giá tại nút 5 giảm xuống còn 17 ($/MWh) và hiện tượng tắc nghẽn không còn xảy ra.

4.2.7. Thị trường điện có dự phòng

Tương tự, xét một hệ thống điện 3 nút như Hình 4.13.

Hình 4.13. Hệ thống điện 3 nút trong thị trường điện có dự phòng

Để khảo sát bài toán thị trường điện có dự phòng, giả sử rằng:

+ Nguồn điện chỉ bao gồm các máy phát điện;

+ Các điều khiển máy phát điện chỉ bao gồm dự phòng điều chỉnh;

+ Các ràng buộc được thiết lập ở mức độ khu vực và chỉ có các ràng buộc điều chỉnh.

Khi ấy, các khảo sát được đề cập bao gồm:

+ Điều khiển dự phòng hỗ trợ và quay;

+ Các ràng buộc khẩn cấp và vận hành;

+ Các ràng buộc vùng.

Việc thiết lập đường cong yêu cầu dự phòng được thực hiện như Hình

4.14. Trong trường hợp này, đường cong nhu cầu cho dự phòng điều chỉnh khu vực có đặc tính dương tương ứng với các giá trị giảm dần, Hình 4.15.

Hình 4.14. Thiết lập đường cong yêu cầu dự phòng