BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGUYỄN VĂN GIÁP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN VĂN GIÁP NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG TRUYỀN TẢI ĐIỆN VIỆT NAM VÀ TÍNH TỐN PHÍ SỬ DỤNG LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT ĐIỆN 2007-2009 HÀ NỘI – 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN VĂN GIÁP ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG TRUYỀN TẢI ĐIỆN VIỆT NAM VÀ TÍNH TỐN PHÍ SỬ DỤNG LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI CHUYÊN NGÀNH: HỆ THỐNG ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT ĐIỆN Người hướng dẫn khoa học: VS GS TSKH TRẦN ĐÌNH LONG HÀ NỘI – 2010 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn riêng Các kết tính tốn nêu luận văn trung thực chưa công bố luận văn khác Hà Nội, tháng năm 2010 Tác giả luận văn Nguyễn Văn Giáp DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt HTĐ Hệ thống điện TTĐ Truyền tải điện Cty Công ty EVN Vietnam Electricity: Tập đoàn Điện lực Việt Nam QLDA NPT Nguyên nghĩa Quản lý dự án National Power Transmission Coporation: Tổng công ty Truyền tải điện Quốc gia TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn thành viên GENCO Generation Company: Tổng công ty Phát Điện SCIC State Capital Investment Corporation: Tổng công ty đầu tư kinh doanh vốn Nhà nước 10 GDP Gross Domestic Product: tổng sản phẩm quốc nội 11 ĐD Đường dây 12 MBA Máy biến áp 13 NMĐ Nhà máy điện 14 TSĐ Tổng sơ đồ 15 PLC Power Line Carrier: Kênh tải ba 16 STĐB 17 SCADA Supervisory Control And Data Acquisition: Hệ thống giám sát điều khiển thu thập liệu 18 EMS Energy Management System: hệ thống quản lý lượng 19 DMS Demand Side Management: quản lý nhu cầu 20 RTU Remote Terminal Units: thiết bị đầu cuối 21 MC Máy cắt 22 IEC International Electrotechnical Commission: Uỷ ban Kỹ thuật điện quốc tế 23 TCP/IP 24 IEDs Hệ thống sa thải đặc biệt Transmission Control Protocol/ Internet Protocol: giao thức kiểm sốt truyền thơng Internet Intelligent Electronic Devices: thiết bị điện tử thông minh DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT (tiếp theo) STT Chữ viết tắt Nguyên nghĩa 25 LAN Local Area Network : mạng nội 26 WAN Wide Area Network: mạng diện rộng 27 IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers: Viện kỹ sư điện điện tử 28 DCS Distributed Control System: hệ thống điều khiển phân tán 29 ADC Analog Digital Converter: biến đổi tương tự/số 30 TCT Thiết bị tự động cắt tải theo tần số 31 AVR Automatic Voltage Regulator: thiết bị tự động điều chỉnh điện áp 32 PSS Power System Stabilizer: thiết bị ổn định hệ thống điện 33 SVC Static Var Compensator: thiết bị bù ngang có điều khiển 34 AC Alternating Current: dòng điện xoay chiều 35 DC Direct Current: dòng điện chiều 36 VT Voltage Transformer: máy biến điện áp 37 CT Current Transformer: máy biến dòng điện 38 UoS Use of System: phí sử dụng hệ thống DANH MỤC CÁC BẢNG Ký hiệu Bảng 1.1 Bảng 1.2 Tên bảng Thống kê khối lượng đường dây truyền tải năm 2008 Thống kê khối lượng máy biến áp truyền tải năm 2008 Trang 7 Bảng 1.3 Chiều dài đường dây dung lượng máy biến áp truyền tải qua năm Bảng 1.4 Tổng hợp khối lượng xây dựng lưới điện truyền tải tới 2025 theo TSĐ-VI 25 Bảng 2.1 Dòng điện ngắn mạch thời gian tối đa loại trừ ngắn mạch 33 Bảng 2.2 Điện áp cho phép vận hành lưới theo cấp điện áp 57 Bảng Bảng tổng kết phương pháp xác định phí sử dụng lưới truyền tải 86 Bảng 4.1 Bảng 4.2 Bảng 4.3 Bảng 4.4 Bảng 4.5 Bảng 4.6 Bảng 4.7 Bảng 4.8 Bảng 4.9 Bảng 4.10 Các thông số lưới truyền tải Các kết tính tốn trào lưu cơng suất Chi phí cố định hàng năm cho đường dây Phí chi phí bổ sung Phí R1(1) nhà máy điện G1 phải trả Phí R1(4) nhà máy điện G4 phải trả Phí R2(1) nhà máy điện G1 phải trả Phí R2(4) nhà máy điện G4 phải trả Kết tính tốn nút Kết tính tốn trào lưu công suất đường dây 88 90 91 91 92 92 93 93 95 95 Bảng 4.11 Kết tính tốn mức độ sử dụng lưới truyền tải phân bổ phí truyền tải cho nhà máy 97 Bảng 4.12 Bảng 4.13 Bảng 4.14 Bảng 4.15 Bảng 4.16 Bảng 4.17 Bảng 4.18 Bảng 4.19 Phí truyền tải tính theo phương pháp Thông số lưới điện truyền tải Trào lưu công suất lưới Công suất nút nhà máy điện Ma trận phân phối hướng ngược A Ma trận nghịch đảo A-1 Xác định mức độ sử dụng lưới truyền tải nhà máy điện Phí sử dụng lưới truyền tải nhà máy điện 98 103 104 105 106 108 110 111 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Ký hiệu Tên hình vẽ biểu đồ Trang Hình 1.1 Tương quan tăng trưởng nguồn phụ tải cực đại Hình 1.2 Biểu đồ cấu công suất đặt nguồn năm 2008 10 Hình 2.1 Các chuẩn giao thức sử dụng trạm 43 Hình 2.2 Các chuẩn thơng tin liên lạc với bên ngồi 44 Hình 2.3 Xu hướng phát triển hệ thống thông tin điện lực 47 Hình 2.4 Mơ hình SCADA đơn giản hệ thống điện 48 Hình 2.5 Mơ hình SCADA trạm nhà máy điện 50 Hình 3.1 Mơ tả tỷ lệ cơng suất vào/ra nút 75 Hình 4.1 Hệ thống điện đơn giản nút 88 Hình 4.2 Phương án 89 Hình 4.3 Phương án có nhà máy G1 phát 89 Hình 4.4 Phương án có nhà máy G4 phát 90 Hình 4.5 Trào lưu cơng suất trung bình hệ thống 96 Hình 4.6 Chế độ phụ tải cực đại HTĐ 220kV-500kV miền Trung năm 2009 102 MỞ ĐẦU Từ thập niên cuối kỷ trước, ngành công nghiệp điện lực giới có thay đổi to lớn cấu tổ chức kinh doanh điều hành, thay đổi lớn cải cách theo hướng áp dụng thị trường điện cạnh tranh mức độ khác Ngành điện Việt Nam đứng trước nhu cầu thiết phải cung cấp điện phục vụ cho phát triển với tốc độ nhanh kinh tế quốc dân tiến hành cải tổ sâu rộng mơ hình quản lý Ở Việt Nam lộ trình cho việc áp dụng thị trường điện Thủ Tướng Chính Phủ phê duyệt Hiện nay, áp dụng bước thí điểm, sau áp dụng thức Trong thị trường điện lực cạnh tranh hệ thống lưới điện truyền tải đóng vai trị trung tâm, u cầu đặt cần lựa chọn mơ hình quản lý vận hành phù hợp để nâng cao hiệu sản xuất kinh doanh Năm 2008, việc đời Tổng Công ty Truyền Tải Điện Quốc Gia (NPT) đánh dấu thay đổi lớn mặt tổ chức quản lý hệ thống lưới truyền tải Song song với việc đổi quản lý việc nghiên cứu chế tính phí sử dụng lưới điện truyền tải tiến hành khẩn trương với tham gia đơn vị tư vấn nước Quá trình xây mơ hình, phương pháp tính phí đặt khơng khó khăn gây nhiều tranh cãi liên quan đến nhiều loại chi phí bên bán điện bên phân phối Từ vấn đề cấp thiết trên, luận văn “Đánh giá hệ thống truyền tải điện Việt Nam tính tốn phí sử dụng lưới truyền tải” đề tài nghiên cứu vừa có tính lý thuyết thực tiễn cao Luận văn bao gồm nội dung sau: Mở đầu Chương 1: Những vấn đề chung Chương 2: Yêu cầu kỹ thuật thiết bị đấu nối vào lưới điện truyền tải Chương 3: Các phương pháp tính tốn phí sử dụng hệ thống Chương 4: Ví dụ áp dụng, kết luận kiến nghị Kết luận kiến nghị Tác giả xin gửi lời cảm ơn đặc biệt đến Thầy hướng dẫn VS.GS.TSKH Trần Đình Long tận tình bảo đóng góp có ý kiến quý báu giúp tơi hồn thành luận văn Nhân đây, tác giả xin cảm ơn gia đình, bạn đồng nghiệp ln động viên giúp đỡ q trình học tập nghiên cứu Chương NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 1.1 Vai trò hệ thống truyền tải Điện loại hàng hóa đặc biệt, loại hàng hóa khơng thể lưu trữ sau sản xuất khách hàng xếp hàng để chờ đến lượt mua hàng Dây chuyền sản xuất kinh doanh điện quốc gia bao gồm khâu liên hoàn: sản xuất – truyền tải – phân phối điện xẩy đồng thời, bất ký thời điểm cần có cân công suất phát công suất tiêu thụ Các nguồn lượng sơ cấp quốc gia thường phân bố vùng xa xơi hẻo lánh, nhà máy điện thường xây dựng nơi thường cách xa trung tâm phụ tải lớn tập trung khu vực thành phố thị xã hay khu công nghiệp chế xuất Do vậy, để chuyên tải điện với khoảng cách lớn vậy, người ta phải xây dựng lưới điện truyền tải với cấp điện áp cao (từ 110kV trở lên) nhằm giảm tổn thất điện năng, điện áp nâng cao khả tải đường dây Khi hệ thống điện phát triển quy mơ lưới điện truyền tải sử dụng cấp điện áp cao Không có vậy, hệ thống điện (HTĐ) lưới điện truyền tải cịn có nhiệm vụ đảm bảo việc liên kết lưới điện khu vực trở thành lưới điện thống Chính liên kết có vai trò quan trọng việc cân lượng quốc gia, nâng cao hiệu sử dụng nguồn lượng sơ cấp, chẳng hạn tận dụng tối đa công suất phát thủy điện vào mùa lũ nhiệt điện vào mùa khô Lưới điện truyền tải có vai trị định việc giữ ổn định tin cậy HTĐ Từ phân tích đưa đến kết luận lưới điện truyền tải ln giữ vị trí trung tâm hệ thống điện 1.2 Mơ hình quản lý kinh doanh lưới điện truyền tải 1.2.1 Nguyên nhân độc quyền tự nhiên lưới điện truyền tải 109 Bảng 4.17 Ma trận nghịch đảo A-1 (tiếp theo) j 10 11 12 13 14 15 16 17 0,000 1,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,092 0,092 0,000 1,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,092 0,092 0,000 0,242 0,000 0,000 0,000 0,000 0,022 0,022 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 1,000 1,000 0,000 0,376 0,000 0,000 0,000 0,000 0,035 0,035 0,000 0,382 0,000 0,000 0,000 0,000 0,035 0,035 0,000 0,062 0,000 0,000 0,000 0,000 0,006 0,006 0,000 0,028 0,000 0,000 0,000 0,000 0,003 0,003 0,000 0,066 0,000 0,000 0,000 0,000 0,006 0,006 10 1,000 0,022 0,000 0,000 0,000 0,000 0,002 0,002 11 0,000 1,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 12 0,000 0,000 1,000 0,000 0,000 0,000 0,343 0,343 13 0,000 0,000 0,000 1,000 0,000 0,000 0,324 0,324 14 0,000 0,000 0,000 0,039 1,000 1,000 0,013 0,013 15 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 1,000 0,000 0,000 16 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 1,000 0,000 17 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,142 1,000 i Bảng 4.18: Xác định mức độ sử dụng lưới truyền tải nhà máy điện Pij Dijg PijG11 Dijg PijG15 Dijg PijG16 Dijg PijG17 NM 11 (MW) NM 15 (MW) NM 16 (MW) NM 17 (MW) Từ nút (i) Đến nút (j) 1 453,52 0,242 87,16 0,000 0,00 0,022 5,57 0,022 2,41 704,80 0,376 135,46 0,000 0,00 0,035 8,65 0,035 3,74 714,80 0,382 137,38 0,000 0,00 0,035 8,78 0,035 3,79 1873,12 1,000 360,00 0,000 0,00 0,092 23,00 0,092 9,94 116,55 0,062 22,39 0,000 0,00 0,006 1,43 0,006 0,62 122,90 0,066 23,61 0,000 0,00 0,006 1,51 0,006 0,65 10 40,65 0,022 7,81 0,000 0,00 0,002 0,50 0,002 0,22 12 122,90 0,000 0,00 0,000 0,00 0,343 85,82 0,343 37,08 13 115,86 0,000 0,00 0,000 0,00 0,324 80,91 0,324 34,95 10 32,98 0,000 0,00 0,000 0,00 0,092 23,03 0,092 9,95 11 51,73 0,028 9,94 0,000 0,00 0,003 0,63 0,003 0,27 12 11 360,00 1,000 360,00 0,000 0,00 0,000 0,00 0,000 0,00 13 13 14 4,55 0,000 0,00 0,000 0,00 0,013 3,18 0,013 1,37 14 15 14 160,00 0,000 0,00 1,000 160,00 0,000 0,00 0,000 0,00 15 16 214,60 0,000 0,00 0,000 0,00 0,858 214,60 0,000 0,00 16 16 17 35,40 0,000 0,00 0,000 0,00 0,142 35,40 0,000 0,00 17 17 143,40 0,000 0,00 0,000 0,00 0,142 35,50 1,000 108,00 (MW) -110- STT Bảng 4.19: Phí sử dụng lưới truyền tải nhà máy điện STT Phí sử dụng LTT Đơn vị Nhà máy điện 11 Nhà máy điện 15 Nhà máy điện 16 Nhà máy điện 17 Phí truyền tải/kW (khơng theo vị trí) VNĐ/kW 225.711,20 225.711,20 225.711,20 225.711,20 Phí truyền tải/kW (theo vị trí) VNĐ/kW 107.671,79 51.592,19 101.133,15 104.367,90 Phí truyền tải tổng/kW VNĐ/kW 333.382,99 277.303,38 326.844,35 330.079,10 Phí truyền tải nhà máy (theo năm) x106 VNĐ/năm 120.017,88 44.368,54 81.711,09 35.648,54 Phí truyền tải nhà máy (theo tháng) x106 VNĐ/tháng 10.001,49 3.697,38 6.809,26 2.970,71 -111- -112- 4.3 Một số nhận xét đánh giá cho áp dụng phí sử dụng lưới truyền tải thị trường điện Việt Nam Trong thị trường điện lực cạnh tranh phí sử dụng lưới truyền tải thành phần quan trọng giá điện Đối với Việt Nam, bước đầu áp dụng thị trường điện cạnh tranh sở kỹ thuật hạ tầng chưa hồn thiện vấn đề cấp thiết phải xây dựng chế tính phí đơn giản, minh bạch thuận tiện khách hàng sử dụng lưới truyền tải Từ phương pháp giới thiệu phân tích chương 3, ví dụ tính tốn chương thấy phương pháp “tem thư” số nhược điểm khơng phản ánh chi phí lại minh bạch áp dụng rộng rãi giới Các phương pháp khác phản ánh phí sử dụng sát với thực tế tính tốn lại phức tạp khó quản lý ngược lại phương pháp “tem thư” tính tốn đơn giản, dễ quản lý điều tiết Do đó, giai đoạn đầu áp dụng thị trường điện việc thiết lập chế giá tiêu chuẩn cố định dựa phương pháp “tem thư” phù hợp Các phương pháp tính phí phức tạp MW-km, tracing… phản ánh đầy đủ khuyến khích phát triển nguồn phụ tải hợp lý phù hợp để áp dụng cho cấp độ cao thị trường Phí sử dụng lưới điện truyền tải xây dựng dựa nguyên tắc: - Các công ty truyền tải điện thu hồi chi phí đầu tư sở hạ tầng lưới, chi phí vận hành bảo trì hệ thống, có mức lợi nhuận hợp lý - Phí sử dụng lưới truyền tải phân bổ cho tất khách hàng sử dụng lưới dựa công suất định mức mức độ sử dụng lưới phụ tải nhà máy - Đảm bảo tính minh bạch, đơn giản thuận tiện phù hợp với cấp độ phát triển thị trường điện Các thành phần phí sử dụng lưới truyền tải phân bổ sau: Thành phần khơng theo vị trí: nên sử dụng phương pháp “tem thư” để tính -113- tốn đơn giản, khơng phân biệt đối xử với khách hàng dễ thu hồi chi phí đầu tư cho sở hạ tầng lưới truyền tải Thành phần theo vị trí: áp dụng phương pháp tracing MW-km phương pháp đưa khuyến khích phát triển quy hoạch hợp lý nguồn phụ tải để giảm tổn thất, tắc nghẽn hệ thống Tuy vậy, qua tính tốn phân tích kiến nghị sử dụng phương pháp tracing vì: - Phương pháp dựa sở tính tốn trào lưu cơng suất hệ thống phân bổ phí truyền tải theo mức độ sử dụng lưới truyền tải khách hàng tính cho dịng cơng suất tổng (AC), xác tương đối tồn diện - Xác định mức độ sử dụng lưới truyền tải dựa hệ số phân phối cấu trúc lưới khối lượng tính tốn giảm nhiều so với phương pháp MWkm, đặc biệt áp dụng cho hệ thống điện lớn Các phương pháp tính khác xác định phí sử dụng lưới truyền tải theo vùng địi hỏi thị trường điện phát triển hoàn thiện với hạ tầng thông tin, đo lường điều khiển đại cho tất nút, hệ thống phần mềm quản lý mua bán điện, lập kế hoạch, lập hóa đơn, Cịn phương pháp đường dẫn hợp đồng khơng phù hợp với hệ thống điện có nhiều mạch vịng phức tạp hệ thống điện Việt Nam khó xác định đường dẫn cụ thể bên bán điện bên mua điện Thành phần phí khơng theo vị trí bao gồm chi phí cho dịch vụ truyền tải chung khơng liên quan đến vị trí bao gồm: đất đai, nhà trạm, thiết bị đóng cắt, chi phí quản lý,… phân bổ hai thành phần phí truyền tải theo vị trí khơng theo vị trí với tỷ lệ 50%/50% Phân bổ phí sử dụng lưới truyền tải bên bán điện (các nhà máy điện) bên mua điện (các công ty phân phối, khách hàng lớn mua điện trực tiếp…) nên theo tỷ lệ 30%/70% Tỷ lệ phân bổ cho nhà máy thấp xét đến yếu tố đặc thù việc xây dựng nhà máy phải gần nguồn nước, gần nguồn nhiên liệu -114- KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Ngành công nghiệp điện lực ln có vai trị quan trọng phát triển kinh tế xã hội quốc gia Trong hệ thống điện quốc gia lưới điện truyền tải nhiệm vụ chuyên tải điện từ nhà máy đến trung tâm phụ tải lớn, liên kết lưới điện, đảm bảo việc cân lượng quốc gia, nâng cao hiệu sử dụng nguồn lượng sơ cấp; lưới điện truyền tải có vai trị định việc giữ ổn định tin cậy HTĐ Như vậy, lưới điện truyền tải ln giữ vị trí trung tâm hệ thống điện Mặc dù thị trường điện cạnh tranh nước giới phát triển với mức độ khác công ty truyền tải ln tổ chức theo mơ hình độc quyền Ở số quốc gia cho phép tồn vài công ty Truyền tải điện (TTĐ) cơng ty mang tính chất độc quyền theo vùng địa lý cạnh tranh lẫn hoạt động truyền tải mang tính độc quyền tự nhiên Việc nhà nước nắm quyền sở hữu lưới truyền tải sở quan trọng để nhà nước quản lý, điều tiết thị trường điện doanh nghiệp khác hoạt động ngành công nghiệp lượng Cải tổ ngành điện theo hướng cạnh tranh đòi hỏi tất yếu Trong thị trường điện lực cạnh tranh việc thiết lập chế tính phí sử dụng lưới truyền tải phần quan trọng phức tạp đòi hỏi nhiều thời gian công sức Với đề tài “Đánh giá hệ thống truyền tải điện Việt Nam tính tốn phí sử dụng lưới truyền tải” luận văn tập trung nghiên cứu giải số vấn đề sau: Phân tích vai trị, vị trí hệ thống điện truyền tải, đánh giá thực trạng sở hạ tầng hệ thống lưới điện truyền tải Lưới điện truyền tải phát triển nhanh số lượng chưa đáp ứng nhu cầu phụ tải, cần phải hoàn thiện hạ tầng lưới truyền tải: nâng cao khả tải, độ tin cậy, hệ thống thông tin, đo lường, điều khiển Phân tích đánh giá mơ hình quản lý kinh doanh lưới điện truyền tải nay: cấu tổ chức, chế hạch tốn kinh doanh, Qua đưa đến kết -115- luận mơ hình khó đáp ứng phát triển thị trường điện Phân tích vai trị Tổng cơng ty Truyền tải điện Quốc Gia (NPT) thị trường điện cạnh tranh, đồng thời kiến nghị số hướng phát triển cho NPT giai đoạn Luận văn phân tích đánh giá quy định yêu cầu kỹ thuật chặt chẽ khách hàng đấu nối vào lưới truyền tải để HTĐ phát triển bền vững, an toàn tin cậy Các quan hữu quan sớm hoàn thành đề án thiết kế thị trường điện cấp độ, đặc biệt giai đoạn thị trường phát điện cạnh tranh để làm sở pháp lý cho việc tốn phí sử dụng lưới truyền tải điện tính tốn chi phí đấu nối nhà máy điện vào lưới điện truyền tải quốc gia; quy định hoạt động thị trường điện lực, bao gồm: Quy định vận hành thị trường điện; Quy định lưới điện truyền tải; Quy định lưới điện phân phối; Quy định đo đếm điện năng; Quy định áp dụng hợp đồng mua bán điện mẫu cần ban hành đồng bộ; khẩn trương hoàn thành quy định phương pháp lập, trình tự, thủ tục thẩm định ban hành loại giá phí hoạt động điện lực theo quy định pháp luật Nghiên cứu phương pháp chủ yếu để tính tốn phí sử dụng lưới điện truyền tải: - Xác định mục tiêu nguyên tắc chế thiết lập phí sử dụng luới truyền tải - Nghiên cứu chung phương pháp, phân tích đánh giá ưu nhược điểm phương pháp, đề xuất kiến nghị số áp dụng tính phí sử dụng lưới truyền tải cho thị trường điện lực cạnh tranh Việt Nam Trong chương tính tốn phí sử dụng lưới truyền tải cho nhà máy điện miền Trung – năm 2009 Phí truyền tải tính theo phương pháp tỷ lệ dịng cơng suất (phương pháp tracing) Kết tính tốn: tính tốn sử dụng số giả thiết để đơn giản hóa như: tính cho nhà máy đấu nối trực tiếp vào lưới truyền tải, cấp điện áp tính tốn 220kV-500kV, sử dụng suất đầu tư cho phần tử truyền tải,… Kết thu -116- mang tính thực tiễn cao, đảm bảo thu hồi chi phí cơng cơng ty truyền tải đồng thời có tính đến lợi nhuận hợp lý để tái đầu tư mở rộng, nâng cao chất lượng lưới truyền tải Do sử dụng phương pháp tracing nên kết phản ánh yếu tố vị trí nhà máy: nhà máy gần phụ tải chịu phí truyền tải thấp hơn, từ khuyến khích phát triển quy hoạch nguồn tải hợp lý TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Tên luận văn: “Đánh giá hệ thống truyền tải điện Việt Nam tính tốn phí sử dụng lưới truyền tải” Học viên: Nguyễn Văn Giáp Chuyên ngành: Hệ thống điện Khóa: 2007-2009 Người hướng dẫn khoa học: VS.GS.TSKH Trần Đình Long Luận văn nghiên cứu đánh giá Hệ thống truyền tải điện Việt Nam, yêu cầu kỹ thuật lưới điện truyền tải phương pháp tính phí sử dụng lưới truyền tải Nội dung luận văn bao gồm vấn đề sau: - Phân tích vai trị, vị trí lưới điện truyền tải; đánh giá thực trạng mơ hình quản lý hệ thống truyền tải điện Việt Nam Từ đó, đưa nhận xét kiến nghị cho mơ hình phát triển tương lai - Phân tích làm rõ yêu cầu kỹ thuật thiết bị khách hàng đấu nối vào lưới điện truyền tải để đảm bảo cho hệ thống điện vận hành an tồn, tin cậy hiệu q trình phát triển - Trình bày phân tích ngun tắc tính tốn phí sử dụng lưới truyền tải Nghiên cứu chung phương pháp tính phí sử dụng lưới truyền tải, đánh giá ưu nhược điểm phương pháp khả áp dụng cho thị trường điện lực cạnh tranh Việt Nam - Áp dụng tính tốn phí sử dụng cho lưới điện đơn giản nút theo phương pháp MW-km Tracing Sau tính tốn phí sử dụng lưới truyền tải cho nhà máy điện miền Trung – năm 2009 theo phương pháp Tracing Qua kết tính toán tác giả rút nhận xét đánh giá cho áp dụng phí sử dụng lưới điện truyền tải thị trường điện Việt Nam Từ khóa: phí sử dụng lưới truyền tải, phí truyền tải, thị trường điện, lưới điện truyền tải, hệ thống truyền tải điện Việt Nam SUMMARY OF THESIS - MASTER OF SCIENCES Topic:“ Evaluation of transmission system in Vietnam and determination of transmission use charge” Student: Nguyen Van Giap Major: Electrical Power System Cohort: 2007-2009 Instructor: Mr Tran Dinh Long / Academician - Professor - Doctor of Science This thesis aims to evaluate Transmission System in Vietnam, technical standards of Transmission network and Transmission fees methodologies Main content of the thesis is as follows: - Analyzing importance of transmission network, evaluating present situation and management model of transmission system in Vietnam With comments and recommendation are for the development of model in the future - Analyzing basic standards of transmission user’s device so that its connection to transmission network helps power system operate securely, properly and effectively in the future development - Representing and analyzing basic principles of transmission use charge It also shows methodologies and analysis of each their advantages and disadvantages including the possibility of application in Vietnam’s competitive electricity market - The use of 5-bus system transmission charge is determined according to MW-km and Tracing method - The use of transmission charge for power plants in Central region of Vietnam is calculated based on Tracing method Comments and evaluation of transmission use charge in Vietnam are drawn from these calculations Key words: use of transmission charge, transmission fees, elctricity market, Transmission network, Viet Nam’s transmission system TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Bộ Công Thương (2008), Thông tư Quy định hệ thống điện truyền tải Dự thảo lần [2] Phùng Văn Cường (2005), Nghiên cứu mô hình thị trường điện phương pháp tính phí truyền tải thị trường điện cạnh tranh [3] Tập đoàn Điện lực Việt Nam (2008), Quy trình đấu nối Hệ thống điện Quốc gia [4] Trần Anh Thái (2008), Mô hình tính phí truyền tải điện [5] Trung tâm điều độ Hệ thống điện Quốc gia A0 (2009), Tổng kết vận hành hệ thống điện quốc gia năm 2008 [6] Viện lượng (2005), Tổng sơ đồ VI – Qui hoạch phát triển điện lực Quốc gia gia đoạn 2006 – 2015 có xét triển vọng đến 2025 Tiếng Anh [7] A.R Abhyankar and S.A Khaparde, Electricity transmission pricing: Tracing based point-of-connection tariff [8] Arellano, M Soledad, Serra, Pablo, The competitive role of the transmission system in price-regulated power industries, Journal Energy Economics.Volume (Year): 30 (2009) Issue (Month): (July) Pages: 1568-1576 [9] Ault, G.W.; Elders, I.M.; Green, R.J., Transmission Use of System Charges Under Future GB Power System Scenarios, Power Systems, IEEE Transactions on Volume 22, Issue 4, Nov 2007 Page(s):1523 – 1531 [10] G C Bakos and M Soursosb, Technical feasibility and economic viability of a grid-connected PV installation for low cost electricity production [11] B S Gisin, M V Obessis, and J V Mitsche, “Practical methods for transfer limit analysis in the power industry deregulated environment” in Proc PICA IEEE Int Conf., 1999, pp 261-266 [12] Iov, F Teodorescu, R Blaabjerg, F Andersen, B Birk, J Mirand 2006, Grid Code Compliance of Grid-Side Converter in Wind Turbine Systems, Power Electronics Specialists Conference, 2006 PESC '06 37th IEEE [13] M Madrigal, Optimization Model and Techiniques for Implementation and Pricing of Electricity Markets, Ph.D Waterloo, ON, Canada: Univ Waterloo, 2000 [14] Mesic, M Toljan, I Tesnjak, S., The role of transmission network maintenance in achieving power system reliability, Electrotechnical Conference, 2009 MELECON 2009 The 14th IEEE Mediterranean, Publication Date: 5-7 May 2009, ISBN: 978-1-4244-1632-5 [15] Milano, F Canizares, C.A Invernizzi, M., Multiobjective optimization for pricing system security in electricity market, Power Systems, IEEE Transactions, Publication Date: May 2003, Volume: 18, Issue: On page(s): 596- 604 ISSN: 0885-8950 [16] Mohammad Shahidehpour, Hatim Yamin, Zuyi Li, Market Operations in Electric Power Systems, Print ISBN: 9780471443377 Online ISBN: 9780471224129 DOI: 10.1002/047122412X Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Inc [17] V H Quintana and G L Torres, “Introduction to interior-point methods,” IEEE PICA Santa Clara, CA, May 1999 [18] W Rosehart, C A Cañizares, and V Quintana, “Costs of voltage security in electricity markets,” in Proc 2001 IEEE Power Eng Soc Summer Meeting Seattle, WA, USA, July 2000 [19] Ruiyou Zhang Anjie Shu Shui Han Jinzhu Zhang Dingwei Wang Xiwen Liao, NETA Approach of Power Transmission Pricing and Its Tryout in Northeastern Power Grid of China, Transmission and Distribution Conference and Exhibition: Asia and Pacific, 2005 IEEE/PES [20] Tan, X.H., Lie, T.T., Allocation of transmission loss cost using cooperative game theory in the context of open transmission access, Sch of Electr & Electron Eng., Nanyang Technol Univ [21] Viravong, V.; Phonekeo, D.; Mountford, J.; Mitsche, J.; Yusof, S.; Cook, A., Use of system charges for the proposed Lao PDR national transmission grid Energy Management and Power Delivery, 1998 Proceedings of EMPD apos;98 1998 International Conference onVolume 2, Issue , 3-5 Mar 1998 Page(s):443 - 448 vol.2 [22] Wang Cheng-jiang, Wang Bin, Yuan Zhaoqiang, Yuan Yong, An excitation and risk mechanism to power transmission market, Power System Technology, 2002 Proceedings PowerCon 2002 International Conference on Volume 4, 13-17 Oct 2002 Page(s):2395 - 2399 vol.4 [23] Wollenberg, B.F., The price of change [electricity supply industry deregulation]Potentials, IEEE Volume 16, Issue 5, Dec 1997/Jan 1998 Page(s):14 - 16 [24] K Xie, Y.-H Song, J Stonham, E Yu, and G Liu, “Decomposition model and interior point methods for optimal spot pricing of electricity in deregulation environments,” IEEE Trans Power Syst., vol 15, pp 39-50, Feb 2000 MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị MỞ ĐẦU Chương NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 1.1 1.2 Vai trò hệ thống truyền tải Mơ hình quản lý kinh doanh lưới điện truyền tải 1.2.1 Nguyên nhân độc quyền tự nhiên lưới điện truyền tải 1.2.2 Thực trạng mơ hình tổ chức quản lý lưới điện truyền tải 1.2.3 Vị trí NPT thị trường điện cạnh tranh .4 1.3 Quá trình hình thành phát triển hệ thống lưới điện truyền tải Việt Nam 1.3.1 Giai đoạn từ 1995 đến 2008 1.3.2.1 Lưới truyền tải siêu cao áp 500kV 11 1.3.2.2 Lưới truyền tải 220kV, 110 kV 12 1.3.2.3 Hệ thống rơle bảo vệ tự động .14 1.3.2.4 Nhận xét kiến nghị 17 1.3.2 Quy hoạch phát triển lưới điện truyền tải tới 2025 21 1.3.2.1 Quy hoạch phát triển lưới điện 500kV 21 1.3.2.2 Quy hoạch phát triển lưới điện 110kV 220kV 23 Chương YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỐI VỚI THIẾT BỊ ĐẤU NỐI VÀO LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI 26 2.1 Điểm đấu nối ranh giới phân định tài sản, vận hành 26 2.1.1 Điểm đấu nối 26 2.1.2 Ranh giới phân định tài sản vận hành 27 2.2 Các yêu cầu kỹ thuật thiết bị đấu nối 27 2.2.1 Điều kiện chung để đấu nối vào lưới điện truyền tải .27 2.2.2 Yêu cầu thiết bị khách hàng 29 2.2.3 Yêu cầu hệ thống bảo vệ rơ le 29 2.2.3.1 Độ tin cậy .31 2.2.3.2 Tính chọn lọc 32 2.2.3.3 Tác động nhanh .32 2.2.3.4 Độ nhạy 33 2.2.3.5 Yêu cầu cấu hình hệ thống rơ le bảo vệ cho lưới điện điện truyền tải 34 2.2.4 Yêu cầu hệ thống thông tin 39 2.2.4.1 Một số yêu cầu kênh truyền tín hiệu 40 2.2.4.2 Yêu cầu chuẩn thông tin thiết bị 41 2.2.4.3 Yêu cầu tính mở hệ thống thông tin 44 2.2.5 Yêu cầu thiết bị SCADA/EMS 47 2.2.5.1 Khái niệm SCADA/EMS 47 2.2.5.2 Các yêu cầu chung 49 2.2.5.3 Các yêu cầu kỹ thuật hệ thống SCADA khách hàng .50 2.2.6 Một số yêu cầu tổ máy, nhà máy điện 55 2.2.6.1 Khả huy động điều khiển công suất 55 2.2.6.2 Hệ thống kích từ 57 2.2.6.3 Hệ thống điều tốc 58 2.2.7 Hệ thống tự động sa thải phụ tải theo tần số 59 2.2.8 Thiết bị đo đếm 62 2.2.8.1 Vị trí đo đếm điện 62 2.2.8.2 Yêu cầu tính dự phòng .63 2.2.8.3 Yêu cầu kỹ thuật hệ thống đo đếm điện 64 Chương CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN PHÍ SỬ DỤNG HỆ THỐNG 68 3.1 3.2 Những nguyên tắc tính phí sử dụng hệ thống 68 Các phương pháp tính tốn phí truyền tải 69 3.2.1 Phương pháp điểm - điểm 70 3.2.2 Phương pháp hệ thống 70 3.2.2.1 Phương pháp MW-km 71 3.2.2.2 Phương pháp tỷ lệ dịng cơng suất (phương pháp tracing) 74 3.2.2.3 Phương pháp định giá theo vị trí 79 3.2.2.4 Phương pháp “tem thư” (Postage - Stamp Rate Method) .81 Chương VÍ DỤ ÁP DỤNG, KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 87 4.1 Ví dụ tính phí truyền tải với số phương pháp 87 4.1.1 Tính tốn phí sử dụng lưới truyền tải phương pháp MW- km 87 4.1.2 Tính tốn phí sử dụng lưới truyền tải phương pháp tỷ lệ dịng cơng suất (phương pháp tracing) 94 4.1.3 Đánh giá phí truyền tải theo phương pháp MW-km Tracing 97 4.2 Tính phí truyền tải cho nhà máy điện miền Trung Việt Nam – năm 2009 98 4.2.1 Tính tốn u cầu doanh thu truyền tải 99 4.2.2 Phân bổ chi phí truyền tải cho nút nhà máy phụ tải 99 4.2.3 Xác định phí truyền tải cho nút nhà máy điện 99 4.3 Một số nhận xét đánh giá cho áp dụng phí sử dụng lưới truyền tải thị trường điện Việt Nam 112 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………………………………………… 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO ... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN VĂN GIÁP ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG TRUYỀN TẢI ĐIỆN VIỆT NAM VÀ TÍNH TỐN PHÍ SỬ DỤNG LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI CHUYÊN NGÀNH: HỆ... vận hành hệ thống điện thị trường điện, đơn vị truyền tải điện khách hàng sử dụng lưới điện truyền tải Thiết bị bảo vệ rơ le khách hàng sử dụng lưới điện truyền tải đơn vị truyền tải điện có liên... tổn thất điện năng, điện áp nâng cao khả tải đường dây Khi hệ thống điện phát triển quy mơ lưới điện truyền tải sử dụng cấp điện áp cao Khơng có vậy, hệ thống điện (HTĐ) lưới điện truyền tải cịn