ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN NGỌC HẠNH DUNG PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ LÊN PHỤ TẢI ĐIỆN KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ANALYSIS OF THE INFLUENCE OF TEMPERATURE ON THE LOAD DEMAND IN HO CHI MINH CITY Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN Mã số : 60520202 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG NĂM 2019 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIẤ THANH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: PGS-TS Võ Ngọc Điều Cán chấm nhận xét 1: TS Huỳnh Quốc Việt Cán chấm nhận xét 2: PGS.TS Lê Chí Kiên Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP HCM ngày 31 tháng năm 2019 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: TS Lê Kỷ TS Huỳnh Quốc Việt PGS.TS Lê Chí Kiên PGS.TS Ngô Cao Cường TS Huỳnh Quang Minh Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận vãn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG DẠI HỌC BÁCH KHOA NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Ngọc Hạnh Dung MSHV: 1670798 Ngày, tháng, năm sinh: 17/6/1981 Nơi sinh: TPHCM Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60520202 1- TÊN ĐỀ TÀI: Phân tích ảnh huởng nhiệt độ lên phụ tải khu vục Thành phố Hồ Chí Minh 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Tìm hiểu yếu tố ảnh huởng đến phụ tải điện, tìm hiểu đặc điểm khí hậu khu vực TPHCM Tập hợp số liệu công suất tiêu thụ nhiệt độ 24 khu vực TPHCM - Phân tích mức độ tuơng quan yếu tố công suất tiêu thụ nhiệt độ - Dự báo phụ tải ngắn hạn (ngày) phương pháp hồi quy tuyến tính sở kết phân tích tuơng quan 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS-TS Võ Ngọc Điều Nội dung đề cương Luận văn thạc sĩ đuợc Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Tp HCM, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) Võ Ngọc Điều TRƯỞNG KHOA (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập, nghiên cứu thực luận văn tốt nghiệp, nhận hướng dẫn, giúp đỡ hỗ trợ nhiệt tình Thầy, Cơ giáo, Gia đình, Bạn bè Đồng nghiệp Thông qua luận văn này, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: o Thầy hướng dẫn: PGS-TS Võ Ngọc Điều, người trực tiếp hướng dẫn, cung cấp kiến thức, phương pháp nghiên cứu, hỗ trợ, giúp đỡ tơi thực hồn thành đề tài o Tập thể Thầy, Cô giáo trường đại học Bách Khoa TPHCM tận tình giảng dạy, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập nghiên cứu trường o Lãnh đạo Tổng công ty Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh, Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Thành phố Hồ Chí Minh, Gia đình, Bạn bè Đồng nghiệp động viên, khuyến khích tạo điều kiện thuận lợi thời gian cung cấp số liệu để tơi hoàn thành luận vãn Một lần xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Quý Thầy, Cô, Gia đình, Bạn bè Đồng nghiệp Chúc người ln vui vẻ hạnh phúc! TĨM TẮT Phân tích mối tương quan xu thay đổi biểu đồ phụ tải điện phụ tải điện với diễn biến nhiệt độ nội dung Bộ Công Thương yêu cầu thực nghiên cứu phụ tải (Khoản Điều 22 Thông tư số 19/2017/TT-BCT ngày 29/9/2017) Thực tế cho thấy nhiệt độ nhu cầu tiêu thụ điện có mối liên hệ mật thiết, việc nghiên cứu mối liên hệ 02 đại lượng hỗ trợ tốt cho công tác dự báo nhu cầu phụ tải điện phục vụ vận hành hệ thống điện, thị trường điện xây dựng kế hoạch phát triển lưới điện Mục tiêu luận văn rút mối tương quan nhiệt độ phụ tải khu vực TPHCM, thực dự báo phụ tải ngắn hạn theo mơ hình hồi quy tuyến tính phục vụ cho cơng tác vận hành hệ thống điện Tổng công ty Điện lực TPHCM Luận văn chia thành 05 chương với nội dung nghiên cứu sau: - Chương I: - Chương II: Giới thiệu đề tài Các yếu tố ảnh hưởng đến phụ tải điện - Chương III: - Chương IV: Mơ hình tính tốn phân tích tương quan nhiệt độ phụ tải, dự báo phụ tải ngắn hạn Kết phân tích - Chương V: Kết luận hướng phát triển đề tài ABSTRACT Analyzing the correlation between electricity consumption and temperature variability is one of the contents requested by the Ministry of Industry and Trade when studying the electricity demand (Cứcular No 19/2017/TT-BCT dated September 29, 2017) The relationship between temperature and electricity consumption is given by factual evidence, and the study of this relationship will support the load forecasting, operating the electricity system, electricity market and formulating the grid development plan The main objective of this thesis is to determine the correlation between electricity consumption and temperature in Ho Chi Minh City, to perform shortterm load forecast by linear regression model for the operation of the electricity system of the Ho Chi Minh City Power Company The thesis consists of 05 chapters with the following research contents: - Chapter I: Introduction - Chapter II: Factor affecting load demand - Chapter III: Model of correlation analysis between temperature and load, short-term load forecast - Chapter IV: Results - Chapter V: Conclusions and future work LỜI CAM ĐOAN Luận văn cơng trình nghiên cứu cá nhân tơi, đuợc thục duới sụ huớng dẫn khoa học PGS.TS Võ Ngọc Điều Các số liệu, kết luận nghiên cứu đuợc trình bày luận văn hồn tồn trung thục Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm lời cam đoan Học viên Nguyễn Ngọc Hạnh Dung DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình Lượng điện tiêu thụ ngày cao qua năm từ 2010-2019.14 Hình Dữ liệu hậu khu vực Thành phố Hồ Chí Minh 22 Hình Minh họa mức độ tương quan số trường hợp 25 Hình Minh họa mơ hình phân tích hồi quy tuyến tính 26 Hình Đồ thị phụ tải trung bình năm, mùa khơ mùa mưa năm 2015 31 Hình Đồ thị nhiệt độ trung bình năm, mùa khơ mùa mưa năm 2015.32 Hình Đồ thị nhiệt độ trung bình năm, mùa khơ mùa mưa năm 2016.33 Hình Đồ thị phụ tải trung bình năm, mùa khơ mùa mưa năm 2016 34 Hình Đồ thị phụ tải trung bình năm, mùa khơ mùa mưa năm 2017 35 Hình 10 Đồ thị nhiệt độ trung bình năm, mùa khơ mùa mưa năm 2017.36 Hình 11 Đồ thị phụ tải trung bình năm, mùa khơ mùa mưa năm 2018.37 Hình 12 Đồ thị nhiệt độ trung bình năm, mùa khơ mùa mưa năm 2018.38 Hình 13 Đồ thị phụ tải trung bình năm, mùa khơ mùa mưa năm tháng đầu năm 2019 39 Hình 14 Đồ thị nhiệt độ trung bình năm, mùa khô mùa mưa tháng đầu năm 2019 40 Hình 15 Đồ thị phụ tải trung bình năm từ 2015 đến 2019 41 Hình 16 Đồ thị phụ tải cực đại năm từ 2015 đến 2019 41 Hình 17 Đồ thị phụ tải cực tiểu năm từ 2015 đến 2019 42 Hình 18 Đồ thị nhiệt độ trung bình năm từ 2015 đến 2019 43 Hình 19 Đồ thị nhiệt độ cực đại năm từ 2015 đến 2019 43 Hình 20 Đồ thị nhiệt độ cực tiểu năm từ 2015 đến 2019 44 Hình 21 Đồ thị biển diễn p tổng ngày T trung bình ngày làm việc (trừ ngày nghỉ thêm) năm 2015 45 Hình 22 Đồ thị biển diễn p tổng ngày T trung bình ngày làm việc (trừ ngày nghỉ thêm) năm 2016 45 Hình 23 Đồ thị biển diễn p tổng ngày T trung bình ngày làm việc (trừ ngày nghỉ thêm) năm 201745 Hình 25 Đồ thị biển diễn p tổng ngày T Hình 24 Đồ thị biển diễn p tổng ngày T trung bình ngày làm việc (trừ ngày nghỉ thêm) năm 2018 46 trung bình ngày làm việc (trừ ngày nghỉ thêm) tháng đầu năm 2019 46 Hình 26 Đồ thị tuơng quan p tổng ngày T trung bình ngày làm việc (trừ ngày nghỉ thêm) năm 2015 47 Hình 27 Đồ thị tuơng quan p tổng ngày T trung bình ngày làm việc (trừ ngày nghỉ thêm) năm 2016 48 Hình 28 Đồ thị tuơng quan p tổng ngày T trung bình ngày làm việc (trừ ngày nghỉ thêm) năm 2017 49 Hình 29 Đồ thị tuơng quan p tổng ngày T trung bình ngày làm việc (trừ ngày nghỉ thêm) năm 2018 50 Hình 30 Đồ thị tuơng quan p tổng ngày T trung bình ngày làm việc (trừ ngày nghỉ thêm) tháng đầu năm 2019 51 Hình 31 Đồ thị tuơng quan đồ thị biến thiên p tổng T trung bình ngày làm việc năm 2018 52 Hình 32 Đồ thị tuơng quan đồ thị biến thiên p tổng T trung bình ngày thứ bảy năm 2018 54 Hình 33 Đồ thị tuơng quan đồ thị biến thiên p tổng T trung bình ngày chủ nhật năm 2018 56 Hình 34 Đồ thị tuơng quan đồ thị biến thiên p tổng T trung bình ngày làm việc mùa khô năm 2018 58 Hình 35 Đồ thị tương quan đồ thị biến thiên p tổng T trung bình ngày thứ bảy mùa khơ năm 2018 60 Hình 36 Đồ thị tuơng quan đồ thị biến thiên p tổng T trung bình ngày chủ nhật mùa khô năm 2018 62 Hình 37 Đồ thị tuơng quan đồ thị biến thiên p tổng T trung bình ngày làm việc mùa mưa năm 2018 64 Hình 38 Đồ thị tương quan đồ thị biến thiên p tổng T trung bình ngày thứ bảy mùa mưa năm 2018 66 Hình 39 Đồ thị tương quan đồ thị biến thiên p tổng T trung bình ngày chủ nhật mùa mưa năm 2018 68 10 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Hệ số tương quan đại lượng Công suất Nhiệt độ ngày làm việc (trừ ngày nghỉ thêm) năm 2015 47 Bảng Hệ số tương quan đại lượng Công suất Nhiệt độ ngày làm việc (trừ ngày nghỉ thêm) năm 2016 48 Bảng Hệ số tương quan đại lượng Công suất Nhiệt độ ngày làm việc (trừ ngày nghỉ thêm) năm 2017 49 Bảng Hệ số tương quan đại lượng Công suất Nhiệt độ ngày làm việc (trừ ngày nghỉ thêm) năm 2018 50 Bảng Hệ số tương quan đại lượng Công suất Nhiệt độ ngày làm việc (trừ ngày nghỉ thêm) tháng đầu năm năm 2019 51 Bảng Hệ số tương quan đại lượng Công suất Nhiệt độ ngày làm việc (trừ ngày nghỉ thêm) năm 2018 53 Bảng Hệ số tương quan đại lượng Công suất Nhiệt độ ngày làm việc (trừ ngày nghỉ thêm) năm 2018 54 Bảng Hệ số tương quan đại lượng Công suất Nhiệt độ ngày thứ bảy năm 2018 55 Bảng Hệ số tương quan đại lượng Công suất Nhiệt độ ngày thứ bảy năm 2018 56 Bảng 10 Hệ số tương quan đại lượng Công suất Nhiệt độ ngày chủ nhật năm 2018 57 Bảng 10 Hệ số tương quan đại lượng Công suất Nhiệt độ ngày chủ nhật năm 2018 57 Bảng 11 Hệ số tương quan đại lượng Công suất Nhiệt độ ngày chủ nhật năm 2018 58 Bảng 12 Hệ số tương quan đại lượng Công suất Nhiệt độ ngày chủ nhật năm 2018 59 80 gia [12] Thông tư số 39/2015/TT-BCT ngày 18/11/2015 quy định hệ thống điện phân phối [13] Thông tư số 25/2016/TT-BCT ngày 30/11/2016 Bộ Công Thương quy định hệ thống điện truyền tải [14] Thông tư số 23/2017/TT-BCT ngày 16/11/2017 quy định nội dung, trình tự thực chương trình điều chỉnh phụ tải điện [15] Muhammad Usman Fahad and Naeem Arbab, “Factor Affecting Short Term Load Forecasting”, Journal of Clean Energy Technologies, Vol 2, No 4, October 2014 [16] Shahida Khatoon, Ibraheem, Arunesh Kr Singh, Priti, Jamia Miilia Islamia, “Effects of Various Factors on Electric Load Forecasting: An Overview”, Power India International Conference (PIICON), 2014 6th IEEE [17] Wikipedia “Thành phố Hồ Chí Minh” Internet: https://vi.wikipedia.org/wiki/Thành_phố Hồ Chí Minh, Oct, 6, 2019 [18] Nguyễn Vãn Tuấn Phăn tích liệu với R Nhà xuất Tổng hợp TPHCM, 2019 81 PHỤ LỤC ❖ KÉT QUẢ NẤM 2015 Tương quan p tổng T trung bình ngày làm việc năm 2015 Hình AI Đô thị tương quan đô thị biên thiên p tơng T trung bình ngày làm việc năm 2015 Bảng AI Hệ sổ tương quan đại lượng Công suất Nhiệt độ ngày làm việc năm 2015 p tống (1) p tb (2) p max (3) p (4) AP (5) T max (6) T (7) AT (8) TQ1-6 TQ1-7 TQ1-8 TQ1-9 0,5188 0,6455 -0,1945 0,7305 TQ2-6 TQ2-7 TQ2-8 TQ2-9 0,5188 0,6455 -0,1945 0,7305 TQ3-6 TQ3-7 TQ3-8 TQ3-9 0,5313 0,6074 -0,1426 0,7058 TQ4-6 TQ4-7 TQ4-8 TQ4-9 0,4809 0,6415 -0,2258 0,6834 TQ5-6 TQ5-7 TQ5-8 TQ5-9 T tb (9) 82 0,2911 0,2047 0,057 0,3245 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 123 ... tăng cao, chứng tỏ có ảnh hưởng nhiệt độ [1], - Một số nghiên cứu giới chứng minh có mối liên hệ nhiệt độ phụ tải điện thực việc phân tích ảnh hưởng nhiệt độ lên phụ tải điện [2-8], 1.5 Tóm tắt... quan nhiệt độ phụ tải điện giới, đồng thời nhận diện yếu tố ảnh hưởng đến phụ tải điện Tìm hiểu đặc điểm khí hậu, thời tiết khu vực Thành phố Hồ Chí Minh để tăng độ xác 23 công tác dự báo phụ tải. .. ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60520202 1- TÊN ĐỀ TÀI: Phân tích ảnh huởng nhiệt độ lên phụ tải khu vục Thành phố Hồ Chí Minh 2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Tìm hiểu yếu tố ảnh huởng đến phụ tải điện, tìm hiểu