Nghiên cứu giải pháp giám sát và điều chỉnh phụ tải khách hàng tại Tổng Công ty Điện lực TP.HCM

• Tác giả: Bùi Quang Minh
• Người hướng dẫn: TS. Huỳnh Quang Minh
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghệ TP. HCM
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
• Đề tài: Giải Pháp Giám Sát Và Điều Chỉnh Phụ Tải Điện Tại TP.HCM
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CÁM ƠN
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• MỤC LỤC
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài:
• 1.2. Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu
• 1.2.1. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
• 1.2.2. Nội dung nghiên cứu:
• 1.2.3. Phương pháp nghiên cứu:
• 1.2.4. Phạm vi nghiên cứu của đề tài :
• 2. CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH HIỆN TRẠNG LƯỚI ĐIỆN VÀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG PHỤ TẢI ĐIỆN CỦA CÁC KHÁCH HÀNG TRONG KHU VỰC
• 2.1. TP HỒ CHÍ MINH. Tổng quan về lưới điện phân phối TP. Hồ Chí Minh
• 2.1.1. Về nguồn điện:
• 2.1.2. Về lưới điện:
• 2.1.3. Khối lượng lưới điện phân phối
• 2.1.4. Tình hình phân phối điện năng
• 2.1.5. Tình hình tiêu thụ điện năng
• 2.2. Phân tích và tìm hiểu số liệu thu thập và biểu đồ phụ tải ngày của các khu vực TP
• 2.2.1. Khu vực phi công nghiệp
• 2.2.2. Khu vực Công nghiệp
• 2.2.3. Khu vực tiêu dùng dân cư
• 2.2.4. Khu vực nông nghiệp
• 2.2.5. Điện năng tiêu thụ của các khu vực kinh tế trong năm 2014:
• 2.3. Phụ tải của các khách hàng sử dụng điện có công suất lớn trong khu vực TP. Phụ tải đỉnh của HTĐ TP
• 2.4. Nhận xét và đánh giá:
• 3. CHƯƠNG 3: TÌM HIỂU VỀ CÁC CÔNG NGHỆ ĐO XA HIỆN NAY ĐANG ĐƯỢC ÁP DỤNG TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI
• 3.1. Giới thiệu tổng quan về điện kế điện tử
• 3.2. Giới thiệu về Điện kế điện tử
• 3.3. Hệ thống thu thập dữ liệu đo đếm từ xa
• 3.3.1. Dựa vào truyền dẫn trên đường dây tải điện (PLC)
• 3.3.2. Dạng lưới RF Mesh
• 3.4. Giải pháp mạng viễn thông 3G/GPRS
• 3.5. Giải pháp thu thập số liệu đo đếm từ xa qua mạng IP (WAN hoặc Internet)
• 3.6. Tình hình triển khai thu thập dữ liệu đo đếm từ xa của EVN
• 3.6.1. Tình hình lắp đặt điện kế điện tử và hệ thống thu thập dữ liệu từ xa tại các đơn vị trong EVN
• 3.6.1.1. Tình hình triển khai lắp đặt điện kế điện tử và thu thập từ xa
• 3.6.1.2. Các giải pháp thu thập đã triển khai trong thời gian qua
• 3.7. Kinh nghiệm triển khai thu thập từ xa trên thế giới
• 3.7.1. Các dự án thí điểm
• 3.7.1.1. Kinh nghiệm tại các quốc gia phát triển
• 3.7.1.2. Kinh nghiệm của các quốc gia mới nổi
• 4. CHƯƠNG 4: TÌM HIỂU VỀ HIỆN TRẠNG, CHỦNG LOẠI ĐIỆN KẾ VÀ CÁC CHƯƠNG TRÌNH QUẢN LÝ ĐIỆN KẾ HIỆN NAY CỦA HCMPC
• 4.1. Hiện trạng về chủng loại điện kế đang vận hành trên lưới
• 4.1.1. Lớp A, điện kế trạm 220 và 110 kV
• 4.1.2. Lớp B, điện kế đo đếm ranh giới giữa các Công ty Điện lực
• 4.1.3. Lớp C, điện kế tổng trạm công cộng
• 4.1.4. Lớp D, điện kế trạm khách hàng
• 4.1.5. Lớp E, điện kế khách hàng sau trạm công cộng
• 4.2. Hệ thống quản lý dữ liệu đo ghi tại các trạm biến áp
• 4.2.1. Tổng quan hệ thống quản lý dự liệu đo
• 4.2.2. Chương trình đo ghi xa tại trạm phân phối khách hàng
• 4.3. Chương trình quản lý vận hành lưới điện cao thế
• 4.4. Nhận xét đánh giá hạ tầng đo đếm từ xa của HCMPC
• 4.4.1. Về công nghệ truyền dẫn :
• 4.4.2. Về quản lý cơ sở dữ liệu điện kế
• 5. CHƯƠNG 5: TÌM HIỂU VỀ CÁC GIẢI PHÁP ĐIỀU CHỈNH PHỤ TẢI (DR) TRONG VIỆC QUẢN LÝ NHU CẦU ĐIỆN (DSM)
• 5.1. Khái niệm DSM
• 5.1.1. Các mục tiêu khi áp dụng DSM cho việc quản lý nhu cầu điện
• 5.1.1.1. Nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng của các hộ dùng điện
• 5.1.1.2. Điều khiển nhu cầu điện năng phù hợp với khả năng cung cấp một cách kinh tế nhất
• 5.1.2. Giải pháp thực hiện DSM
• 5.1.2.1. Kiểm toán năng lượng điện
• 5.1.2.2. Sử dụng năng lượng điện hiệu quả
• 5.2. Khái niệm DRMS
• 5.3. Các giải pháp điều chỉnh phụ tải (DR) hiện đang áp dụng tại Việt Nam và trên thế giới
• 5.3.1. Chương trình Tiết giảm phụ tải điện Curtailable Load Program (CLP)
• 5.3.2. Chương trình Điều chỉnh phụ tải điện khẩn cấp tự nguyện Voluntary Emergency Demand Response Program (VEDRP)
• 5.3.3. Điều chỉnh phụ tải trực tiêp Direct Load Control Program (LDCP)
• 5.3.4. Dịch chuyển phụ tải:
• 5.3.5. Biểu giá công suất cực đại thời gian thực Dynamic Peak Pricing (DPP):
• 5.3.6. Biểu giá công suất cực đại tới hạn Critical Peak Pricing (CPP):
• 5.4. Triển khai vận hành thử nghiệm chương trình điều chỉnh phụ tải với một số khách hàng lớn của Tổng công ty Điện lực TP
• 5.4.1. Tổng quan về phần mềm thử nghiệm
• 5.4.2. Số liệu dùng để thử nghiệm chương trình
• 5.4.3. Cơ sở xác định đường phụ tải cơ sở của khách hàng
• 5.4.4. Phương pháp tính toán Đường phụ tải cơ sở
• 5.4.5. Cơ sở tính toán chi phí cho các khách hàng lớn tham gia chương trình DR trong khu vực TP
• 5.4.5.1. Chương trình Tiết giảm phụ tải điện (Curtailable Load Program)
• 5.4.5.2. Chương trình Điều chỉnh phụ tải điện khẩn cấp tự nguyện (Voluntary Emergency Demand Response Program)
• 5.4.6. Kịch bản thử nghiệm
• 5.4.6.1. Kết quả thử nghiệm
• 5.4.6.2. Sự kiện CLP thứ nhất (thông báo trước 24h):
• 5.4.6.3. Sự kiện VEDRP thứ nhất (thông báo trước 2h):
• 5.4.6.4. Sự kiện CLP thứ hai:
• 5.4.6.5. Sự kiện VEDRP thứ hai:
• 6. CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP TRIỂN KHAI CHƯƠNG TRÌNH DR TẠI TỔNG CÔNG TY ĐIỆN LỰC TP
• 6.1. Phân tích và đánh giá chương trình DR
• 6.1.1. Đánh giá kết quả thử nghiệm
• 6.1.2. Các lợi ích mang lại khi triển khai chương trình DRMS
• 6.1.3. Tiềm năng triển khai chương trình DR
• 6.2. Các giải pháp để triển khai hiệu quả chương trình DR
• 6.2.1. Thu thập dữ liệu và chọn lọc khách hàng tham gia chương trình
• 6.2.2. Xác định các phụ tải có khả năng điều chỉnh của khách hàng
• 6.2.3. Xác định nguồn cung cấp và phụ tải của các khách hàng lớn
• 6.2.4. Giám sát chỉ số điện kế của các khách hàng tham gia chương trình DRMS theo thời gian thực. Kết hợp với giải pháp điều chỉnh phụ tải trực tiếp
• 6.2.5. Chế độ chính sách và truyền thông trong việc triển khai chương trình DR tới các khách hàng
• 7. CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
• 1.1. Đặt vấn đề: Hiện tại lưới điện TP.Hồ Chí Minh có đồ thị phụ tải không đồng đều , phụ tải giờ cao điểm và thấp điểm chênh lệch nhau khá cao. Hiện nay công suất của lưới điện TP.HCM giao động trong khoãng từ 1200MW đến 3000MW (Pmax ~ 3000MW, Pmin ~ 1200MW). Vấn đề đặt ra là trong khi hàng năm Ngành điện phải bỏ ra một lượng kinh phí rất lớn để xây dựng các nguồn điện nhằm đáp ứng nhu cầu phụ tải vào giờ cao điểm, nhưng trong giờ thấp điểm thì các nguồn điện này không phát huy hiệu quả, gây lãng phí đầu tư. Để giải quyết vấn đề đó và để đảm bảo việc sử dụng hợp lý nguồn cung cấp cũng như mạng lưới truyền tải và phân phối điện hiện có, cần tìm được cách làm cho đường cong phụ tải phù hợp với công suất sản xuất. Hiện nay các chương trình quản lý nhu cầu điện (DSM) đã được áp dụng rất hiệu quả ở các nước trên thế giới, các chương trình quản lý nhu cầu điện bao gồm: - Biểu giá theo thời gian sử dụng: Phương pháp điều khiển phụ tải gián tiếp. - Điều khiển tốc độ và hiệu suất động cơ. - Nâng cao hệ số công suất vận hành của lưới điện. - Nâng cao hiệu suất quạt thông gió và máy điều hoà không khí. - Nâng cao hiệu suất đèn chiếu sáng. - Điều khiển phụ tải trực tiếp Hiện nay EVN và HCMPC cũng đang áp dụng một số biện pháp nhằm giảm phụ tải vào giờ cao điểm bao gồm: - Sử dụng công tơ điện tử biểu giá theo thời gian - Sử dụng đèn huỳnh quang compact, các thiết bị tiết kiệm điện
• 1.2. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.3. Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu
• 1.3.1. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
• 1.3.2. Nội dung nghiên cứu
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

I. Tổng quan về giải pháp giám sát và điều chỉnh phụ tải điện tại TP

Giám sát và điều chỉnh phụ tải điện là một trong những giải pháp quan trọng nhằm tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng tại TP.HCM. Với sự phát triển nhanh chóng của đô thị, nhu cầu sử dụng điện ngày càng tăng cao, dẫn đến áp lực lớn lên hệ thống điện. Việc áp dụng các công nghệ hiện đại trong giám sát và điều chỉnh phụ tải không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng.

1.1. Tình hình hiện tại của lưới điện tại TP.HCM

Lưới điện TP.HCM hiện đang phải đối mặt với nhiều thách thức, bao gồm sự không đồng đều trong đồ thị phụ tải. Công suất đỉnh và thấp điểm chênh lệch nhau khá lớn, gây lãng phí đầu tư vào các nguồn điện không sử dụng hiệu quả trong giờ thấp điểm.

1.2. Vai trò của công nghệ trong giám sát phụ tải

Công nghệ IoT và hệ thống giám sát năng lượng hiện đại đóng vai trò quan trọng trong việc theo dõi và điều chỉnh phụ tải điện. Những công nghệ này giúp thu thập dữ liệu chính xác và kịp thời, từ đó đưa ra các quyết định điều chỉnh phù hợp.

II. Vấn đề và thách thức trong giám sát phụ tải điện tại TP

Mặc dù có nhiều giải pháp được đề xuất, nhưng việc giám sát và điều chỉnh phụ tải điện tại TP.HCM vẫn gặp phải nhiều thách thức. Các vấn đề như sự thiếu đồng bộ trong hệ thống, khó khăn trong việc thu thập dữ liệu và sự tham gia của khách hàng là những yếu tố cần được giải quyết.

2.1. Khó khăn trong việc thu thập dữ liệu

Việc thu thập dữ liệu từ các điện kế hiện tại gặp nhiều khó khăn do công nghệ lạc hậu và thiếu đồng bộ. Điều này ảnh hưởng đến khả năng giám sát và điều chỉnh phụ tải một cách hiệu quả.

2.2. Sự tham gia của khách hàng trong chương trình DR

Khách hàng thường không nhận thức đầy đủ về lợi ích của việc tham gia các chương trình điều chỉnh phụ tải. Điều này dẫn đến sự thiếu hụt trong việc tham gia, làm giảm hiệu quả của các giải pháp đã đề xuất.

III. Phương pháp giám sát và điều chỉnh phụ tải điện hiệu quả

Để giải quyết các vấn đề hiện tại, cần áp dụng các phương pháp giám sát và điều chỉnh phụ tải điện hiệu quả. Các giải pháp như sử dụng công nghệ đo xa, phân tích dữ liệu tiêu thụ điện và triển khai các chương trình khuyến khích khách hàng tham gia là rất cần thiết.

3.1. Công nghệ đo xa và phân tích dữ liệu

Công nghệ đo xa giúp thu thập dữ liệu tiêu thụ điện một cách chính xác và kịp thời. Phân tích dữ liệu này sẽ cung cấp thông tin cần thiết để điều chỉnh phụ tải một cách hiệu quả.

3.2. Các chương trình khuyến khích khách hàng tham gia

Các chương trình khuyến khích như giảm giá điện hoặc hỗ trợ tài chính cho khách hàng tham gia điều chỉnh phụ tải sẽ tạo động lực cho họ tham gia tích cực hơn.

IV. Ứng dụng thực tiễn của giải pháp giám sát phụ tải điện

Các giải pháp giám sát và điều chỉnh phụ tải điện đã được áp dụng thành công tại một số khu vực tại TP.HCM. Những kết quả đạt được cho thấy sự hiệu quả của các chương trình này trong việc giảm tải đỉnh và tiết kiệm chi phí cho ngành điện.

4.1. Kết quả từ chương trình Tiết giảm phụ tải

Chương trình Tiết giảm phụ tải đã giúp giảm đáng kể công suất tiêu thụ trong giờ cao điểm, từ đó giảm áp lực lên hệ thống điện và tiết kiệm chi phí đầu tư.

4.2. Phân tích dữ liệu từ các khách hàng tham gia

Dữ liệu từ các khách hàng tham gia chương trình cho thấy sự thay đổi tích cực trong hành vi sử dụng điện, góp phần vào việc tối ưu hóa phụ tải điện.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của giám sát phụ tải điện

Giám sát và điều chỉnh phụ tải điện tại TP.HCM là một lĩnh vực đầy tiềm năng. Với sự phát triển của công nghệ và sự tham gia tích cực của khách hàng, các giải pháp này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều lợi ích cho ngành điện trong tương lai.

5.1. Tương lai của công nghệ giám sát năng lượng

Công nghệ giám sát năng lượng sẽ tiếp tục phát triển, giúp nâng cao hiệu quả trong việc quản lý và điều chỉnh phụ tải điện.

5.2. Khuyến khích sự tham gia của cộng đồng

Cần có các chiến dịch truyền thông mạnh mẽ để nâng cao nhận thức của cộng đồng về lợi ích của việc tham gia vào các chương trình điều chỉnh phụ tải.