Giải pháp hiệu quả giảm tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối thành phố Sơn La

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu giải pháp giảm tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối thành phố sơn la tỉnh sơn la, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện pháp hoàn

• Tác giả: Nguyễn Hoàng Linh
• Người hướng dẫn: TS. Dương Trung Kiên
• Trường học: Đại học Điện lực
• Chuyên ngành: Quản lý năng lượng
• Đề tài: Giải pháp giảm tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối thành phố Sơn La
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG
• 1.1. Tổng quan về điện năng và kinh doanh điện năng
• 1.2. Khái niệm chung
• 1.3. Kinh doanh điện năng
• 1.4. Tổn thất điện năng
• 1.5. Phương pháp xác định tổn thất kỹ thuật
• 1.5.1. Xác định tổn thất trong máy biến áp
• 1.5.2. Xác định tổn thất trên đường dây
• 1.6. Các yếu tố tác động đến TTĐN và biện pháp giảm TTĐN
• 1.6.1. Các yếu tố tác động đến tổn thất điện năng
• 1.6.2. Các biện pháp nhằm giảm tổn thất điện năng
• 1.7. Ý nghĩa của việc giảm tổn thất điện năng
• 1.8. Tính toán và phân tích lưới điện bằng phần mềm PSS/ADEPT
• 1.8.1. Giới về phần mềm PSS/ADEPT
• 1.8.2. Các bước triển khai thực hiện tính toán bằng phần mềm
• 1.8.2.1. Thiết lập thông số mạng lưới
• 1.8.2.2. Các phương pháp xử lý số liệu đầu vào
• 1.9. Tóm tắt chương 1
• 2. CHƯƠNG II: THỰC TRẠNG TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TẠI ĐIỆN LỰC THÀNH PHỐ SƠN LA
• 2.1. Tổng quan về điện lực thành phố Sơn La
• 2.1.1. Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội thành phố Sơn La
• 2.1.2. Hiện trạng và xu hướng phát triển Điện lực thành phố Sơn La
• 2.1.2.1. Giới thiệu chung về Điện lực thành phố Sơn La
• 2.1.2.2. Cơ sở kỹ thuật hạ tầng Điện lực thành phố Sơn La
• 2.1.2.3. Hiện trạng SXKD điện năng thành phố Sơn La giai đoạn 2017-2019
• 2.2. Thực trạng tổn thất điện năng năm 2017-2019
• 2.2.1. Tổn thất điện năng trên lưới điện trung áp
• 2.2.2. Thực trạng tổn thất lưới điện hạ áp
• 2.2.3. Đánh giá tổn thất điện năng Điện lực thành phố Sơn La
• 2.3. Tính toán tổn thất kỹ thuật lưới điện phân phối Điện lực thành phố
• 2.3.1. Tính toán tổn thất điện năng kỹ thuật phần mềm PSS/ADEPT
• 2.3.1.1. Tổn thất công suất và điện năng trên đường dây
• 2.3.1.2. Tổn thất công suất, tổn thất điện năng trên máy biến áp
• 2.4. Phân tích tổn thất tại Điện lực thành phố Sơn La
• 2.5. Tóm tắt chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: CÁC GIẢI PHÁP GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TẠI ĐIỆN LỰC THÀNH PHỐ SƠN LA – TỈNH SƠN LA
• 3.1. Giải pháp kỹ thuật nhằm giảm tổn thất điện năng tại điện lực thành phố Sơn La
• 3.1.1. Cải tạo, hoàn thiện lưới điện phân phối đúng tiêu chuẩn kỹ thuật
• 3.1.2. Cơ sở đề xuất giải pháp
• 3.1.3. Nội dung của giải pháp
• 3.1.4. Dự kiến kết quả đạt được của giải pháp
• 3.2. Cải tạo lưới điện giảm tổn thất điện năng
• 3.2.1. Cơ sở đề xuất giải pháp
• 3.2.2. Nội dung của giải pháp
• 3.2.3. Dự kiến kết quả đạt được của giải pháp
• 3.3. Giải pháp tổ chức, quản lý giảm tổn thất điện năng tại điện lực TP Sơn La
• 3.3.1. Nâng cao chất lượng công tác quản lý và bảo dưỡng đường dây
• 3.3.1.1. Quản lý đường dây
• 3.3.1.2. Bảo dưỡng đường dây
• 3.3.2. Nâng cao chất lượng trong công tác quản lý vận hành
• 3.3.3. Cải tiến, hoàn thiện cơ cấu tổ chức sản xuất kinh doanh linh hoạt
• 3.3.4. Nâng cao chất lượng công tác dịch vụ khách hàng
• 3.4. Tóm tắt chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 3.1. Những kết quả đã đạt được
• 3.2. Hạn chế của luận văn
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giảm tổn thất điện năng

Giảm tổn thất điện năng là mục tiêu chính của luận văn, tập trung vào việc tối ưu hóa hiệu suất của lưới điện phân phối tại thành phố Sơn La. Các giải pháp được đề xuất nhằm giảm thiểu sự hao hụt năng lượng trong quá trình truyền tải và phân phối điện. Luận văn phân tích các yếu tố kỹ thuật và quản lý ảnh hưởng đến tổn thất điện năng, từ đó đưa ra các biện pháp cụ thể để cải thiện hiệu suất lưới điện.

1.1. Tổn thất điện năng kỹ thuật

Tổn thất điện năng kỹ thuật là sự hao hụt năng lượng do tính chất vật lý của quá trình truyền tải điện. Luận văn chỉ ra rằng khoảng 65% tổn thất xảy ra trên đường dây, 30% trong máy biến áp, và 5% từ các phần tử khác của mạng điện. Các yếu tố như điện trở, điện kháng, và điều kiện môi trường đóng vai trò quan trọng trong việc xác định mức độ tổn thất.

1.2. Tổn thất điện năng kinh doanh

Tổn thất điện năng kinh doanh liên quan đến các yếu tố quản lý và vận hành, bao gồm việc ăn cắp điện, sai số công tơ, và công tơ kẹt cháy. Luận văn nhấn mạnh rằng tổn thất kinh doanh phụ thuộc nhiều vào trình độ quản lý và sử dụng điện của nhân viên và khách hàng, đòi hỏi các biện pháp quản lý chặt chẽ hơn.

II. Lưới điện phân phối tại thành phố Sơn La

Lưới điện phân phối tại thành phố Sơn La có đặc điểm là kết cấu lưới điện hở, với phụ tải được cấp điện từ một nguồn chính là trạm 110kV-2x40MVA Sơn La. Luận văn phân tích hiện trạng tổn thất điện năng trên lưới điện trung áp và hạ áp, đồng thời đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của lưới điện. Các giải pháp cải thiện lưới điện được đề xuất nhằm nâng cao độ tin cậy và ổn định của hệ thống.

2.1. Hiện trạng tổn thất điện năng

Luận văn cung cấp số liệu về tổn thất điện năng trên lưới điện trung áp và hạ áp tại thành phố Sơn La trong giai đoạn 2017-2019. Tỷ lệ tổn thất hiện tại là 6.53%, với các nguyên nhân chính bao gồm kết cấu lưới điện hở và sự cố vận hành. Các phân tích chi tiết giúp xác định các khu vực có tổn thất cao và đề xuất các biện pháp khắc phục.

2.2. Cải thiện lưới điện

Các giải pháp cải thiện lưới điện bao gồm việc cải tạo và hoàn thiện lưới điện theo tiêu chuẩn kỹ thuật, nâng cao chất lượng công tác quản lý và bảo dưỡng đường dây. Luận văn cũng đề xuất việc sử dụng công nghệ điện năng hiện đại để tối ưu hóa lưới điện, giảm thiểu tổn thất và nâng cao hiệu suất vận hành.

III. Giải pháp điện năng và quản lý

Luận văn đề xuất các giải pháp điện năng và quản lý nhằm giảm tổn thất điện năng tại thành phố Sơn La. Các giải pháp kỹ thuật bao gồm việc cải tạo lưới điện, lắp đặt thiết bị bù công suất, và sử dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính toán và phân tích lưới điện. Bên cạnh đó, các giải pháp quản lý tập trung vào việc nâng cao chất lượng công tác quản lý và bảo dưỡng đường dây, cải tiến cơ cấu tổ chức sản xuất kinh doanh linh hoạt.

3.1. Giải pháp kỹ thuật

Các giải pháp kỹ thuật được đề xuất bao gồm việc cải tạo lưới điện, lắp đặt thiết bị bù công suất, và sử dụng phần mềm PSS/ADEPT để tính toán và phân tích lưới điện. Luận văn nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tối ưu hóa lưới điện để giảm thiểu tổn thất và nâng cao hiệu suất vận hành.

3.2. Giải pháp quản lý

Các giải pháp quản lý tập trung vào việc nâng cao chất lượng công tác quản lý và bảo dưỡng đường dây, cải tiến cơ cấu tổ chức sản xuất kinh doanh linh hoạt, và nâng cao chất lượng dịch vụ khách hàng. Luận văn chỉ ra rằng việc quản lý hiệu quả sẽ giúp giảm thiểu tổn thất kinh doanh và nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống điện.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối là một vấn đề quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sản xuất kinh doanh điện năng và chất lượng cung cấp điện. Tại thành phố Sơn La, tỉnh Sơn La, với đặc thù địa hình miền núi phức tạp và lưới điện phân phối có kết cấu hở, tỷ lệ tổn thất điện năng hiện đạt khoảng 6,53% trong giai đoạn 2017-2019. Mức tổn thất này tuy có xu hướng giảm nhờ các cải tạo kỹ thuật nhưng vẫn chưa đạt được mục tiêu đề ra, gây ảnh hưởng đến chi phí vận hành và chất lượng dịch vụ điện năng.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là khảo sát, đánh giá thực trạng tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối thành phố Sơn La, phân tích nguyên nhân và đề xuất các giải pháp kỹ thuật, tổ chức nhằm giảm thiểu tổn thất, nâng cao hiệu quả kinh doanh điện năng. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào dữ liệu tổn thất điện năng giai đoạn 2017-2019 và đề xuất giải pháp cho giai đoạn đến năm 2025. Nghiên cứu có ý nghĩa thiết thực trong việc hỗ trợ quản lý vận hành lưới điện, giảm chi phí đầu tư phát điện, đồng thời góp phần nâng cao chất lượng điện năng phục vụ phát triển kinh tế - xã hội địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Khái niệm tổn thất điện năng: Tổn thất điện năng được chia thành tổn thất kỹ thuật (do đặc tính vật lý của thiết bị và đường dây) và tổn thất kinh doanh (do sai số đo đếm, trộm cắp điện, quản lý kém). Tổn thất kỹ thuật chiếm khoảng 65% trên đường dây, 30% trong máy biến áp và 5% ở các phần tử khác.
• Mô hình tính toán tổn thất kỹ thuật: Sử dụng sơ đồ thay thế máy biến áp và đường dây để xác định tổn thất công suất và điện năng theo các công thức vật lý, đồng thời áp dụng phương pháp tính tổn thất điện năng theo thời gian tổn thất công suất lớn nhất.
• Phần mềm PSS/ADEPT: Ứng dụng phần mềm chuyên dụng để mô phỏng, tính toán phân bố công suất, tổn thất điện áp, tổn thất công suất trên lưới điện phân phối, đồng thời xác định vị trí và dung lượng tụ bù tối ưu nhằm giảm tổn thất.

Các khái niệm chính bao gồm: tổn thất điện năng kỹ thuật, tổn thất điện năng kinh doanh, tổn thất công suất trên đường dây, tổn thất trong máy biến áp, và các chỉ số đánh giá độ tin cậy lưới điện như SAIFI, SAIDI.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp:

• Khảo sát thực tế: Thu thập số liệu vận hành, điện năng nhận, điện năng thương phẩm, tổn thất điện năng từ Điện lực thành phố Sơn La giai đoạn 2017-2019.
• Phân tích tổng hợp: Đánh giá nguyên nhân tổn thất dựa trên đặc điểm kỹ thuật lưới điện, điều kiện vận hành, công nghệ thiết bị và công tác quản lý.
• Phương pháp tính toán lý thuyết: Áp dụng các công thức tính tổn thất kỹ thuật trên máy biến áp và đường dây, sử dụng phần mềm PSS/ADEPT để mô phỏng và phân tích tổn thất.
• Phân tích hiệu quả kinh tế: Đánh giá chi phí đầu tư và lợi ích kinh tế của các giải pháp giảm tổn thất đề xuất.

Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm toàn bộ lưới điện phân phối do Điện lực thành phố Sơn La quản lý với hơn 227 km đường dây trung thế, 218 km đường dây hạ thế và 247 trạm biến áp với tổng công suất 52.902,5 kVA. Phương pháp chọn mẫu dựa trên toàn bộ hệ thống lưới điện phân phối nhằm đảm bảo tính đại diện và toàn diện. Thời gian nghiên cứu tập trung vào số liệu từ năm 2017 đến 2019, với dự báo và đề xuất giải pháp đến năm 2025.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tỷ lệ tổn thất điện năng trung bình đạt 6,53% trong giai đoạn 2017-2019, trong đó tổn thất trên lưới 35kV có tỷ lệ cao hơn so với lưới 22kV. Cụ thể, tổn thất trên lưới 35kV dao động quanh mức 6,3-6,7%, trong khi lưới 22kV có tỷ lệ tổn thất khoảng 3,8-4,1%.

2. Tổn thất điện năng trên lưới hạ áp giảm từ 7,44% năm 2017 xuống còn khoảng 6% năm 2019, mặc dù điện năng nhận tăng lên đáng kể. Điều này cho thấy hiệu quả bước đầu của các biện pháp cải tạo và quản lý.

3. Phân tích tổn thất kỹ thuật bằng phần mềm PSS/ADEPT cho thấy tổn thất công suất lớn nhất tập trung ở các đoạn đường dây dài, dây dẫn tiết diện nhỏ và máy biến áp vận hành gần công suất định mức, đặc biệt tại trạm biến áp trung gian 2/9 với công suất vận hành đạt tới 90% công suất định mức.

4. Nguyên nhân tổn thất chủ yếu bao gồm: kết cấu lưới điện hở, thiết bị cũ kỹ, dây dẫn tiết diện nhỏ, công tác quản lý vận hành và bảo dưỡng chưa đồng bộ, cùng với các yếu tố khách quan như địa hình phức tạp, thời tiết khắc nghiệt.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu phù hợp với các báo cáo ngành điện về tổn thất điện năng tại các khu vực miền núi có đặc điểm lưới điện phân phối tương tự. Tỷ lệ tổn thất trên lưới 35kV cao hơn do đặc thù truyền tải điện qua các đoạn đường dây dài, phụ tải tập trung cuối nguồn và máy biến áp vận hành gần công suất tối đa. Việc sử dụng phần mềm PSS/ADEPT giúp mô phỏng chính xác tổn thất kỹ thuật, từ đó xác định các vị trí đặt tụ bù tối ưu và cải tạo lưới điện hiệu quả.

Biểu đồ phân bố tổn thất điện năng theo từng lộ đường dây và trạm biến áp có thể được trình bày để minh họa rõ ràng các điểm nóng tổn thất, hỗ trợ cho việc ra quyết định đầu tư cải tạo. So sánh với các nghiên cứu tương tự, việc giảm tổn thất điện năng không chỉ dựa vào cải tiến kỹ thuật mà còn phụ thuộc lớn vào công tác quản lý, vận hành và nâng cao nhận thức người lao động.

Ý nghĩa của việc giảm tổn thất điện năng tại thành phố Sơn La là rất lớn, giúp giảm chi phí phát điện, nâng cao chất lượng điện áp, giảm thiểu sự cố và tăng độ tin cậy cung cấp điện, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội địa phương.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Cải tạo, hoàn thiện lưới điện phân phối: Thay thế dây dẫn tiết diện nhỏ bằng dây có tiết diện lớn hơn, nâng cấp máy biến áp phù hợp với phụ tải hiện tại và dự báo tăng trưởng đến năm 2025. Mục tiêu giảm tổn thất kỹ thuật trên lưới 35kV và 22kV xuống dưới 5% trong vòng 3 năm tới. Chủ thể thực hiện: Điện lực thành phố Sơn La phối hợp với Công ty Điện lực Sơn La.

2. Lắp đặt tụ bù công suất phản kháng tối ưu: Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT để xác định vị trí và dung lượng tụ bù phù hợp nhằm giảm tổn thất công suất phản kháng, cải thiện hệ số công suất và giảm tổn thất điện năng. Mục tiêu nâng cao hiệu suất lưới điện, giảm tổn thất ít nhất 10% trong 2 năm. Chủ thể thực hiện: Phòng Kỹ thuật và Đội quản lý vận hành.

3. Nâng cao chất lượng công tác quản lý và bảo dưỡng: Tăng cường kiểm tra, bảo dưỡng định kỳ đường dây và thiết bị, áp dụng quy trình quản lý hiện đại, đào tạo nâng cao trình độ nhân viên vận hành. Mục tiêu giảm tổn thất kinh doanh và sự cố lưới điện, hoàn thành trong 1-2 năm. Chủ thể thực hiện: Đội quản lý vận hành và Phòng Kế hoạch kỹ thuật.

4. Cải tiến cơ cấu tổ chức sản xuất kinh doanh linh hoạt: Rà soát, phân công trách nhiệm rõ ràng giữa các phòng ban, đặc biệt là phòng kinh doanh và đội quản lý công tơ để giảm thất thoát do sai sót, trộm cắp điện. Mục tiêu giảm tổn thất kinh doanh ít nhất 15% trong 3 năm. Chủ thể thực hiện: Ban Giám đốc Điện lực thành phố Sơn La.

5. Nâng cao chất lượng dịch vụ khách hàng và tuyên truyền sử dụng điện an toàn, tiết kiệm: Tổ chức các chương trình đào tạo, tuyên truyền cho khách hàng về sử dụng điện hợp lý, an toàn, đồng thời xử lý nghiêm các vi phạm hợp đồng sử dụng điện. Mục tiêu giảm tổn thất kinh doanh và nâng cao sự hài lòng khách hàng trong 2 năm. Chủ thể thực hiện: Phòng Kinh doanh tổng hợp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý ngành điện: Giúp hiểu rõ thực trạng tổn thất điện năng, từ đó xây dựng chính sách, kế hoạch cải tạo lưới điện và nâng cao hiệu quả kinh doanh điện năng.

2. Kỹ sư và chuyên gia vận hành lưới điện: Áp dụng các phương pháp tính toán tổn thất kỹ thuật và phần mềm PSS/ADEPT để phân tích, đánh giá và đề xuất giải pháp kỹ thuật phù hợp.

3. Sinh viên và nghiên cứu sinh chuyên ngành Quản lý năng lượng, Kỹ thuật điện: Là tài liệu tham khảo thực tiễn về tổn thất điện năng, phương pháp phân tích và giải pháp giảm tổn thất trong lưới điện phân phối.

4. Các đơn vị cung cấp thiết bị và dịch vụ điện: Hiểu rõ nhu cầu cải tạo, nâng cấp thiết bị, từ đó phát triển sản phẩm và dịch vụ phù hợp với đặc thù lưới điện miền núi như Sơn La.

Câu hỏi thường gặp

1. Tổn thất điện năng là gì và tại sao cần giảm?
   Tổn thất điện năng là phần điện năng hao hụt trong quá trình truyền tải và phân phối do đặc tính vật lý và các yếu tố quản lý. Giảm tổn thất giúp tiết kiệm chi phí phát điện, nâng cao hiệu quả kinh doanh và cải thiện chất lượng điện năng.

2. Phần mềm PSS/ADEPT được sử dụng như thế nào trong nghiên cứu?
   PSS/ADEPT được dùng để mô phỏng phân bố công suất, tính toán tổn thất công suất và điện áp trên lưới điện phân phối, đồng thời xác định vị trí và dung lượng tụ bù tối ưu nhằm giảm tổn thất kỹ thuật.

3. Nguyên nhân chính gây tổn thất điện năng tại thành phố Sơn La là gì?
   Nguyên nhân bao gồm kết cấu lưới điện hở, thiết bị cũ kỹ, dây dẫn tiết diện nhỏ, công tác quản lý vận hành chưa đồng bộ, cùng với điều kiện địa hình và thời tiết phức tạp.

4. Các giải pháp kỹ thuật nào được đề xuất để giảm tổn thất?
   Cải tạo lưới điện, nâng cấp máy biến áp, lắp đặt tụ bù công suất phản kháng tối ưu, nâng cao công tác bảo dưỡng và quản lý vận hành là các giải pháp chính.

5. Làm thế nào để giảm tổn thất điện năng do yếu tố kinh doanh?
   Cần nâng cao chất lượng quản lý khách hàng, kiểm soát chặt chẽ công tơ, xử lý nghiêm các vi phạm sử dụng điện, đồng thời cải tiến cơ cấu tổ chức và quy trình kinh doanh.

Kết luận

• Tỷ lệ tổn thất điện năng trên lưới phân phối thành phố Sơn La giai đoạn 2017-2019 đạt khoảng 6,53%, với tổn thất trên lưới 35kV cao hơn lưới 22kV.
• Phân tích bằng phần mềm PSS/ADEPT giúp xác định chính xác các vị trí và nguyên nhân tổn thất kỹ thuật, hỗ trợ đề xuất giải pháp hiệu quả.
• Các yếu tố khách quan và chủ quan đều ảnh hưởng đến tổn thất, trong đó công tác quản lý và bảo dưỡng đóng vai trò quan trọng.
• Đề xuất các giải pháp kỹ thuật và tổ chức nhằm giảm tổn thất, nâng cao hiệu quả kinh doanh điện năng đến năm 2025.
• Khuyến nghị triển khai đồng bộ các giải pháp cải tạo lưới điện, lắp đặt tụ bù, nâng cao quản lý vận hành và dịch vụ khách hàng để đạt mục tiêu giảm tổn thất dưới 5%.

Tiếp theo, cần tiến hành khảo sát chi tiết từng khu vực trọng điểm, xây dựng kế hoạch cải tạo cụ thể và theo dõi đánh giá hiệu quả thực hiện các giải pháp đề xuất. Mời các nhà quản lý và chuyên gia ngành điện tham khảo và áp dụng kết quả nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động sản xuất kinh doanh điện năng tại địa phương.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG 1.1 Tổng quan về điện năng và kinh doanh điện năng 1.1 Khái niệm chung 1.1 Điện năng Điện năng là năng lượng sinh ra bởi sự chuyển dời có hướng của các electron theo thời gian. Có thể hiểu cách khác điện năng là lượng công suất tác dụng của dòng điện sản xuất, truyền tải hoặc tiêu thụ trong một khoảng thời gian (kWh). Điện năng có đặc điểm cơ bản là hầu như không tích trữ được, nên quá trình sản xuất và tiêu thụ xẩy ra đồng thời. Năng lượng điện là một dạng năng lượng rất phổ biến, có vai trò đặc biệt quan trọng đối với sản xuất và dân sinh, là một trong những động lực tăng năng suất lao động, nâng cao mức sống của cộng đồng.2 Kinh doanh điện năng Kinh doanh điện năng là khâu cuối cùng trong hoạt động sản xuất, truyền tải, phân phối và tiêu thụ điện năng.

Hoạt động kinh doanh điện năng được tổ chức thực hiện thống nhất tại tất cả các Đơn vị Điện lực trong Tập Đoàn Điện lực Việt Nam theo quy trình xác định, nhằm đáp ứng đầy đủ, an toàn và tin cậy nhu cầu sử dụng điện của khách hàng và không ngừng nâng cao chất lượng phục vụ khách hàng. Phân tích hoạt động kinh doanh là quá trình nghiên cứu đánh giá toàn bộ quá trình và kết quả của hoạt động kinh doanh, nhận dạng tiềm năng có thể khai thác ở doanh nghiệp nhằm đề ra các phương án và giải pháp để nâng cao hiệu quả hoạt động sản xuất kinh doanh của doanh nghiệp. Đối với ngành điện, phân tích hoạt động kinh doanh sẽ đánh giá các chỉ tiêu về kinh doanh như: doanh thu, số lượng khách hàng, tốc độ tăng trưởng phụ tải cũng như các chỉ tiêu: tổn thất điện năng, giá bán bình quân v. Ngoài ra, cần phát hiện và nhận biết được những khu vực, thời điểm tổn thất bất thường trên lưới điện cũng như xác định tiềm năng có thể khai thác của đơn vị nhằm đề ra các phương án giảm tổn thất, nâng cao hiệu quả hoạt động sản xuất kinh doanh.2 Tổn thất điện năng 1.1 Khái niệm và phân loại tổn thất điện năng Tổn thất điện năng là sự hao hụt năng lượng điện của một quá trình, được tính bằng hiệu số giữa tổng lượng điện năng do các nhà máy điện phát ra với tổng lượng điện năng các phụ tải nhận được trong cùng một khoảng thời gian.

Lượng tổn thất điện năng được tính bằng công thức: ∆ = Đ − (1.1) Trong đó: DA - Lượng điện năng tổn thất trong quá trình truyền tải, tính từ đầu nguồn đến các phụ tải (kWh); Đ - Tổng sản lượng điện nhận từ các nhà máy (kWh); - Sản lượng điện thương phẩm bán cho các hộ tiêu dùng (kWh). Tỷ lệ tổn thất điện năng được tính theo công thức: ∆ %∆A = × 100 (1.2) đ Trong đó: ∆A - Lượng điện năng tổn thất (kWh); Ađầu nguồn - Tổng sản lượng điện các nhà máy (kWh). Tổng thất điện năng được chia thành tổn thất kỹ thuật và tổn thất kinh doanh. Tổn thất điện năng kỹ thuật là tổn thất sinh ra do tính chất vật lý của quá trình truyền tải điện, tổn thất này phụ thuộc tính chất của dây dẫn và vật liệu cách điện, điều kiện môi trường, dòng điện và điện áp.

Tổn thất kỹ thuật là tổn thất chủ yếu và phụ thuộc vào mức độ đầu tư công nghệ, kỹ thuật. Tổn thất kỹ thuật trong các mạng điện là đặc biệt quan trọng, bởi vì nó dẫn đến tăng vốn đầu tư để sản xuất và truyền truyền tải điện năng. Tổn thất kỹ thuật được xác định theo thông số chế độ và các thông số của các phần tử trong mạng điện. Thông thường, tổn thất trong quá trình truyền tải và phân phối điện được chia ra như sau: khoảng 65% tiêu tốn trên đường dây, 30% tiêu tốn trong máy biến áp, các phần tử khác của mạng chiếm khoảng 5%.

Tổn thất kinh doanh (thương mại): Cùng với tổn thất kỹ thuật còn có một thành phần tổn thất khác chiếm tỷ lệ không nhỏ, đó là tổn thất thương mại hay tổn thất kinh doanh. Tổn thất kinh doanh do nhiều yếu tố gây nên: Do bị ăn 5 cắp điện, do sai số công tơ, do công tơ kẹt cháy…Các yếu tố này thường xuyên thay đổi nên việc xác định rất khó khăn. Vì vậy, trong thực tế tổn thất kinh doanh được coi là tổn thất điện năng thực tế trừ đi lượng tổn thất kỹ thuật. Có thể nói tổn thất kinh doanh là thành phần tổn thất mang nhiều tính chủ quan, nguyên nhân chủ yếu là do chính con người gây ra.

Nói một cách tổng quát, tổn thất kinh doanh điện là những tổn thất phụ thuộc vào trình độ người quản lý, sử dụng điện của nhân viên kinh doanh và khách khàng.2 Phương pháp xác định tổn thất kỹ thuật 1.1 Xác định tổn thất trong máy biến áp a. Tổn thất công suất trong MBA: Ngoài các thông số định mức của máy biến áp: công suất định mức Sđm, điện áp định mức của 2 cuộn dây U1đm và U2đm còn có các thông số: Tổn thất không tải DPo, tổn thất công suất tác dụng khi ngắn mạch DPN , dòng điện không tải phần trăm so với dòng điện định mức Io, điện áp ngắn mạch phần trăm so với điện áp UN. Máy biến áp hai cuộn dây được thay thế bằng sơ đồ hình  với các tham số Rb, Xb, Gb, Bb (hình 1. Theo cấu trúc sơ đồ hình 1.1 ta có: Zb = Rb + jXb và Yb = Gb + jBb Rb jXb Gb -jBb Hình 1.1: Sơ đồ thay thế MBA hai cuộn dây Trong đó: Rb - Tổng trở cuộn dây sơ cấp và thứ cấp đã quy đổi về phía cao áp; ∆ × đ = × 10 ( , , , ) (1.3) đ Xb : Điện kháng của máy biến áp hai cuộn dây: 6 %× đ = × 10 ( , , ) (1.4) đ Gb: Điện dẫn tác dụng của MBA hai cuộn dây ∆ = × 10  , , (1.5) đ Bb: Điện dẫn phản kháng của MBA hai cuộn dây = đ  , , (1.6) đ Khi điện áp định mức của lưới ≤ 220kV thành phần điện dẫn và điện kháng không xét đến do có giá trị không đáng kể.

Do đó có thể dùng sơ đồ thay thế MBA hai cuộn dây như hình 1. Tổn thất trong MBA được chia ra tổn thất không phụ thuộc tải ∆ ̇ (tổn thất trong lõi thép) và tổn thất phụ thuộc tải ∆ ̇ (tổn thất của cuộn dây).7) Khi đó tổn thất không tải MBA hay tổn thất trong lõi thép là DS0. Tổn thất không tải không phụ thuộc vào công suất tải qua MBA, nó chỉ phụ thuộc vào cấu tạo của MBA. Rb jXb DSo = DPo + jQo Hình 1.2: Sơ đồ thay thế MBA hai cuộn dây khi điện áp ≤ 220kV Tổn thất không tải được xác định theo các số liệu kỹ thuật của MBA: DS0 = DP0 + j DQ0 (kVA) (1.8) Trong đó: DP0 - Tổn thất công suất tác dụng không tải (theo số liệu nhà sản xuất); DQ0 - Tổn thất công suất phản kháng không tải.

7 %× đ ∆ = 100 I0 là dòng điện không tải tính theo phần trăm. Thành phần tổn thất phụ thuộc vào công suất tải qua MBA hai cuộn dây hay còn gọi là tổn đồng được xác định như sau: ∆ ̇ = ∆ + ∆ (1.11) đ Trong đó: S là công suất tải của MBA đơn vị là VA, kVA, MVA; Sđm là công suất định mức của MBA [VAr, kVAr, MVAr] và DPN là tổn thất ngắn mạch. Vậy tổng tổn thất công suất trong máy biến áp là: ∆. Tổn thất điện năng trong MBA hai cuộn dây: Tương tự như tổn thất công suất trong MBA thì tổn thất điện năng trong MBA cũng gồm hai thành phần: Phần không phụ thuộc vào tải xác định theo thời gian làm việc của MBA và phần phụ thuộc vào tải, xác định theo đồ thị phụ tải.

Tổn thất điện năng 1 năm trong MBA tính theo công thức sau: ∆ =∆ × + ∆ × =∆ × +∆ × (1.14) đ Trong đó: Tb là thời gian vận hành trong năm của MBA  8760 h; Smax là phụ tải cực đại của MBA.2 Xác định tổn thất trên đường dây Trước hết cần lựa chọn sơ đồ thay thế của một lưới điện và tính toán các thông số của chúng. Sau đó lắp các sơ đồ thay thế của từng phần tử theo đúng trình tự mà các phần tử được nối vào nhau trong lưới và quy đổi các thông số 8 của sơ đồ thay thế về cùng cấp điện áp. Các thông số của đường dây: điện trở, điện kháng, điện dẫn và dung dẫn hầu như phân bố dọc theo đường dây. Trong tính toán đối với những đường dây có chiều dài ≤ 300km có thể dùng thông số tập trung.

Khi đó sơ đồ thay thế đường dây như hình 1. Trong đó: Tổng trở tập trung Z = R + jX và R, X lần lượt là điện trở và điện kháng của đường dây. Tổng dẫn = + 2 2 2 Tổng dẫn Y thể hiện sự có mặt của thành phần điện dẫn tác dụng G do tổn thất công suất tác dụng rò qua sứ và tổn thất vầng quang, đồng thời cũng thể hiện sự có mặt của thành phần phản kháng ( dung dẫn B) do điện dung giữa dây dẫn các pha và đất. R X U1 I1 In I2 Iy Iy Gn Bn Gn Bn 2 2 2 2 Hình 1.3: Sơ đồ thay thế đường dây hình  Truyền tải điện năng trong các mạng phân phối được thực hiện bằng các đường dây trên không và đường dây cáp.

Mạng điện phân phối thường vận hành hở và có điện áp ≤ 35kV. Ở lưới điện phân phối khi phân tích và tính toán chế độ thường không tính: (1) Tổng dẫn Y của đường dây; (2) Thành phần ngang của điện áp giáng; (3) Tổn thất công suất khi xác định các dòng công suất. (4) Sự khác nhau của điện áp nút khi xác định tổn thất công suất và điện áp trong mạng. Khi đó, sơ đồ thay thế đối với lưới điện phận phối (điện áp ≤ 35kV) như hình 1.4 9 U1 Rn Xn U2 In Hình 1.4: Sơ đồ thay thế đường dây lưới điện phân phối Xét mạng phân phối có sơ đồ thay thế như hình 1.5: Sơ đồ thay thế hai đoạn đường dây và hai phụ tải Biết công suất các phụ tải ̇ , ̇ , tổng trở các đoạn đường dây ̇ = + , ̇ = + , điện áp đầu đường dây ̇.

Công suất chạy trên các đoạn đường dây được xác định như sau: 23 = 3, 12 = 2 + 3 (1.