I. Tổng Quan Quy Hoạch Lưới Điện 110kV Tây Ninh 2021 2030
Công tác quy hoạch và phát triển năng lượng là mục tiêu quan trọng của chính sách năng lượng quốc gia. Mục đích nhằm khai thác và sử dụng hợp lý các nguồn năng lượng với chất lượng cao và giá cả hợp lý, phục vụ phát triển kinh tế xã hội và đảm bảo an ninh năng lượng. Tỉnh Tây Ninh đang phát triển mạnh mẽ với nhiều khu công nghiệp, đô thị và trung tâm thương mại. Tuy nhiên, hệ thống lưới điện 110kV của tỉnh đã cũ kỹ, gây ra sự cố và quá tải, ảnh hưởng đến độ tin cậy cung cấp điện. Vì vậy, việc quy hoạch phát triển điện lực của tỉnh là một trong những đề án quy hoạch năng lượng quốc gia mang tính cấp thiết. Theo Quyết định 11/2017/QĐ-TTg về cơ chế khuyến khích phát triển các dự án điện mặt trời tại Việt Nam, nhiều doanh nghiệp đã đầu tư vào năng lượng tái tạo. Việc này dẫn đến tình trạng quá tải cho hệ thống lưới điện từ 110kV đến 500kV do các dự án lưới điện truyền tải chưa được quy hoạch đồng bộ.
1.1. Lý Do Cần Thiết Quy Hoạch Lưới Điện Tây Ninh
Tốc độ tăng trưởng phụ tải điện rất cao ở Tây Ninh, đặc biệt là điện thương phẩm công nghiệp chiếm tỷ trọng lớn. Các khu công nghiệp như Trảng Bàng, Linh Trung III, Chà Là, Phước Đông - Bời Lời, Thành Thành Công đã cơ bản được lấp đầy, thu hút nhiều dự án đầu tư quy mô lớn, thúc đẩy công nghiệp phát triển. Việc cung cấp điện ổn định đảm bảo nhu cầu sản xuất và sinh hoạt là rất bức thiết do hiện trạng lưới điện truyền tải đã cũ kỹ, xuống cấp, chưa được phát triển kịp theo tốc độ phát triển của phụ tải.
1.2. Tác Động của Năng Lượng Tái Tạo Đến Lưới Điện
Chính sách ưu đãi phát triển năng lượng tái tạo theo Quyết định 11/2017/QĐ-TTg đã mở ra nhiều cơ chế khuyến khích cho các doanh nghiệp đầu tư phát triển năng lượng này. Công nghệ sản xuất ngày càng tiên tiến làm cho giá thành thiết bị và tấm pin mặt trời giảm, thời gian hoàn vốn đầu tư ngắn hơn, từ đó hình thành một cuộc đua rầm rộ đầu tư cho điện mặt trời. Việc nhiều nhà máy điện mặt trời đi vào vận hành trong một thời gian ngắn đã gây quá tải cho hệ thống lưới điện từ 110 kV - 500 kV.
II. Giải Quyết Bài Toán Quy Hoạch Lưới Điện 110kV Tối Ưu
Quy hoạch và mở rộng lưới điện là một trong những vấn đề khó khăn trong ngành điện, đòi hỏi đáp ứng nhiều tiêu chí khắt khe. Mục tiêu là đạt tổng vốn đầu tư thấp nhất cho quy hoạch và mở rộng lưới điện trong khoảng thời gian 5-10 năm tới. Xác định công suất mỗi tuyến đầu tư, vị trí cần đầu tư và mở rộng trong toàn hệ thống, cũng như cải thiện độ tin cậy của hệ thống điện sau quy hoạch. Các phương pháp quy hoạch phổ biến bao gồm “Phương pháp chuyên gia” và “Phương pháp toán”. Phương pháp toán được nhiều nhà quy hoạch quan tâm vì tính chính xác cao. Nhiều giải thuật và phương pháp đã chứng minh hiệu quả trong việc giải bài toán quy hoạch hệ thống điện.
2.1. Các Phương Pháp Quy Hoạch Lưới Điện Phổ Biến
Hai phương pháp quy hoạch chính là “Phương pháp chuyên gia” và “Phương pháp toán”. Phương pháp toán được nhiều nhà quy hoạch quan tâm bởi vì tính chính xác của nó. Trong thời gian qua đã có rất nhiều giải thuật và phương pháp chứng minh hiệu quả giải bài toán quy hoạch hệ thống điện như: Lập trình tuyến tính (LP), lập trình động (DP), lập trình phi tuyến tính, giải thuật heuristic, giải thuật di truyền (GAs), lý thuyết trò chơi, hệ chuyên gia, Lý thuyết tập hợp mờ, tìm kiếm ngẫu nhiên tham ăn (GRASP), tìm kiếm dạng bảng (Tabu search), giải thuật cận biên nhánh, v.v…
2.2. Mục Tiêu Chính Của Quy Hoạch Lưới Điện
Công tác quy hoạch phải đáp ứng các tiêu chí chính sau: Tổng vốn đầu tư thấp nhất cho quy hoạch và mở rộng lưới điện trong khoảng thời gian 5 - 10 năm tới, công suất mỗi tuyến đầu tư, nơi cần đầu tư và mở rộng trong toàn hệ thống, độ tin cậy của hệ thống điện được cải thiện như thế nào sau khi tiến hành quy hoạch.
III. Giải Pháp ETAP Nâng Cao Hiệu Quả Lưới Điện 110kV Tây Ninh
Luận văn này tập trung vào việc giải bài toán quy hoạch lưới điện 110kV của tỉnh Tây Ninh trong giai đoạn 2021-2030. Phạm vi thực hiện bao gồm đánh giá hiện trạng, dự báo nhu cầu phụ tải, định hướng quy hoạch nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế, kỹ thuật, đáp ứng khả năng tải, độ tin cậy. Các phương pháp nghiên cứu bao gồm thu thập số liệu, phân tích hiện trạng nguồn và lưới điện, áp dụng mô hình toán theo phương pháp bình phương cực tiểu kết hợp với số liệu phát triển kinh tế xã hội, ứng dụng phần mềm ETAP để mô phỏng và tính toán thông số kỹ thuật, và phân tích kinh tế tài chính để đánh giá tính khả thi.
3.1. Ứng Dụng Phần Mềm ETAP Trong Quy Hoạch Lưới Điện
Ứng dụng phần mềm ETAP để mô phỏng, tính toán các thông số kỹ thuật của lưới điện. Phân tích kinh tế tài chính - vốn đầu tư để đánh giá kết quả quy hoạch có khả thi hay không. Sử dụng ETAP giúp mô phỏng và phân tích lưới điện một cách trực quan và chính xác, hỗ trợ đưa ra các quyết định quy hoạch tối ưu.
3.2. Đánh Giá Kinh Tế Kỹ Thuật Của Giải Pháp Quy Hoạch
Phân tích kinh tế tài chính - vốn đầu tư để đánh giá kết quả quy hoạch có khả thi hay không. Việc phân tích này giúp đảm bảo rằng các giải pháp quy hoạch không chỉ đáp ứng nhu cầu kỹ thuật mà còn hiệu quả về mặt kinh tế.
IV. Dự Báo Phụ Tải Điện Yếu Tố Quyết Định Quy Hoạch Chính Xác
Ý nghĩa khoa học của đề tài bao gồm đề xuất mô hình dự báo trung hạn sản lượng điện nhận lưới và sản lượng điện tiêu thụ theo phương pháp bình phương cực tiểu. Mô hình chọn lọc các yếu tố thực sự tác động đến việc dự báo, tìm phương trình hồi quy đa biến và các dạng phương trình hồi quy đơn biến, so sánh kết quả để đưa ra phương trình phù hợp nhất. Đề xuất chương trình xác định tập hợp các đường dây, trạm biến áp cần nâng cấp, thêm mới cho một hệ thống điện. Tối ưu hóa cấu trúc của hệ thống điện theo sự phát triển của nhu cầu phụ tải điện trong khu vực và đề xuất giảm thiểu ngân sách đầu tư xây dựng đường dây mới.
4.1. Mô Hình Dự Báo Phụ Tải Điện Bằng Phương Pháp Bình Phương Cực Tiểu
Đề xuất một mô hình dự báo trung hạn sản lượng điện nhận lưới và sản lượng điện tiêu thụ theo phương pháp bình phương cực tiểu. Mô hình chọn lọc các yếu tố thực sự tác động đến việc dự báo, tìm phương trình hồi quy đa biến và các dạng phương trình hồi quy đơn biến, so sánh kết quả của chúng để đưa ra phương trình phù hợp nhất.
4.2. Xác Định Các Đường Dây Trạm Biến Áp Cần Nâng Cấp và Thêm Mới
Đề xuất một chương trình xác định tập hợp các đường dây, trạm biến áp cần nâng cấp, thêm mới cho một hệ thống điện. Tối ưu hóa cấu trúc của hệ thống điện theo sự phát triển của nhu cầu phụ tải điện trong khu vực và đề xuất giảm thiểu ngân sách đầu tư xây dựng đường dây mới.
V. Ứng Dụng Thực Tế Hiệu Quả Kinh Tế và Kỹ Thuật
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài là đánh giá đúng hiện trạng lưới điện và tình hình tiêu thụ điện năng, từ đó lập dự báo nhu cầu phụ tải điện và đưa ra định hướng quy hoạch, phát triển hệ thống lưới điện của tỉnh Tây Ninh nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng điện của địa phương đạt hiệu quả về kinh tế, kỹ thuật cũng như đảm bảo giải tỏa hết công suất các nhà máy điện mặt trời. Kết quả mong muốn là xây dựng chương trình dự báo phụ tải điện bằng ngôn ngữ Matlab và áp dụng nó để dự báo phụ tải thực tế của tỉnh Tây Ninh. Xây dựng chương trình xác định tập hợp các đường dây, trạm biến áp cần nâng cấp, thêm mới cho một hệ thống điện và ứng dụng nó để...
5.1. Dự Báo Phụ Tải Điện Bằng Matlab Cho Tỉnh Tây Ninh
Xây dựng chương trình dự báo phụ tải điện bằng ngôn ngữ Matlab và áp dụng nó để dự báo phụ tải thực tế của tỉnh Tây Ninh. Chương trình này sẽ giúp dự báo chính xác nhu cầu điện, từ đó đưa ra các quyết định quy hoạch phù hợp.
5.2. Giải Tỏa Công Suất Điện Mặt Trời Hiệu Quả
Đảm bảo giải tỏa hết công suất các nhà máy điện mặt trời. Kết quả mong muốn là xây dựng chương trình dự báo phụ tải điện bằng ngôn ngữ Matlab và áp dụng nó để dự báo phụ tải thực tế của tỉnh Tây Ninh.
VI. Hướng Nghiên Cứu Mở Rộng và Phát Triển Lưới Điện Tương Lai
Hướng nghiên cứu mở rộng của đề tài bao gồm xem xét đến các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy cung cấp điện, đánh giá ảnh hưởng của các nguồn phân tán đến lưới điện, và đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện. Cần xem xét đến các giải pháp lưới điện thông minh và các công nghệ mới để đáp ứng nhu cầu phát triển năng lượng bền vững trong tương lai. Ngoài ra, việc nghiên cứu và áp dụng các công nghệ mới như lưu trữ năng lượng và điều khiển lưới điện cũng là một hướng đi tiềm năng.
6.1. Đánh Giá Độ Tin Cậy Cung Cấp Điện và Nguồn Phân Tán
Xem xét đến các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy cung cấp điện, đánh giá ảnh hưởng của các nguồn phân tán đến lưới điện, và đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện.
6.2. Lưới Điện Thông Minh và Công Nghệ Mới
Cần xem xét đến các giải pháp lưới điện thông minh và các công nghệ mới để đáp ứng nhu cầu phát triển năng lượng bền vững trong tương lai. Ngoài ra, việc nghiên cứu và áp dụng các công nghệ mới như lưu trữ năng lượng và điều khiển lưới điện cũng là một hướng đi tiềm năng.
