Khi tham gia thị trường điện việc lập kế hoạch vận hành tháng tới của nhà máy thủy điện Đăkđrinh chủ yếu dựa vào sản lượng hợp đồng tháng tới, các điều kiện về thủy văn và các ràng buộc
Trang 1THỊ TRƯỜNG ĐIỆN VIỆT NAM
Chuyên ngành : Kỹ Thuật điện
Mã số : 60520202
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN
Đà Nẵng- Năm 2018
Trang 2Công trình được hoàn thành tại
Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm thông tin học liệu và Truyền thông Trường Đại học
Bách khoa
- Thư viện Khoa điện, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN
Trang 3MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Thị trường điện đã và đang phát triển mạnh mẽ trên thế giới, qua kinh nghiệm vận hành thị trường điện của các nước trên thế giới thì đây là một sự tiến bộ vượt bậc trong lĩnh vực quản lý năng lượng Ở Việt Nam, thị trường phát điện cạnh tranh chính thức vận hành từ ngày 01/07/2012 theo Thông tư số 18/2010/TT-BCT ngày 10 tháng 05 năm 2010 ( hiện nay thông tư này đã được thay bằng thông tư 30/2014/TT-BCT ngày 02 tháng 10 năm 2014 quy định vận hành thị trường phát điện cạnh tranh
Thị trường điện là một sân chơi lớn đối với bất kỳ một đơn vị phát điện nào, tham gia thị trường điện là một thách thức đồng thời cũng là cơ hội để tăng lợi nhuận của mình thông qua việc vận hành tối
ưu nhà máy Nhà máy thủy điện Đăkđrinh chính thức tham gia trực tiếp thị trường điện từ ngày 05/09/2014 ,tham gia thị trường điện là cơ hội để tăng doanh thu cho nhà máy nhưng bên cạnh đó nhà máy cũng đối mặt với rủi ro do sự biến động của thị trường đem lại
Khi tham gia thị trường điện việc lập kế hoạch vận hành tháng tới của nhà máy thủy điện Đăkđrinh chủ yếu dựa vào sản lượng hợp đồng tháng tới, các điều kiện về thủy văn và các ràng buộc về kỹ thuật, nó chưa đánh giá được hiệu quả của phương án vận hành đó về mặt doanh thu, mà doanh thu phụ thuộc rất nhiều vào giá thị trường trong tháng nhưng giá thị trường luôn biến động vì thế nhà máy có khả năng gặp bất lợi về doanh thu Xuất phát từ thực tế đó việc xây dựng kế hoạch vận hành tháng tới để tối ưu hóa doanh thu cho nhà máy là một điều cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn rất lớn đối với nhà máy Thủy điện Đăkđrinh khi tham gia thị trường điện
Xuất phát từ lý do trên, luận văn nghiên cứu về đề tài “Xây dựng
Trang 4kế hoạch vận hành tháng tới của nhà máy thủy điện Đăkđrinh trong thị trường điện Việt Nam”
2 Mục tiêu nghiên cứu
Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn, mục tiêu của đề tài nhằm xây dựng kế hoạch vận hành tháng tới tối ưu về doanh thu cho nhà máy thủy điện Đăkđrinh trong thị trường điện Việt Nam
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1 Đối tượng nghiên cứu:
Nhà máy thủy điện Đăkđrinh
3.2 Phạm vi nghiên cứu:
Kế hoạch vận hành tháng tới của nhà máy thủy điện Đăkđrinh trong thị trường phát điện cạnh tranh Việt Nam
4 Phương pháp nghiên cứu
Tìm hiểu các quy định , các thông tư liên quan đến thị trường phát điện cạnh tranh
Thu thập dữ liệu thực tế của nhà máy thủy điện Đăkđrinh trong thị trường phát điện cạnh tranh
Xây dựng các phương án vận hành tháng tới của nhà máy thủy điện Đăkđrinh trong thị trường phát điện cạnh tranh
Ứng dụng phần mềm Excel để phân tích, đánh giá các phương án vận hành tháng tới theo hàm mục tiêu doanh thu và đưa ra phương án vận hành tối ưu
5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Đề tài có ý nghĩa thực tiễn xây dựng được kế hoạch vận hành tháng tới tối ưu cho nhà máy thủy điện Đăkđrinh nhằm đem lại doanh thu cao nhất cho nhà máy khi tham gia thị trường điện Việt Nam
Trang 56 Bố cục luận văn
Chương 1 : Các quy định lập kế hoạch vận hành tháng tới của nhà máy thủy điện Đakđrinh trong thị trường phát điện cạnh tranh Việt Nam
Chương 2 Xây dựng mô hình tính toán doanh thu tháng tới cho nhà máy thủy điện Đăkđrinh thị trường phát điện cạnh trạnh
Chương 3: Phân tích, đánh giá và chọn phương án vận hành tháng tới theo mục tiêu tối ưu doanh thu bằng phần mềm Crystal Ball
Kết luận và kiến nghị
Tài liệu Tham khảo
Phụ lục
Chương 1 CÁC QUY ĐỊNH LẬP KẾ HOẠCH VẬN HÀNH THÁNG TỚI CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐĂKĐRINH TRONG THỊ
TRƯỜNG PHÁT ĐIỆN CẠNH TRANH
1.1 Giới thiệu nhà máy thủy điện Đăkđrinh
1.2 Thị trường điện Việt Nam
1.2.1 Cơ cấu và nguyên tắc hoạt động của thị trường
1.2.2 Các đối tượng tham gia thị trường:
1.3 Các quy định lập kế hoạch vận hành tháng tới trong thị trường điện
1.3.1 Các nội dung lập kế hoạch vận hành thị trường điện tháng tới
1.3.2 Trình tự lập kế hoạch vận hành thị trường điện tháng tới
1.3.3 Nguyên tắc lập kế hoạch vận hành thị trường điện tháng tới
1.4 Phương pháp xây dựng kế hoạch vận hành tháng tới của nhà
Trang 6máy thủy điện Đăkđrinh trong thị trường điện
1.4.1 Nội dung lập kế hoạch vận hành tháng tới trong thị trường điện của nhà máy thủy điện Đăkđrinh
1.4.2 Trình tự lập kế hoạch vận hành tháng tới của nhà máy thủy điện Đăkđrinh trong thị trường điện
Hình 1.1 Trình tự xây dựng kế hoạch vận hành tháng tới của NMTĐ Đăkđrinh
Thu thập thông tin kế hoạch vận hành tháng tới do A0 cung cấp
Tính toán dự báo lưu lượng nước về hồ trong tháng tới
Tính toán sản lượng phát của các tuần
trong tháng tới Phân bố sản lượng cho các ngày trong tháng
Kiểm tra , đánh giá kết quả
Phê duyệt, công bố kế hoạch tháng Hiệu chỉnh
Bắt đầu
Trang 71.5 Kết luận
Chương 1 đã trình bày các quy định lập kế hoạch vận hành tháng tới trong thị trường điện và trình tự xây dựng kế hoạch vận hành tháng tới của nhà máy thủy điện Đăkđrinh trong thị trường điện hiện nay
Chương 2 XÂY DỰNG MÔ HÌNH BÀI TOÁN DOANH THU THÁNG TỚI CHO NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐĂKĐRINH TRONG
THỊ TRƯỜNG ĐIỆN 2.1 Lập kế hoạnh vận hành tháng tới cho nhà máy thủy điện Đăkđrinh trong thị trường phát điện cạnh tranh
Luận văn sẽ tính toán lập kế hoạch vận hành tháng 3/2018 cho nhà máy thủy điện Đăkđrinh trong thị trường điện
2.1.1 Thu thập thông tin đầu vào phục vụ lập kế hoạch vận hành tháng tới
2.1.1.1 Thu thập thông tin thủy văn tháng 3/2018 trên trang web thị trường điện do A0 cung cấp
2.1.1.2 Thống kê dữ liệu nước về hồ trung bình nhiều năm( từ năm 1977-2001)
2.1.1.3.Thông số suất tiêu hao nước
2.1.2 Tính toán sản lượng phát dự kiến trong tháng 3/2018
Đầu ra của bài toán: Đầu ra của bài toán là sản lượng điện năng
dự kiến trong tháng 3/2018 AKH được tính toán như sau:
Tính dung tích về hồ:
Vvề = 86400*Q’v (m3) (2.1) Với Q’v là lưu lượng về hồ sau khi trừ tổn thất do bốc hơi và trừ lưu lượng xả về hạ du theo quy định
Tính dung tích chạy máy:
V =V + V (m3) (2.2)
Trang 8Với Vcl là dung tích chênh lệch giữa mực nước đầu tuần và mực
nước cuối tuần được tính từ đặc tính hồ chứa của nhà máy thủy điện
Với α là suất tiêu hao nước (m3/MWh)
Sau khi tính toán ta có bảng sản lượng điện dự kiến phát của tháng
3/2018 như sau:
2.1.3 Dự báo giá điện năng thị trường SMP
Giá điện năng thị trường ảnh hưởng đến doanh thu của nhà máy
vì vậy việc dự báo giá điện năng thị trường đóng vai trò quan trọng
trong việc lập kế hoạch vận hành tháng tới của nhà máy Đề tài không
Trang 9đi sâu vào phân tích các dự báo mà sẽ tìm hiểu, ứng dụng các chức năng dự báo có sẵn của mô đun Neural Network Toolbox trong phần mềm Matlab để dự báo giá điện năng thị trường
Ta có kết quả dự báo giá điện năng thị trường như sau
Bảng 2.5 Giá điện năng thị trường dự báo SMP tháng 3/2018
Chia đều sản lượng dự kiến phát (đã tính toán được ở mục
2.1.2) cho các ngày trong tuần
AKHNj=AKHTk/7 (2.4) Với : + AKHNj : Sản lượng điện năng dự kiến ngày j
+ AKHTk: sản lượng điện năng dự kiến tuần k
Trang 10Với: + ACj: Sản lượng điện hợp đồng ngày j
+ACTk : Sản điện hợp đồng tuần k
+ AKHTk: Sản lượng điện dự kiến phát tuần k
2.1.4.3 Phương án 3
Đầu ra của bài toán là sản lượng điện năng dự kiến AKH của các ngày trong tháng 3/2018 Ta phân bố sản lượng điện năng của các ngày theo giá điện năng thị trường dự báo (các ngày có giá SMP cao hơn sẽ được phân bổ sản lượng nhiều hơn)
AKHNj=AKHTk*(SMPj/SMPTk) (2.6) Với: + AKHNj : Sản lượng điện năng dự kiến ngày j
+ AKHTk : Sản lượng điện năng dự kiến tuần k
+ SMPj : Giá điện năng thị trường ngày j
+ SMPTk : Tổng giá điện năng thị trường tuần k Sau khi tính toán ta có bảng sản lượng điện năng dự kiến phát của các ngày trong tháng 3/2018 như sau
Bảng 2.8 Kế hoạch vận hành tháng 3/2018 theo phương án 3
(đ/kWh)
Sản lượng điện năng hợp đồng AC
(kWh)
Sản lượng điện năng dự kiến phát
AKH (kWh)
Thứ 2 26/2/18 986.86 608,345.00 1,208,447.83 Thứ 3 27/2/18 1,064.02 608,438.00 1,302,933.89
Trang 11Thứ 4 28/2/18 1,118.72 608,496.00 1,369,923.10 Thứ 5 1/3/18 1,025.15 892,204.00 1,255,342.61 Thứ 6 2/3/18 911.05 885,592.00 1,115,620.84 Thứ 7 3/3/18 982.89 891,133.00 1,203,583.59
CN 4/3/18 965.95 815,023.00 1,182,844.33
Thứ 2 5/3/18 936.70 891,203.00 1,046,788.79 Thứ 3 6/3/18 889.93 891,219.00 994,524.84 Thứ 4 7/3/18 809.01 891,199.00 904,093.30 Thứ 5 8/3/18 790.60 891,235.00 883,524.12 Thứ 6 9/3/18 632.30 891,213.00 706,612.81 Thứ 7 10/3/18 714.12 891,130.00 798,055.26
CN 11/3/18 845.36 780,414.00 944,716.25
Thứ 2 12/3/18 821.97 891,182.00 785,458.32 Thứ 3 13/3/18 916.01 891,201.00 875,321.45 Thứ 4 14/3/18 993.23 891,157.00 949,112.18 Thứ 5 15/3/18 1,081.24 891,232.00 1,033,211.23 Thứ 6 16/3/18 986.86 891,199.00 943,018.12 Thứ 7 17/3/18 1,054.33 891,156.00 1,007,493.96
CN 18/3/18 1,014.74 793,653.00 969,658.72
Thứ 2 19/3/18 938.22 891,216.00 997,675.31 Thứ 3 20/3/18 896.66 891,267.00 953,478.82 Thứ 4 21/3/18 920.23 891,257.00 978,544.25 Thứ 5 22/3/18 793.52 908,906.00 843,803.01 Thứ 6 23/3/18 711.47 891,326.00 756,553.72 Thứ 7 24/3/18 836.48 891,215.00 889,481.85
CN 25/3/18 912.41 753,174.00 970,225.68
Thứ 2 26/3/18 954.03 822,794.00 905,558.32 Thứ 3 27/3/18 927.48 883,929.00 880,352.70 Thứ 4 28/3/18 892.02 888,653.00 846,698.16
Trang 12Thứ 5 29/3/18 943.02 891,344.00 895,105.21 Thứ 6 30/3/18 865.78 891,308.00 821,792.67 Thứ 7 31/3/18 1,024.76 891,266.00 972,695.57
CN 1/4/18 944.10 1,047,746.00 896,132.58
2.2 Thanh toán trong thị trường điện
Thanh toán trong thị trường điện bao gồm thanh toán theo thị trường giao ngay và thanh toán theo hợp đồng sai khác
2.2.1 Thanh toán theo thị trường giao ngay
Thanh toán điện năng thị trường của nhà máy điện trong chu kỳ thanh toán được tính theo công thức sau:
Rgi=RSMPi+RCANi+RCONi+Rdui (2.7) Trong đó:
- RSMPi: Doanh thu theo giá điện năng thị trường SMP tại chu kỳ giao dịch i
- RCANi: Doanh thu theo giá công suất thị trường tại chu kỳ giao dịch i
- RCONi: Doanh thu cho phần điện năng phát tăng thêm tại chu
kỳ giao dịch i
- Rdui : Doanh thu cho phần điện năng phát sai khác so với lệnh điều độ tại chu kỳ giao dịch i
Rgi=RSMPi+RCANi+RCONi+Rdui = ASMPixSMPi + ACANi xCANi +
ACONi x PCONi + Adui x Pdui (2.12) -ACANi: Sản lượng công suất thị trường được tính toán trong chu
kỳ giao dịch i
-CANi: Giá công suất tại chu kỳ giao dịch i
-SMPi: Giá điện năng thị trường thanh toán trong chu kỳ giao dịch i
Trang 13-Asmpi: Sản lượng điện năng thị trường trong chu kỳ giao dịch i -ACONi: Sản lượng điện năng phát tăng thêm tại chu kỳ giao dịch
i
-PCONi: Giá chào cao nhất tương ứng với dải công suất phát tăng thêm của tổ máy trong chu kỳ
-Adui: Điện năng phát tăng thêm so với lệnh điều độ của tổ máy
g trong chu kỳ giao dịch i
-Pdui: Giá chào thấp nhất của tất cả các tổ máy trong chu kỳ giao dịch i
2.2.2 Thanh toán theo hợp đồng sai khác CfD
RCi=ACix(Pc–SMPi–CANi) (2.13) Trong đó:
- ACi: Sản lượng điện hợp đồng tại chu kỳ giao dịch i
- PC: Giá hợp đồng tại hợp đồng CfD
- SMPi: Giá điện năng thị trường tại chu kỳ giao dịch i
- CANi: Giá công suất thị trường tại chu kỳ giao dịch i
Như vậy, từ công thức (2.12) và (2.13) ta có doanh thu cho mỗi chu kỳ giao dịch là:
Ri= ASMPi x SMPi + ACANi xCANi + ACONi x PCONi + Adui x Pdui + + ACi x (PC – SMPi – CANi)
= SMPi x(ASMPi-ACi) + CANi x(ACANi-ACi) + ACONi x PCONi +
Adui x Pdui +PCixACi (2.14) Doanh thu của bên bán điện trong một ngày giao dịch theo thị trường RN sẽ bằng tổng doanh thu của tất cả các chu kỳ giao dịch (24 chu kỳ) trong ngày đó:
Trang 14Trên thực tế, trong biểu đồ tính toán ASMP & ACAN sau vận hành thời gian thực, có thể xảy ra trường hợp hai giá trị này không bằng nhau Tuy nhiên, xác suất xảy trường hợp này không lớn và tỷ lệ doanh thu theo giá CAN khá nhỏ so với doanh thu điện năng từ ASMP nên việc xét đến trường hợp này là không khả thi và làm phức tạp thêm vấn đề một cách không cần thiết Bài toán của mình là bài toán kế hoạch tháng và việc xuất hiện các trường hợp này không ảnh hưởng nhiều đến kết quả cuối cùng nên loại bỏ các trường hợp này để đơn giản, như vậy ASMP sẽ bằng ACAN
Thành phần RCONi và Rdui hoàn toàn không phụ thuộc vào việc phân bổ kế hoạch sản lượng phát từng ngày của nhà máy mà chỉ phụ thuộc vào tình trạng vận hành của hệ thống Vì vậy, để đơn giản trong việc tính toán lập kế hoạch sản lượng phát điện các ngày trong tháng, nhà máy chỉ quan tâm đến các thành phần RSMPi , RCANi
Như vậy, từ biểu thức (2.14) và các giá trị sản lượng dự kiến cho từng ngày của kế hoạch tháng và các thông tin dự báo về giá thị trường,
Trang 15ta có thể tính toán doanh thu dự kiến trong tháng tới như sau:
Dữ liệu đầu vào của bài toán:
- Sản lượng điện hợp đồng tháng 3/2018 lấy trên trang web thị trường điện do A0 cung cấp
- Giá hợp đồng Pc (theo hợp đồng sai khác ký kết giữa nhà máy
và công ty mua bán điện): hiện tại giá bán điện hợp đồng của nhà máy
- Giá thị trường SMP: là giá thị trường dự đoán được tính toán bằng mô đun Neural Network Toolbox trong phần mềm Matlab
Dữ liệu đầu ra của bài toán là tổng doanh thu của tháng 3/2018:
Trang 16Ta có bản doanh thu dự kiến của nhà máy theo phương án vận hành 3 như sau:
Bảng 2.11 Doanh thu dự kiến tháng 3/2018 theo phương án 3
(kWh)
Giá điện hợp đồng P C
(đ/kWh)
Giá điện thị trường SMP (đ/kWh)
Giá công suất CAN (đ/kW)
Tổng doanh thu
R T (đồng)
Tuần 9 8,638,696.20 5,309,231.00
26/02/18 1,208,447.83 608,345.00 788.2 986.86 189.22 1,185,263,155.70 27/02/18 1,302,933.89 608,438.00 788.2 1,064.02 189.22 1,349,937,286.18 28/02/18 1,369,923.10 608,496.00 788.2 1,118.72 189.22 1,475,517,840.74 1/3/18 1,255,342.61 892,204.00 788.2 1,025.15 204.47 1,149,759,299.06 2/3/18 1,115,620.84 885,592.00 788.2 911.05 204.47 954,626,102.71 3/3/18 1,203,583.59 891,133.00 788.2 982.89 201.88 1,072,571,455.44 4/3/18 1,182,844.33 815,023.00 788.2 965.95 182.24 1,064,728,677.96
5/3/18 1,046,788.79 891,203.00 788.2 936.70 204.47 879,996,029.36 6/3/18 994,524.84 891,219.00 788.2 889.93 204.47 815,516,985.11 7/3/18 904,093.30 891,199.00 788.2 809.01 204.47 715,511,185.39 8/3/18 883,524.12 891,235.00 788.2 790.60 204.47 694,798,520.20 9/3/18 706,612.81 891,213.00 788.2 632.30 204.47 547,986,199.99 10/3/18 798,055.26 891,130.00 788.2 714.12 201.88 617,131,856.12 11/3/18 944,716.25 780,414.00 788.2 845.36 182.24 783,959,134.75
12/3/18 785,458.32 891,182.00 788.2 821.97 204.47 593,910,343.25 13/3/18 875,321.45 891,201.00 788.2 916.01 204.47 684,651,854.74 14/3/18 949,112.18 891,157.00 788.2 993.23 204.47 771,823,128.29 15/3/18 1,033,211.23 891,232.00 788.2 1,081.24 204.47 885,013,602.04 16/3/18 943,018.12 891,199.00 788.2 986.86 204.47 764,176,574.57 17/3/18 1,007,493.96 891,156.00 788.2 1,054.33 201.88 848,553,895.42 18/3/18 969,658.72 793,653.00 788.2 1,014.74 182.24 836,231,348.05