Nghiên cứu các phương pháp tính phí truyền tải trong thị trường điện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

Hoàng Thị Kim Phụng

NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP
TÍNH PHÍ TRUYỀN TẢI TRONG THỊ TRƯỜNG ĐIỆN

Chuyên ngành : Kỹ thuật điện

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
KỸ THUẬT ĐIỆN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
T.S Trương Ngọc Minh

Hà Nội – 2014


MỤC LỤC
MỤC LỤC ...............................................................................................................
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................
LỜI CẢM ƠN .........................................................................................................
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ....................................................
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ............................................................................
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .................................................................
LỜI MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
CHƯƠNG I : KHÁI QUÁT VỀ THỊ TRƯỜNG ĐIỆN ......................................... 3
1.1.Thị trường điện điều tiết và thị trường điện cạnh tranh: ....................................... 3
1.1.1.Thị trường điện trước khi phi điều tiết hóa. .......................................... 3

1.1.2.Lý do phi điều tiết hóa và thành lập thị trường điện phi điều tiết ........ 5
1.1.3.Các nét cơ bản của phi điều tiết hóa: ..................................................... 7
1.2. Các mô hình thị trường điện cạnh tranh: ............................................................ 9
1.3.Các loại thị trường điện bán buôn: ...................................................................... 10
1.4. Các đơn vị tham gia trực tiếp vào việc mua bán điện. ........................................ 11
1.5. Đơn vị điều khiển vận hành thị trường điện ....................................................... 13
1.6. Các cơ quan nhà nước điều hành thị trường điện : .............................................. 13
1.7. Hệ thống truyền tải điện trong thị trường điện phi điều tiết: ............................... 14
1.7.1.Khái quát: ................................................................................................ 14
1.7.2.Khái niệm khả năng tải và nghẽn mạch : ............................................... 16
1.8. Tổ chức và hoạt động của thị trường điện .......................................................... 21
1.8.1.Các loại hàng được mua bán và các chợ giao dịch (thị trường con)
tương ứng: ......................................................................................................... 21
1.8.2.Tổ chức thị trường điện: ......................................................................... 23
1.8.3. Khung thời gian hoạt động của thị trường điện : ................................. 28


1.8.4. Cách thanh toán tiền mua bán điện giữa Cty mua bán điện và Cty phát
điện: ................................................................................................................... 31
CHƯƠNG II : CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH PHÍ TRUYỀN TẢI TRONG
THỊ TRƯỜNG ĐIỆN ............................................................................................. 35
2.1-Nguyên tắc chung của phí truyền tải: .................................................................. 35
2.2-Chi phí và doanh thu yêu cầu của hệ thống truyền tải : ....................................... 36
2.2.1. Chi phí cho hệ thống truyền tải : ........................................................... 36
2.2.2.Doanh thu yêu cầu của hệ thống truyền tải : ......................................... 37
2.2.3.Phương pháp tính chi phí cố định của hệ thống truyền tải: .................. 37
2.2.4. Lợi nhuận: ............................................................................................... 38
2.3. Các cách tiếp cận quốc tế đối với định giá truyền tải điện .................................. 38
2.3.1-Phương pháp Tem thư: .......................................................................... 39
2.3.2-Các phương pháp căn cứ trên sự sử dụng thực tế lưới truyền tải : ...... 44

2.3.3. Nội dung phương pháp tham gia biên : ................................................. 49
CHƯƠNG III: VÍ DỤ TÍNH PHÍ SỬ DỤNG LƯỚI TRUYỀN TẢI BẰNG
PHƯƠNG PHÁP THAM GIA BIÊN VÀ TEM THƯ ........................................... 52
3.1. Tính toán phí sử dụng lưới truyền tải bằng phương pháp tham gia biên-cho ví
dụ 6 nút .................................................................................................................... 52
3.2. Tính toán phí sử dụng lưới truyền tải bằng phương pháp tham gia biên-cho ví
dụ 41 nút .................................................................................................................. 57
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 95
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 97


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan, những vấn đề được trình bày trong luận văn này là những
nghiên cứu của riêng cá nhân tôi, có tham khảo một số tài liệu và bài báo của các
tác giả trong và ngoài nước đã được xuất bản. Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm
nếu có sử dụng kết quả của người khác.
Tác giả

Hoàng Thị Kim Phụng


LỜI CẢM ƠN

Để có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, ngoài sự nỗ lực của bản thân
tác giả, còn phải kể đến những sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô, bạn bè và gia
đình.
Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS.Trương Ngọc Minh, người đã giúp đỡ
tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện luận văn. Xin cảm ơn các thầy cô thuộc bộ
môn Hệ thống điện – Viện Điện – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã có những

góp ý quý báu về nội dung của đề tài. Đồng thời, tôi cũng xin gửi tới các bạn bè,
đồng nghiệp đã cùng tôi trao đổi và giúp tôi tháo gỡ nhiều vướng mắc trong quá
trình thực hiện.
Cuối cùng tôi xin gửi tới gia đình và người thân, những người luôn bên cạnh
tôi, là chỗ dựa tinh thần giúp tôi vượt qua những khó khăn trong thời gian qua.


DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Kí hiệu, chữ viết tắt
TTĐ
GENCO
SO

Nội dung
Thị trường điện
Công ty phát điện
Đơn vị điều khiển và vận hành thị trường

TRANSCOS

Các công ty truyền tải

DISCO

Công ty phân phối điện

ESCO

Công ty cung cấp điện

RESCO

Công ty bán lẻ

PX

Sàn giao dịch


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1: Bảng đặc điểm của 3 cách mua bán trong thị trường bán buôn hoàn chỉnh 11
Bảng 2 : Bảng các dịch vụ phụ được mua trên thị trường dịch vụ phụ ................... 23
Bảng 3: Sơ đồ hoạt động của hệ thống điện trong khoảng 15 năm ......................... 28
Bảng 4: Bảng so sánh các phương pháp: ................................................................ 48
Bảng 5: Thông số nút ............................................................................................ 52
Bảng 6: Thông số nhánh: Scs = 100 MVA .............................................................. 53
Bảng 7: Dòng công suất trên các nhánh trong chế độ cơ sở và chế độ tăng thêm 1
MW ....................................................................................................................... 54
Bảng 9: Thông số máy biến áp 500/220 kV ........................................................... 59
Bảng 10: Thông số đường dây ............................................................................... 59
Bảng 11: Dòng công suất trên các nhánh trong chế độ cơ sở và chế độ tăng thêm 1
MW ....................................................................................................................... 61
Bảng 12 : Bảng tính uil: đã bỏ đi các phần tử âm, thay bằng 0................................ 74
Bảng 13 : Bảng tính Kil:........................................................................................... 83


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1:Hệ thống điện tích hợp dọc ....................................................................... 5
Hình 1.2 : Sơ đồ về thị trường điện bán buôn và bán lẻ............................................ 8

Hình 1.4 : Thị trường điện bán buôn ...................................................................... 14
Hình 1.5 : Sơ đồ tổ chức thị trường điện ................................................................ 24
Hình 1.6: Cách thức mua bán trên sàn giao dịch .................................................... 25
Hình 1.7 : Công suất phụ tải điện trong TTĐ ngày tới va TTĐ cân bằng tức thời .. 26
Hình 1.8 : Cách thức giao dịch ở thị trường điện Arrgentina .................................. 27
Hình 1.9 : Mối liên quan giữa thị trường điện và vận hành .................................... 30
Hình 1.10 : Phương thức bên mua thanh toán cho bên bán .................................... 31
Hình 2.1 : Phân bố dòng công suất cho từng đường dây ........................................ 46
Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống điện 6 nút 11 nhánh ....................................................... 52
Hình 3.2 : Sơ đồ lưới truyền tải của lưới tuyền tải điện miền Bắc .......................... 57


LỜI MỞ ĐẦU
Thị trường điện hiện đang là vấn đề hết sức thời sự, đã và đang nhận được
sự quan tâm của nhiều nước trên thế giới. Thị trường điện Việt Nam được hình
thành với xuất phát điểm khác rất nhiều so với các nước trên thế giới. Phần lớn thị
trường điện các nước đều xuất phát từ tình trạng dư thừa nguồn cung, dẫn đến đòi
hỏi một môi trường cạnh tranh rõ ràng hơn trong lĩnh vực phát điện, qua đó làm
giảm chi phí mua điện và để giảm giá bán cho người tiêu dùng. Tuy nhiên, Thị
trường phát điện cạnh tranh ở Việt Nam được vận hành trong bối cảnh dự phòng về
nguồn điện không cao mà quan trọng hơn là tạo một sân chơi minh bạch nhằm thu
hút vốn đầu tư vào lĩnh vực phát điện. Cơ sở hạ tầng hệ thống điện Việt Nam trong
đó hạ tầng công nghệ thông tin phục vụ thị trường điện còn nhiều hạn chế. Do vậy,
công tác điều hành thị trường điện gặp không ít khó khăn. Thay đổi những hoài
nghi ban đầu về hiệu quả, khả năng thành công của việc triển khai thị trường điện
tại Việt Nam, công tác vận hành thị trường điện đã đạt được những kết quả nhất
định như là nâng cao tính minh bạch, công bằng trong việc huy động các nguồn
điện, mang lại hiệu quả rõ rệt cho các đơn vị tham gia, khuyến khích giảm chi phí
phát điện của các nhà máy, tạo động lực cho các nhà máy điện vận hành hiệu quả
hơn trong mọi thời điểm.

Để đạt hiệu quả cao hơn trong việc vận hành thị trường phát điện cạnh tranh
ở Việt Nam thì việc xác định rõ ràng, cụ thể các chi phí của quá trình sản xuất,
truyền tải và phân phối là rất quan trọng, đặc biệt giá truyền tải là một vấn đề cơ bản
nhất trong thị trường điện nhận được nhiều sự quan tâm, chú ý. Tuy nhiên giá
truyền tải là một đại lượng hết sức phức tạp, phụ thuộc vào nhiều yếu tố bất định.
Vì vậy hiện nay trên thế giới không có một phương pháp tính toán chung để có thể
áp dụng cho mọi quốc gia, tuỳ thuộc vào đặc thù của hệ thống điện, thể chế chính trị
mỗi quốc gia, cũng như mục tiêu khi xây dựng thị trường mà có những phương
pháp tính toán khác nhau. Vì vậy đề tài “ Nghiên cứu các phương pháp tính phí

1


truyền tải trong thị trường điện “ có ý nghĩa cả về lý luận và thực tiễn đối với ngành
Điện Việt Nam hiện nay.
Ngoài phần mở đầu, kết luận, nội dung chính của luận văn được giới thiệu
trong 4 chương chính :
Chương 1 : Khái quát về thị trường điện.
Chương 2 : Các phương pháp tính phí truyền tải
Chương 3: Ví dụ tính phí sử dụng lưới truyền tải bằng phương pháp tham gia
biên và tem thư

2


CHƯƠNG I : KHÁI QUÁT VỀ THỊ TRƯỜNG ĐIỆN
1.1.Thị trường điện điều tiết và thị trường điện cạnh tranh:
1.1.1.Thị trường điện trước khi phi điều tiết hóa.
Ở các nước phát triển như Mỹ, Anh…thị trường điện trước khi phi điều tiết
hóa là thị trường điện độc quyền kinh doanh được điều tiết bởi nhà nước (thị trường

điện điều tiết). Nhà nước trao quyền độc quyền kinh doanh cho một doanh nghiệp
điện được độc quyền sản suất và bán điện đến người dùng trong một vùng nhất định
thường theo đơn vị hành chính. Trong vùng đó không ai khác được quyền kinh
doanh điện.
Để đảm bảo quyền lợi của người dùng điện, chính phủ phải có các luật và các quy
định để điều tiết hoạt động của doanh nghiệp độc quyền, tránh sự lộng quyền của
các công ty điện. Như vậy doanh nghiệp độc quyền phải hoạt động trong khuông
khổ luật pháp và các quy định điều tiết chặt chẽ.
Các quy định điều tiết chính là:
-Bắt buộc phục vụ: Công ty được nhượng quyền thương mại bắt buộc phải
đáp ứng các nhu cầu điện của người dân trong khu vực độc quyền(kể cả không có
lãi).
-Quản lý giám sát: Hoạt động mua bán và vận hành của công ty phải tuân
theo các quy định và chỉ dẫn của cơ quan điều tiết nhà nước.
-Vận hành với chi phí thấp nhất: Các công ty được yêu cầu vận hành với chi
phí thấp nhất , nói cách khác là có doanh thu thấp nhất.
-Điều tiết giá: Gía do công ty đặt ra phải tuân theo các quy định điều tiết và
chỉ dẫn của Chính phủ. Đây là điều quan trọng nhất.
-Đảm bảo tỷ suất lợi nhuận: Công ty độc quyền được đảm bảo có lợi nhuận
trên vốn hợp lý tuân theo các quy định điều tiết và điều kiện thực tế .
-Các quy định về đầu tư, quy hoạch, kinh doanh: Chính phủ có thể đặt ra các
giới hạn chặt chẽ mà các công ty phải tuân theo khi hoạt động. Ví như quy định về
xây dựng lưới điện, về quy hoạch, về đầu tư. Ví dụ: lưới điện khu vực này phải là

3


cáp ngầm, quy hoạch phải được phê duyệt trước khi thực hiện, không ai được nắm
quá 5% cổ phiếu công ty…
Trong giai đoạn đầu phát triển của công nghiệp điện lực, cơ chế độc quyền thương

mại là hợp lý và cần thiết , vì:
-Nó hợp pháp hóa công nghiệp điện lực.
-Thể hiện sự công nhận và ủng hộ có mức độ và sự cộng tác của chính quyền
địa phương với ngành điện.
-Bảo đảm lợi nhuận trên vốn cho ngành điện.
-Bảo đảm độc quyền địa phương, giúp cho các công ty điện có thể tập trung
xây dựng hệ thống điện, cải tiến chất lượng mà không bị ngăn trở của cạnh tranh.
Độc quyền cũng mang lại điều tốt nếu các công ty điện sử dụng lợi thế đó để phát
triển tối ưu, nâng cao chất lượng phục vụ và giảm giá bán điện.
Trong thời gian dài các công ty điện lực độc quyền phát triển mạnh cả về
công suất phát và phạm vi họat động tạo thành các hệ thống điện hoàn chỉnh.
Những năm giữa thế kỷ 20 , các hệ thống điện nhỏ đã liên kết với nhau thành các hệ
thống điện góp chung (power pool) ở Mỹ, ở Liên xô cũ trong thời gian này cũng bắt
đầu thành lập hệ thống điện hợp nhất tiến tới thành lập hệ thống điện duy nhất toàn
Liên xô. Sự hỗ trợ mạnh mẽ cho công việc này là tiến bộ khoa học kỹ thuật trong
lĩnh vực kỹ thuật điện áp cao, kỹ thuật điện tử và điện tử công suất, kỹ thuật thông
tin và kỹ thuật máy tính. Điều này có nghĩa là các hệ thống điện nhỏ đóng góp để
làm các đường dây liên lạc và cùng nhau lập ra đơn vị vận hành chung gọi là Pool
operator làm nhiệm vụ phối
hợp hoạt động chung của các hệ thống điện nhỏ. Việc thành lập hệ thống điện góp
chung này đem lại lợi ích kinh tế rất lớn như giảm được dự trữ công suất , giảm
được chi phí sản xuất, hỗ trợ lẫn nhau khi sự cố hay khi gặp các khó khăn khác ví
như năm khô hạn, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện…hệ thống điện góp chung
cũng đặt ra vô số vấn đề về kỹ thuật, vận hành cũng như điều khiển hệ thống điện .
Chính sự phát triển rộng lớn này của các hệ thống điện khiến cho cái áo điều
tiết trở nên không thích hợp cần phải cới bỏ.

4

Bốn chức năng của thị trường điện độc quyền kinh doanh:
-Sản xuất điện năng : tại các nhà máy điện
-Truyền Tải: từ các nhà máy điện đến các trung tâm phụ tải bằng lưới truyền
tải cao và siêu cao áp.
-Phân phối: đưa điện từ các trung tâm phụ tải đến các trạm phân phối bằng
lưới phân phối trung áp
-Bán lẻ cho các hộ dùng điện : từ các trạm phân phối đến các hộ dùng điện
bằng lưới phân phối hạ áp.
Hệ thống điện độc quyền thương mại là hệ thống điện tích hợp dọc của các
thành phần trên đây:

Hình 1.1:Hệ thống điện tích hợp dọc
Đơn vị điều khiển vận hành hệ thống điện độc quyền kinh doanh làm các nhiệm vụ:
-Đảm bảo độ tin cậy của hệ thống điện
-Đảm bảo chất lượng điện năng
-Đảm bảo điện năng có chi phí sản xuất nhỏ nhất
-Đảm bảo an toàn.
1.1.2.Lý do phi điều tiết hóa và thành lập thị trường điện phi điều tiết
Sự điều tiết gặp phải 2 vấn đề cơ bản:

5


1-Thị trường điện độc quyền kinh doanh không cho các nhà sản xuất điện
một sự khuyến khích mạnh mẽ để họ cung cấp điện giá rẻ như trong thị trường điện
cạnh tranh;
2- Cơ quan quản lý, chính họ cũng không có động cơ thích hợp để hoạt động
hiệu quả hơn.Theo bốn chức năng của thị trường điện độc quyền kinh doanh có các
lý do sau dẫn đến phi điều tiết hóa ngành điện, xây dựng thị trường điện cạnh tranh:
1-Mục đích ban đầu của cấp phép độc quyền kinh doanh là để thúc đẩy hình

thành hệ thống điện có hạ tầng cơ sở đầy đủ đã đạt được nên không cần hệ thống
điều tiết nữa.
2-Nếu cho cạnh tranh thì giá điện có thệ hạ thấp (theo các kết quả nghiên
cứu). Giá điện sẽ rẻ hơn do các GENCO sẽ vận hành hiệu quả hơn và đầu tư hiệu
quả hơn vào các nguồn điện mới. Đối với nhiều khách hàng chất lượng, giá trị phục
vụ quan trọng hơn là giá rẻ, và thị trường điện sẽ cho họ giá trị phục vụ cao hơn.
Trong thị trường điện điều tiết, các doanh nghiệp sản xuất điện năng được đảm bảo
lãi suất nhất định, do đó họ không có động cơ mạnh để sản xuất điện rẻ hơn.
Còn trong thị trường điện cạnh tranh thì họ bắt buộc phải phấn đấu giảm giá thành
nếu
muốn bán được điện. Như vậy là các nhà sản xuất điện chuyển từ trạng thái lãi
nhiều hay ít sang trạng thái có lãi hay không có lãi.
3-Chất lượng phục vụ người dùng (độ tin cậy, chất lượng điện năng ) có thể
được cải thiện nếu có cạnh tranh. Người dùng có nhiều lựa chọn hơn cho nhu cầu
điện của mình.
4-Cạnh tranh sẽ thúc đẩy đổi mới công nghệ cũng như cách tiếp cận kinh
doanh.
5-Đẩy mạnh tư nhân hóa, thị trường điện cạnh tranh có tác dụng đẩy mạnh tư
nhân hóa công nghiệp điện ở các nước mà chính phủ muốn bán các doanh nghiệp
do mình sở hữu. Trong 5 điểm trên điểm 2 và 3 là quan trọng nhất: cạnh tranh làm
cho giá điện rẻ hơn và chất lượng phục vụ người dùng tốt hơn, đây cũng là 2 tiêu
chí để đánh giá sự thành công hay không của thị trường điện.

6


1.1.3.Các nét cơ bản của phi điều tiết hóa:
Phi điều tiết hóa thị trường điện điều tiết tạo ra thị trường điện phi điều tiết
trong đó có sự cạnh tranh giữa các thành phần tham gia thị trường điện.
Có 2 loại thị trường điện phi điều tiết cạnh tranh:

1-Thị trường điện cạnh tranh bán buôn hay phát điện cạnh tranh, bao gồm
các nhà máy điện và lưới truyền tải điện.
Trong thị trường điện này chỉ có các công ty phát điện tham gia cạnh tranh
bán buôn với nhau. Họ có thể cạnh tranh :một là bán điện cho một công ty mua bán
điện duy nhất, công ty này là chủ lưới truyền tải điện, hoặc hai : bán điện cho nhiều
công ty mua bán điện và các hộ dùng điện lớn, lưới truyền tải làm nhiệm vụ tải điện
thuê.
Trong trường hợp 2, có sự tham gia của phía mua điện, thị trường điện phi
điều tiết bán buôn có 2 loại:
a-Chỉ có cạnh tranh giữa các nhà máy điện , bên dùng điện mua hết công suất
yêu cầu không phụ thuộc giá tiền mua. Gọi là thị trường điện mua hết.
b-Cả bên bán và mua đều tham gia cạnh tranh, bên mua sẽ mua số lượng
điện tùy theo giá tiền, rẻ thì mua nhiều đắt thì mua ít. Gọi là thị trường điện mua
theo giá. Khi chỉ có thị trường điện bán buôn thì phần bán lẻ vẫn vận hành theo chế
độ điều tiết.
2-Thị trường điện cạnh tranh bán buôn và bán lẻ bao gồm lưới phân phối
điện và các công ty bán lẻ.
Trong thị trường điện phi điều tiết bán lẻ, cả bán buôn và bán lẻ đều có cạnh
tranh, vì cạnh tranh bán lẻ phát triển sau cạnh tranh bán buôn.
Cạnh tranh tạo ra động lực cho sự phát triển và đổi mới, giảm giá bán điện.
Hiện tại nhiều nước đã phát triển thị trường điện loại phát điện cạnh tranh,
còn thị trường điện bán lẻ cạnh tranh đang ở giai đoạn sơ khai.
Các quy tắc cũ được tái cấu trúc để đảm bảo cho các đơn vị thị trường được
cạnh tranh công bằng.

7


Hình 1.2 : Sơ đồ về thị trường điện bán buôn và bán lẻ
Hình ảnh về hoạt động tài chính của thị trường điện này trên h.1.2, hệ thống

điện trở thành hệ thống tích hợp ngang. Trong thị trường điện bán lẻ công ty phân
phối điện trở thành đơn vị độc lập tải điện thuê cho các công ty mua bán điện và
công ty bán lẻ.

Cty TT : công ty truyền tải điện; Cty PP : công ty phân phối điện; G : phát
điện;
T : truyền tải điện; D : phân phối điện; C : cung cấp điện
Hình 1.3 : Hoạt động tài chính của thị trường điện
1.1.3.3. Thị trường điện lý tưởng và thị trường điện khả thi:
Thị trường điện cạnh tranh lý tưởng hay hoàn hảo (Perfect markets) đòi hỏi:
tập trung sản xuất điện thấp, các nguồn điện phân tán rộng trên phạm vi địa lý của
thị trường điện, tầm nhìn xa trông rộng của cả bên mua và bán, thông tin hoàn hảo,

8


sự co giãn liên tục của phụ tải điện nghĩa là bên mua điện năng luôn mua điện theo
giá bán, không có rào cản đối với sự xuất nhập vào thị trường điện.
Trong thực tế không có thị trường điện cạnh tranh lý tưởng, người ta đưa ra
yêu cầu đối với thị trường điện khả thi (workably competitive markets) có các tính
chất gần với thị trường điện lý tưởng. Tuy nhiên các điều kiện tiên quyết trên lại
thường không có trong các thị trường điện thực tế. Ví như yêu cầu điện năng ngắn
hạn thường không co giãn, tức là mua hết. Rào cản gia nhập thị trường điện đối với
nguồn điện mới rất cao. Độ tập trung nguồn điện trong từng khoảng thời gian và
trong từng vùng khá cao. Độ minh bạch thông tin thường rất thấp. Cuối cùng cả bên
bán lẫn bên mua thường xuyên có biểu hiện thiển cận.
Sự phi điều tiết hóa hy vọng cải thiện tình hình và các phân khúc của thị
trường điện sẽ được hoàn thiện hướng tới thị trường điện khả thi và hoàn hảo.
1.2. Các mô hình thị trường điện cạnh tranh:
1-Mô hình tập trung hay là giao dịch trên sàn mua bán điện năng ( thị trường

điện giao ngay) : người bán và người mua chào giá cho công suất mà họ định
bán/mua. Người bán cạnh tranh với nhau quyền được cung cấp điện năng cho lưới
điện chứ không phải cho khách hàng cụ thể nào. Nếu người bán chào giá cao quá sẽ
có thể không được bán điện. Người mua cạnh tranh nhau mua điện năng từ sàn giao
dịch chứ không phải từ nhà máy điện cụ thể nào. Nếu người mua chào giá quá thấp
sẽ có thể không mua được điện. SO giải bài toán tối ưu tính giá thanh toán chung,
đó là giá biên nút, giá này cũng là tín hiệu cho các quyết định đầu tư vào phụ tải hay
nguồn điện.
Trong giao dịch trên sàn các hộ dùng điện có thể tham gia tích cực hay thụ
động vào cạnh tranh bán buôn tùy thuộc vào cách thức mua điện:
-Hộ dùng điện có thể mua điện năng theo giá tiền điện năng , nếu giá rẻ thì
mua nhiều giá đắt mua ít, gọi là mua theo giá, hay là yêu cầu mềm dẻo.
-Hộ dùng điện mua hết công suất mình cần không quan tâm đến giá cả, gọi là
mua hết hay là yêu cầu cứng.

9


2-Mô hình mua bán song phương (bilateral): người bán và người mua giao
dịch trực tiếp để mua bán điện năng trong thời gian nhất định với công suất nhất
định , giá thỏa thuận. Nhược điểm của loại mua bán này là chi phí cao cho đàm
phán và ký kết hợp đồng và độ tin cậy của đối tác. Giao dich song phương dài hạn
có lợi:
-khuyến khích đầu tư vào hệ thống điện ;
-ổn định giá điện
-giảm một số mặt sấu của thị trường điện như thông đồng.
Tuy nhiên giao dịch song phương không giải quyết được vấn đề cân bằng
công suất nguồn - tải trong vận hành.
3-Mô hình hỗn hợp (hybrid model)
Đây là thị trường điện bán buôn có mua bán song phương vừa mua bán trên

sàn.
1.3.Các loại thị trường điện bán buôn:
1-Thị trường điện một người mua duy nhất (poolco), công ty mua bán điện
duy nhất mua điện cạnh tranh của các công ty phát điện rồi bán lại cho các công ty
bán lẻ. Thường công ty mua bán điện duy nhất cũng là công ty truyền tải điện vừa
quản lý hệ thống truyền tải vừa điều khiển vận hành thị trường điện và hệ thống
điện.
Trong thị trường điện này các công ty nguồn điện cạnh tranh với nhau không
có sự tham gia của các công ty mua điện. Công ty mua điện duy nhất có thể mua
điện của các công ty phát điện dài hạn hoặc mua dài hạn ở một số nhà máy điện còn
mua trên sàn của một số nhà máy điện khác.
2-Thị trường điện nhiều người bán và nhiều người mua, chỉ mua bán trên sàn
(power exchange), trong thị trường điện này không có giao dịch song phương. Công
ty truyền tải điện độc lập. Đơn vị vận hành thị trường điện độc lập.
Phụ tải có thể là mua theo giá hoặc mua hết.
Có các thị trường điện chỉ thực hiện mua bán trên sàn: New Zeland, Úc,
Scandinave (nord pool), PJM ở Mỹ.

10


3-Thị trường điện bán buôn hoàn chỉnh: nhiều người bán và nhiều người mua
bao gồm các công ty mua bán điện và hộ dùng điện lớn, công ty truyền tải điện độc
lập, có giao dịch trên sàn và giao dịch song phương.
Đơn vị vận hành thị trường điện độc lập.
Đặc điểm của 3 loại thị trường điện thể hiện trong bảng dưới đây:
Bảng 1: Bảng đặc điểm của 3 cách mua bán trong thị trường bán buôn hoàn chỉnh

Cách mua bán
Một người mua,

mua dài hạn
Giao dịch song
phương
Sàn giao dịch

Tính

Người mua có

Giá giống

biết người bán ?

nhau

Một

Có

Thường thế

Kém

Nhiều

Có

Không

Khá hơn

Nhiều

Không

Đúng

Tốt

Số người mua

cạnh
tranh

Hiện tại thị trường điện hỗn hợp là thị trường điện lý tưởng nhất cho các thị
trường điện phi điều tiết và là dạng cuối cùng của thị trường điện này .
1.4. Các đơn vị tham gia trực tiếp vào việc mua bán điện.
1-Các công ty phát điện (Generation Companies (GENCOS)):
Làm chủ, vận hành và bảo quản các nhà máy điện, sản xuất và bán điện .
GENCO là đơn vị vì lợi nhuận, hoạt động phi điều tiết. GENCO bán điện và
dịch vụ phụ để bù đắp chi chi phí và hưởng lợi, họ cũng được bù đắp chi phí nếu
công suất bị mắc kẹt không được phát vì lý do thị trường.
GENCO phải báo trước cho SO lịch bảo dưỡng thiết bị mong muốn và phải
được SO duyệt.
Các GENCO không được thông đồng với nhau lũng đoạn thị trường điện .
Còn có thể có các công ty trung gian mua điện của các GENCO rồi bán cho
các công ty bán lẻ.

11

2-Công ty truyền tải điện (Transmission Companies (TRANSCOS)):Đầu tư
xây dựng, bảo quản các đường dây của hệ thống truyền tải điện , bảo đảm tiếp cận
bình đẳng cho mọi thành phần của thị trường điện.
Là đơn vị độc quyền thương mại, quan trọng nhất trong thị trường điện , hoạt
động theo điều tiết để đảm bảo công bằng, không phân biệt cho mọi đơn vị tham gia
thị trường. Công ty Truyền tải điện tải điện thuê trên lưới truyền tải từ nguồn điện
đến các trạm đầu mối của các công ty mua điện.
Transcos thu phí truyền tải điện từ khách hàng để bù vào chi phí và lợi
nhuận.
Hoạt động của lưới truyền tải điện do đơn vị vận hành (SO hay ISO) điều
khiển.
3-Công ty mua bán điện hay công ty phân phối điện (Distribution Companies
(DISCO)): Làm chủ đầu tư và vận hành lưới phân phối điện địa phương
(trung áp và có thể cả cao áp), là công ty độc quyền thương mại. Công ty mua điện
trên thị trường điện và bán đến các công ty công ty bán lẻ (RESCO) hoặc hộ dùng
điện lớn.
Cũng có khi DISCO bán trực tiếp đến người dùng thực hiện chức năng công
ty bán lẻ. Cũng có trường hợp DISCO không bán điện trực tiếp, chỉ quản lý lưới
phân phối điện , thu phí phân phối điện. Khi đó sẽ có các công ty như là Công ty
cung cấp điện (Energy Services Companies (ESCO) không sở hữu lưới điện , sẽ
mua điện và tải qua DISCO đến khách hang dùng điện.
4-Công ty bán lẻ (Retail energy service companie-RESCO hay là ESCO),
các công ty này có thể mua bán nhiều loại năng lượng: ga, điện…Các công ty này
có thể mua điện từ DISCO và bán đến tay người dùng qua lưới phân phối hạ áp.
5-Công ty phân phối điện dịa phương (local distribution companie-LDC) đây
là loại công ty độc quyền thương mại kết hợp cả DISCO và RESCO.
6-Hộ dùng điện( Customers):
Hộ dùng điện là một bên ký hợp đồng mua điện để sử dụng.
Hộ dùng điện nhỏ là các gia đình, cửa hàng nhỏ…

12


Hộ dùng điện lớn có thể là các xí nghiệp công nghiệp, khách sạn, trung tâm
thương mại lớn, … mua điện trung áp hoặc cao áp.
Hộ dùng điện lớn có thể mua điện trên sàn giao dịch, hoặc trực tiếp từ các
công ty phát điện bằng giao dịch song phương.
Trên đây là 6 thành phần tham gia mua bán điện. Tuy nhiên chỉ có 4 đơn vị
tham gia thị trường điện bán buôn hoàn chỉnh: Công ty phát điện, công ty truyền tải
điện, công ty mua bán điện và hộ dùng điện lớn.
1.5. Đơn vị điều khiển vận hành thị trường điện
Để thị trường điện hoạt động được cần phải có thêm các đơn vị quản lý và
điều khiển. Các đơn vị này có thể là:
7-Đơn vị vận hành hệ thống điện và thị trường điện (System Operator(SO) hay
Independent System Operator (ISO) theo cách gọi từng nước ): Là đơn vị phi
lợi nhuận. ISO vận hành hệ thống điện đồng thời vận hành thị trường điện. ISO đảm
bảo độ tin cậy của hệ thống điện , điều hòa cung cấp điện.
SO độc lập hoàn toàn với các thị trường viên khác.
SO có thể phải làm cả quy hoạch phát triển lưới truyền tải điện.
8-Sàn giao dịch (power exchange-PX) là nơi để cho bên bán và mua giao
dịch. Có nhiều sàn giao dịch cho một thị trường điện cho các loại hàng hóa khác nhau.
Sàn giao dịch do SO quản trị và vận hành.
1.6. Các cơ quan nhà nước điều hành thị trường điện :
Ở Mỹ có nhiều đơn vị điều hành chung của nhà nước , quan trọng nhất là:
-Federal energy regulatory Commission (FERC) -Cục điều tiết năng lượng
liên bang -Nuclear regulatory commission(NRC)-Cục điều tiết (năng lượng) nguyên tử
Nhà nước ban bố các luật và quy tắc, quy phạm điều hành hoạt động của hệ
thống điện và thị trường điện .

13


Hình 1.4 : Thị trường điện bán buôn
1.7. Hệ thống truyền tải điện trong thị trường điện phi điều tiết:
1.7.1.Khái quát:
1-Hệ thống truyền tải điện là hệ thống vật lý bao gồm các đường dây tải điện
, các trạm biến áp , các thiết bị bảo vệ, đo lường, điều khiển.
Trong vận hành, hệ thống truyền tải gắn kết với các máy phát điện và các
thiết bị dùng điện (trong phụ tải điện ) tạo thành hệ thống điện chung.
Khi vận hành hệ thống điện phải đối mặt với các vấn đề sau:
*1-Do không thể dự trữ điện năng nên phụ tải điện yêu cầu đến đâu thì các
nhà máy điện sản xuất đên đó, khi công suất tác dụng cân bằng thì tần số nằm trong
giới hạn cho phép, khi công suất phản kháng cân bằng thì điện áp nằm trong giới
hạn cho phép.
Tuy nhiên công suất tác dụng và phản kháng yêu cầu của các hộ dùng điện
biến động không ngừng theo quy luật của sinh hoạt và sản xuất ,của các yếu tố môi
trường dẫn đến cung và cầu lệch nhau, làm cho tần số và điện áp biến thiên liên tục
cần phải điều chỉnh để đưa chúng vào giới hạn cho phép.
Công việc này gọi là điều chỉnh tần số và điện áp. Muốn điều chỉnh tần số hệ
thống điện phái có công suất tác dụng dự trữ đủ lớn , còn để điều chỉnh điện áp hệ

14


thống điện phải có công suất phản kháng dự trữ đủ lớn và các công suất này phải
điều chỉnh được trong thời gian thực .
*2- Trong hệ thống điện dòng công suất trên các đường dây tuân theo các
định luật Kirchoff 1 và 2 chứ không phụ thuộc vào ý muốn của người vận hành do
đó có thể xảy ra tìnhhuống dòng điện đi trên đường dây tải điện này non tải, đi trên

đường dây tải điện kia quá tải, gây ra nghẽn mạch trong lưới truyền tải . Hiện tượng
này làm giảm hiệu quả hoạt động của hệ thống điện và thị trường điện .
*3-hệ thống điện luôn gặp phải các tình huống sự cố bất ngờ (contigency)
do:-sự già hóa thiết bị điện dẫn đến hỏng hóc bất ngờ ;-do tác động từ bên ngoài gây
ngắn mạch, đứt dây, sét đánh…các tình huống bất ngờ này có thể gây ra:
-Mất nguồn hoặc tải dẫn đến mất điện cục bộ,
-Quá tải do phát nóng các thiết bị, điện áp thấp quá hoặc cao quá, dẫn đến
phải tái điều chỉnh cấu trúc vận hành hệ thống và có thể phải cắt tải nếu điều chỉnh
không thành công.
-Gây dao động tần số và điện áp mạnh có thể gây ra mất ổn định động, ổn
định tĩnh hoặc ổn định điện áp làm mất điện diện rộng hoặc gây phân rã hệ thống
điện .
Tất cả các yêu tố trên ảnh hưởng đến chất lượng điện năng, an toàn và độ tin
cậy cung cấp điện cho phụ tải điện và hiệu quả hoạt động của hệ thống điện và thị
trường điện .
Các vấn đề trên được gói gọn trong 2 khái niệm: độ tin cậy cung cấp điện và
hiệu quả kinh tế.
2-Đơn vị quản lý hệ thống truyền tải :
Trong thị trường điện cạnh tranh đầy đủ : hệ thống truyền tải điện được tách
riêng, độc lập với các công ty phát điện và các công ty mua bán điện và được mở để
mọi người sử dụng một cách công bằng.
Hệ thống truyền tải do công ty truyền tải điện quản lý: sở hữu, bảo dưỡng,
vận hành. Cty truyền tải điện thường là công ty cổ phần.

15


Về kinh tế hệ thống truyền tải điện là hệ thống độc quyền thương mại phi lợi
nhuận. Lãi suất của hệ thống truyền tải do nhà nước quy định.
Trong vận hành hệ thống truyền tải được yêu cầu:

1-Mở đối với mọi khách hàng một cách công bằng, không phân biệt đối sử
2-Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện bao gồm đảm bảo khả năng tải trong
điều kiện bình thường và sự cố, an toàn cho hệ thống điện .
3-Tổn thất điện năng thấp nhất có thể.
1.7.2.Khái niệm khả năng tải và nghẽn mạch :
1-Các tiêu chuẩn xác định khả năng tải:
Khả năng tải của mỗi thiết bị phân phối và của hệ thống điện được đánh giá
bởi 3 điều kiện:
*1-Điều kiện phát nóng, mỗi phần tử của hệ thống truyền tải đều được nhà
sản xuất cho biết khả năng tải lớn nhất theo điều kiện phát nóng.
Với dây dẫn điện cho biết dòng điện cho phép (A) theo điều kiện phát nóng
và các điều kiện gây ra biến đổi dòng điện cho phép này. Với dây cáp còn cho biết
dòng điện ngắn mạch cho phép lớn nhất.
Với máy biến áp cho biết công suất tải được max (MVA) và các điều kiện
biến đổi của công suất này, trong những điều kiện nhất định máy biến áp có thể quá
tải với mức quá tải và thời gian quá tải nhất định.
Nếu dòng điện vượt quá giới hạn phát nóng thì đường dây , máy biến áp hay
các thiết bị điện khác sẽ bị hỏng, bị già hóa nhanh, gây thiệt hại kinh tế. Quá tải
nhiệt chỉ được phép kéo dài trong thời gian nhất định tùy vào mức quá tải, sau thời
gian này phần tử bị quá tải sẽ bị cắt khỏi vận hành hoặc phải xa thải một phần phụ
tải để giảm quá tải.
*2-Điều kiện điện áp, điện áp ở các nút tải (có máy biến áp hạ áp) phải lớn
hơn điện áp cho phép min và nhỏ hơn điện áp cho phép max. Điện áp ở các nút khác
như trên đường dây siêu cao áp, sau các tụ bù dọc phải thấp hơn điện áp max cho
phép.

16


Nếu điện áp quá cao sẽ làm hỏng hoặc giảm tuổi thọ thiết bị, nếu thấp quá thì

không đảm bảo điện áp ở lưới điện thấp hơn. Ở lưới điện hạ áp thì nếu điện áp thấp
quá thiết bị dùng điện không làm việc hiệu quả như yêu cầu hoặc không làm việc
được.
Khi xảy ra quá điện áp thấp hoặc cao, các thiết bị điều chỉnh điện áp sẽ hoạt
động đưa điện áp về giới hạn cho phép. Nếu các biện pháp bình thường không được
thì sẽ phải xa thải phụ tải.
*3-Độ dự trữ ổn định tĩnh và ổn định điện áp của lưới truyền tải phải nhỏ
hơn độ dự trữ cho phép.
Nếu độ dự trữ ổn định không đạt yêu cầu, nguy cơ mất ổn định sẽ lớn. Mất
ổn định gây tổn thất kinh tế nghiêm trọng đối với người dùng điện và bản thân hệ
thống điện.
Điều kiện phát nóng là khả năng tải của từng phần tử của hệ thống điện .
Điều kiện điện áp là khả năng tải của một đường dây điện hay của một bộ
phận lưới truyền tải .
Điều kiện ổn định là khả năng tải của một khu vực lớn của hệ thống điện ,
toàn hệ thống điện hoặc của các đường dây liên lạc giữa các hệ thống điện .
Các tiêu chuẩn trên được quy định thành các giới hạn, mà chế độ của hệ
thống điện không được vi phạm.
Nếu xảy ra vi phạm các giới hạn của tiêu chuẩn trên thì gọi là quá tải, có quá
tải theo điều kiện phát nóng gọi tắt là quá tải nhiệt, có quá tải theo điều kiện điện áp
và quá tải theo điều kiện ổn định. Một phần tử có thể quá tải, một khu vực lưới điện
có thể quá tải hoặc cả hệ thống điện quá tải.
2-Khả năng tải tổng (KNTT)
Khả năng tải tổng là công suất tải được lớn nhất (total transfer capacity) trên
một đường dây tải điện, hay từ điểm này sang điểm khác của lưới truyền tải , hay từ
khu vực này sang khu vực khác của hệ thống điện mà không bị quá tải , nghĩa là
không vi phạm các tiêu chuẩn khả năng tải nói trên, không gây ra phát nóng quá

17