Phương pháp dự báo tổn thất điện năng tính toán cho đường dây siêu cao áp 500kV tại Việt Nam

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

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG
TÍNH TỐN CHO ĐƯỜNG DÂY SIÊU CAO ÁP
500 kV TẠI VIỆT NAM

NGÀNH : HỆ THỐNG ĐIỆN
MÃ SỐ : 02-06-07
TRẦN NAM TRUNG
Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN LÂN TRÁNG

HÀ NỘI 2006


i

MỤC LỤC

MỤC LỤC
Trang
Mục lục....................................................................................................

i

Các chữ viết tắt........................................................................................

v

Danh mục các bảng.................................................................................

vi

Danh mục các hình vẽ, đồ thị.................................................................. viii
MỞ ĐẦU................................................................................................

1

Chương 1 - HIỆN TRẠNG SƠ ĐỒ VÀ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC
CỦA HTĐ VIỆT NAM GIAI ĐOẠN 2006 – 2010.............................

4

11. Hiện trạng hệ thống điện Việt Nam..........................................

4

1.1.1 Về phụ tải điện ...............................................................

4

1.1.2 Về nguồn điện .................................................................

10

1.1.3 Tình hình sản xuất điện năng...........................................

12

1.1.4 Hệ thống lưới truyền tải và phân phối..............................

14

1.1.4.1 Hiện trạng lưới truyền tải.......................................

14

1.1.4.1 Tình hình sự cố........................................................

19

1.2. Quy hoạch phát triển hệ thống điện giai đoạn 2006-2010.......

22

1.2.1. Chương trình phát triển nguồn điện................................

22

1.2.1.1 Quan điểm phát triển nguồn điện............................

22

1.2.1.2 Chương trình phát triển nguồn điện giai đoạn
2006 -2010..................................................................

23

1.2.2. Chương trình phát triển HTĐ 500kV giai đoạn 20062010.................................................................................

TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006

26


ii

MỤC LỤC

1.2.3. Liên kết lưới 500kV và mua bán điện với các nước
trong khu vực..................................................................

26

1.2.3.1 Lợi ích của việc liên kết hệ thống điện khu vực.....

26

1.2.3.2 Các cơng trình liên kết hệ thống điện đang được
thực hiện và dự kiến...................................................

27

1.2.3.3 Kế hoạch liên kết và mua bán điện qua lưới
500kV giữa Việt Nam và các nước trong khu vực.....

28

Chương 2 - CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA ĐƯỜNG DÂY SIÊU CAO
ÁP.......................................................................................

31

2.1. Đặc điểm đường dây siêu cao áp xoay chiều...........................

31

2.1.1. Dùng dây phân pha.........................................................

31

2.1.2. Về khoảng cách cách điện và hành lang an toàn.............

32

2.1.3. Chế độ làm việc của đường dây siêu cao áp...................

33

2.1.4. Một số thông số của đường dây siêu cao áp...................

35

2.2. Chế độ làm việc của đường dây thuần nhất.............................

35

2.2.1. Tính tốn các thơng số của đường dây dài......................

35

2.2.2. Cơng thức chung tính chế độ đường dây thuần nhất......

40

2.2.3. Phân bố điện áp và dòng điện trên đường dây................

41

2.2.3.1. Đường dây khơng tổn thất......................................

41

2.2.3.2. Đường dây có điện trở khác khơng........................

43

2.2.4. Góc δ và cơng suất giới hạn............................................

46

2.2.4.1. Góc ......................................................................

46

2.2.4.1. Cơng suất giới hạn..................................................

46

2.2.5. Cơng suất phản kháng trên đường dây............................

47

TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006


iii

MỤC LỤC

Chương 3 - TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN
NĂNG - HIỆU SUẤT TẢI ĐIỆN CỦA ĐƯỜNG DÂY SCA .........

52

3.1. Tính tổn thất cơng suất.............................................................

52

3.1.1. Tổn thất cơng suất trên đường dây dài............................

52

3.1.2. Tổn thất công suất trong máy biến áp.............................

54

3.1.3. Tổn thất công suất trong tụ bù........................................

56

3.1.4. Tổn thất công suất trong kháng bù..................................

57

3.1.5. Tổn thất công suất và điện năng do vầng quang.............

57

3.2. Tính tổn thất điện năng............................................................

61

3.2.1 Tính tổn thất điện năng trên đường dây 110 – 220 kV....

61

3.2.2. Tính tổn thất điện năng trên đường dây 330 – 500 kV...

64

3.2.3. Tổn thất điện năng trong MBA.......................................

68

3.2.4. Tổn thất điện năng trong các thiết bị bù..........................

70

3.3. Hiệu suất tải điện......................................................................

71

Chương 4 - PHƯƠNG PHÁP DỰ BÁO TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG
TRONG LƯỚI ĐIỆN - TÍNH TỐN CHO ĐƯỜNG
DÂY SCA 500 KV TẠI VIỆT NAM..................................

75

4.1. Nội dung phương pháp và các chương trình dùng để tính
tốn.......

75
4.1.2 Nội dung phương pháp dự báo tổn thất điện năng cho
lưới điện SCA 500kV........................................................

75

4.1.2 Các chương trình dùng trong tính tốn............................

77

4.2. Các phương pháp dự báo nhu cầu điện năng...........................

78

4.2.1. Phương pháp trực tiếp.....................................................

79

4.2.2. Phương pháp chuyên gia.................................................

81

4.2.3. Phương pháp ngoại suy theo chuỗi thời gian..................

82

TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006


iv

MỤC LỤC

4.2.4. Phương pháp san bằng hàm mũ......................................

87

4.2.5. Phương pháp đàn hồi kinh tế...........................................

88

4.2.6. Phương pháp cường độ...................................................

89

4.2.7. Phương pháp bằng mơ hình hồi quy tương quan............

89

4.2.8. Phương pháp MEDEE-S.................................................

90

4.3. Dự báo nhu cầu điện năng bằng phương pháp ngoại suy........

92

4.3.1. Hệ thống điện miền Bắc..................................................

92

4.3.2. Hệ thống điện miền Nam...............................................

94

4.3.3. Hệ thống điện miền Trung..............................................

95

4.4. Tính tốn dự báo tổn thất điện năng cho đường dây SCA 500
kV tại Việt Nam......................................................................................

98

4.4.1. Các điều kiện và giả thiết tính tốn.................................

98

4.4.2. Kết quả tính tốn.............................................................

99

4.4.2.1. Tính tốn cho các tháng điển hình ........................

99

4.4.2.2. Kết quả dự báo tổn thất điện năng trên hệ thống
500 kV năm 2007....................................................... 112
Chương V - KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ............................................. 114
Tài liệu tham khảo.................................................................................. 118
Phụ lục..................................................................................................... 122

TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006


v

MỤC LỤC

Các chữ viết tắt và ký hiệu
CĐXL

Chế độ xác lập

CSPK

Công suất phản kháng

ĐDSCA

Đường dây siêu cao áp

HTĐ

Hệ thống điện

MBA

Máy biến áp

NĐ

Nhiệt điện

NMĐ

Nhà máy điện

SVC

Static Var Compensator - Thiết bị bù tĩnh điều
khiển bằng thyristor

TBK

Tua bin khí

TĐ

Thủy điện

EVN

Tổng Cơng ty Điện lực Việt Nam

TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006


MỤC LỤC

vi

DANH MỤC CÁC BẢNG
Chương 1:
Bảng 1.1 Diễn biến tăng trưởng công suất cực đại 1995 – 2005
Bảng 1.2: Cơ cấu tiêu thụ điện giai đoạn 2000 – 2005
Bảng 1.3 Hệ số đồ thị phụ tải qua các năm
Bảng 1.4 Công suất đặt và khả dụng các NMĐ năm 2005
Bảng 1.5 Sản lượng toàn hệ thống và các miền giai đoạn 1997 – 2005
Bảng 1.6 Tăng trưởng năng lượng giai đoạn 1997 – 2005.
Bảng 1.7: Cơ cấu sản xuất điện giai đoạn 2000 – 2005
Bảng 1.8 Khối lượng đường dây và máy biến áp
Bảng 1.9 Sản lượng và công suất truyền tải trên HTĐ 500kV các năm
Bảng 1.10 Công suất truyền tải lớn nhất trên HTĐ 500kV năm 20032005
Bảng 1.11 Tổng kết sự cố 500kV qua các năm vận hành
Bảng 1.12 Các NMĐ dự kiến đưa vào vận hành giai đoạn 2006-2010

Bảng 1.13 Danh mục các cơng trình 500kV dự kiến xây dựng giai đoạn
2006 -2010

TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006


MỤC LỤC

vii

Chương 4:
Bảng 4.1 Sản lượng điện năng từng tháng của HTĐ miền Bắc từ năm
1995 đến năm 2005
Bảng 4.2 Tính tốn để dự báo nhu cầu điện năng cho HTĐ miền Bắc
Bảng 4.3 Sản lượng điện năng từng tháng của HTĐ miền Nam từ năm
1995 đến năm 2005
Bảng 4.4 Tính tốn để dự báo nhu cầu điện năng cho HTĐ miền Nam
Bảng 4.5 Sản lượng điện năng từng tháng của HTĐ miền Trung từ năm
1995 đến năm 2005
Bảng 4.6 Tính tốn để dự báo nhu cầu điện năng cho HTĐ miền Trung
Bảng 4.7 Dự báo sản lượng điện năng cho HTĐ Quốc Gia năm 2007
Bảng 4.8 Dự báo công suất lớn nhất cho HTĐ Quốc Gia năm 2007
Bảng 4.9 Tmax N-B, max N-B của các đoạn đường dây 500kV trong tháng 5
năm 2007 theo chiều công suất từ Nam - Bắc
Bảng 4.10 Tmax, max của các đoạn đường dây 500kV trong tháng 5 theo
chiều công suất từ Bắc – Nam
Bảng 4.11 Điện áp thanh cái tại các nút trên đường dây 500kV
Bảng 4.12 Tổn thất công suất của đường dây và MBA trên hệ thống
500kV
Bảng 4.13 Tổn thất điện năng của ĐD 500kV trong tháng 5 năm 2007

Bảng 4.14 Tmax N-B, max N-B của các đoạn đường dây 500kV trong tháng
7 năm 2007 theo chiều công suất từ Nam - Bắc.
Bảng 4.15 Tmax, max của các đoạn đường dây 500kV trong tháng 7 theo
chiều công suất từ Bắc – Nam

TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006


MỤC LỤC

viii

Bảng 4.16 Điện áp thanh cái tại các nút trên đường dây 500kV
Bảng 4.17 Tổn thất điện năng của ĐD 500kV trong tháng 7 năm 2007
Bảng 4.18 Tmax N-B, max N-B của các đoạn đường dây 500kV trong tháng
11 năm 2007 theo chiều công suất từ Nam - Bắc
Bảng 4.19 Tmax, max của các đoạn đường dây 500kV trong tháng 11
theo chiều công suất từ Bắc – Nam
Bảng 4.20 Điện áp thanh cái tại các nút trên đường dây 500kV
Bảng 4.21 Tổn thất điện năng của ĐD 500kV trong tháng 11 năm 2007
Bảng 4.22 Tổn thất điện năng của ĐD 500kV trong tháng 11 năm 2007
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Chương 1:
Hình 1.1 Biểu đồ tăng trưởng phụ tải max giai đoạn 1995-2005
Hình 1.2 Biểu đồ phụ tải ngày mùa hè HTĐ Quốc gia
Hình 1.3 Biểu đồ phụ tải ngày mùa đơng HTĐ Quốc gia
Hình 1.4 Biểu sản lượng điện năng tháng năm 2005
Hình 1.5 : Tương quan giữa tăng trưởng nguồn và phụ tải cực đại.
Hình 1.6: Biểu đồ tăng trưởng năng lượng 1995-2004
Chương 3:

H.3.1 Hàm tổn thất cơng suất do vầng quang
H.3.2 Phân bố dịng điện dung
Chương 4
Hình 4.1 Xây dựng hàm dự báo
Hình 4.2:Phân bố điện áp trên hệ thống 500kV (tháng 5)
H ình 4.3: Phân bố điện áp trên hệ thống 500kV (tháng 7)
Hình 4.4:Phân bố điện áp trên hệ thống 500kV (tháng 11)
TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006


1
MỞ ĐẦU
M.1. Giới Thiệu
Điện năng là dạng năng lượng được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất
trên thế giới do có ưu điểm rất quan trọng là dễ dàng chuyển đổi sang dạng
năng lượng khác. Hơn nữa, điện năng còn là dạng năng lượng dễ dàng trong
sản xuất, vận chuyển và sử dụng. HTĐ của mỗi quốc gia ngày càng phát triển
để đáp ứng sự phát triển lớn mạnh của nền kinh tế xã hội. Cùng với xu thế
toàn cầu hoá nền kinh tế, HTĐ cũng đã, đang và sẽ hình thành các mối liên
kết giữa các khu vực trong mỗi quốc gia, giữa các quốc gia trong khu vực
hình thành nên các HTĐ hợp nhất có quy mơ rất lớn về cả quy mô công suất
và lãnh thổ.
Trong thập kỷ vừa qua, cùng với sự phát triển kinh tế ở tốc độ cao, nhu
cầu tiêu thụ điện ở nước ta đã tăng trưởng không ngừng, đặc biệt là trong
cơng cuộc cơng nghiệp hố - hiện đại hố đất nước, từng bước hội nhập với
nền kinh tế khu vực và thế giới. Để đảm bảo cung cấp điện an toàn và ổn
định, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế xã hội của cả nước, HTĐ Việt Nam
đã có những bước phát triển mạnh mẽ. Với việc xây dựng và đưa vào vận
hành đường dây siêu cao áp 500 kV Bắc - Trung - Nam dài gần 1500 km từ
năm 1994, nước ta đã liên kết được các HTĐ của ba miền thành một HTĐ

hợp nhất, cho phép khai thác tối đa các ưu điểm vận hành kinh tế (khai thác
và vận hành phối hợp tối ưu các nguồn thuỷ nhiệt điện, tối ưu hố cơng suất
nguồn...), cung cấp điện được an toàn và ổn định hơn khi vận hành riêng rẽ
từng hệ thống, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Việc hợp nhất hệ thống còn
là tiền đề thuận lợi cho phát triển các loại nguồn điện cơng suất lớn (ở bất cứ
vị trí nào, ở mọi quy mơ cơng suất) và mở rộng nhanh chóng phạm vi lưới
điện phân phối, điện khí hố đất nước. Từ quy mô công suất trên dưới 5000
MW vào những năm 90, năm 2004 tổng quy mơ cơng suất nguồn tồn quốc
TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006


2
đã lên trên 10.000 MW. Dự kiến đến năm 2010 sẽ lên tới trên 20.000 MW và
đến năm 2020 sẽ vào khoảng 40.000 MW. Như vậy tốc độ tăng trưởng có
kích cỡ trên dưới 15% mỗi năm tính đến năm 2010. Lưới điện Việt Nam cũng
không ngừng đổi mới: Phát triển tự động hoá, trang thiết bị, hệ thống giám
sát, điều khiển... phục vụ cho việc vận hành ổn định, tin cậy, linh hoạt và tối
ưu.
M.2. Lý do chọn đề tài và mục đích nghiên cứu
Theo tính tốn cân bằng năng lượng trong các năm từ 2006-2008 hệ
thống điện miền Bắc do chưa kịp bổ sung các nguồn điện cùng với tốc độ
tăng trưởng của phụ tải miền Bắc khoảng 15% nên hệ thống điện miền Bắc sẽ
bị thiếu điện nghiêm trọng, trong khi đó các nguồn điện ở phía Nam được xây
dựng và đưa vào vận hành nhiều, nhất là các nhà máy chạy khí do đó trong
giai đoạn này hệ thống đường dây SCA 500 kV sẽ liên tục truyền tải cao công
suất từ Nam ra Bắc, đường dây 500 kV trở thành trục xương sống của HTĐ
Việt Nam. Do vậy việc nghiên cứu các vấn đề liên quan đến đường dây SCA
500 kV và đặc biệt là vấn đề dự báo tổn thất điện năng là một vấn đề vơ cùng
quan trọng, nó liên quan đến vận hành hiệu quả, đến vấn đề tiết kiệm năng
lượng và sự ổn định của hệ thống điện.

M.3. Nội dung của luận văn
Với mục tiêu trên, luận văn thực hiện theo bố cục nội dung sau:
- Chương 1: Hiện trạng sơ đồ và chế độ làm việc của HTĐ Việt Nam
- Chương 2: Chế độ làm việc của đường dây SCA
- Chương 3: Tổn thất công suất và tổn thất điện năng-Hiệu suất tải
điện của đường dây SCA
- Chương 4: Phương pháp dự báo tổn thất điện năng trong lưới điện
- Tính tốn cho đường dây 500 kV tại Việt Nam
- Chương 5: Kết luận và kiến nghị
TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006


3
Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy giáo và cô giáo trong Bộ môn
Hệ thống điện Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, đặc biệt, tác giả xin tỏ
lòng biết ơn sâu sắc đến với thầy giáo TS. Nguyễn Lân Tráng người đã quan
tâm, tận tình hướng dẫn giúp tác giả xây dựng và hoàn thành luận văn này.
Đồng thời xin gửi lời cảm ơn các anh chị, bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ và
tạo điều kiện thuận lợi trong thời gian tác giả thực hiện luận văn. Vì thời gian
có hạn, vấn đề nghiên cứu cịn khá mới mẻ nên bản luận văn khơng khỏi cịn
những thiếu sót, tác giả rất mong nhận được nhiều góp ý của các đồng nghiệp
và bạn bè.
Xin trân trọng cảm ơn!

TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006


4

CHƯƠNG 1

HIỆN TRẠNG SƠ ĐỒ VÀ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA HỆ
THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM GIAI ĐOẠN 2006-2010
1.1. HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM
1.1.1. Về phụ tải điện
Năm 2005 công suất cực đại của hệ thống điện Việt Nam đạt 9255 MW
(giờ chính điểm) tăng 11,73% so với năm 2004 và tăng gấp 3,31 lần so với
năm 1995 (công suất năm 1995 là 2796 MW). Tốc độ tăng trưởng này có
giảm so với năm 2004 và trung bình nhiều năm (tốc độ tăng trưởng cơng suất
cực đại trung bình từ năm 1995-2004 là 12,85%). Tốc độ cao nhất trong cả
giai đoạn 1995-2005 đạt 15,86% năm 2002. Công suất cao nhất của các miền
trong năm 2005 đạt được như sau: miền Bắc 3886 MW, miền Trung 979 MW,
miền Nam 4539 MW.
Diễn biến tăng trưởng công suất cực đại từng năm trong cả giai đoạn
1995-2005 được thể hiện trong bảng 1.1 và hình 1.1.
Bảng 1.1. Diễn biến tăng trưởng cơng suất cực đại 1995-2005
Năm
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005

Công suất cực đại (MW)
Quốc

Miền
Miền
Miền
Gia
Bắc
Trung
Nam
2796
1415
296
1178
3177
1592
349
1357
3595
1729
377
1587
3875
1821
413
1737
4329
1960
477
1979
4893
2194
544

2246
5655
2461
613
2656
6552
2880
684
3112
7408
3221
773
3529
8283
3494
853
4073
9255
3886
979
4539

TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006

Tốc độ tăng trưởng (%)
Quốc
Miền
Miền
Miền
Gia

Bắc
Trung
Nam
13,62
13,15
7,78
11,72
13,02
15,57
15,86
13,08
11,81
11,73

12,51
8,6
5,3
7,63
11,93
12,17
17,02
11,84
8,47
11,22

17,91
8,02
9,55
15,49
14,04

12,68
11,58
13,01
10,35
14,77

15,19
16,95
9,45
13,93
13,49
18,25
17,17
13,39
15,38
11,44


5

10000
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000

0

MW

Năm
5
6
7
8
9
0
1
2
3
4
5
9
9
9
9
9
0
0
0
0
0
0
19
19
19

19
19
20
20
20
20
20
20
Quốc gia
Miền Bắc
Miền Trung
Miền Nam

Hình 1.1. Biểu đồ tăng trưởng phụ tải max giai đoạn 1995-2005
- Về cơ cấu tiêu thụ điện
Trong năm 2005 phụ tải Công nghiệp và xây dựng chiếm 45,8%; Quản
lý và tiêu dùng dân cư chiếm 44,19%; Thương nghiệp và khách sạn chiếm
4,79%; Nông lâm nghiệp và thủy sản chiếm 1,29% và các hoạt động khác là
3,94%. Cơ cấu tiêu thụ điện thương phẩm giai đoạn 2000-2005 được trình bày
ở bảng 1.2.
Trong những năm qua sản lượng điện thương phẩm cung cấp cho các
ngành kinh tế và sinh hoạt của nhân dân không ngừng tăng lên, tốc độ tăng
trưởng bình quân trong giai đoạn 2000-2005 là 15,23% cao hơn so với
14,9%/năm giai đoạn 1995-2000. Điện thương phẩm tăng từ 22,4 tỷ GWh
năm 2000 lên tới 45,5 tỷ GWh năm 2005, trong 5 năm tăng gấp 2,03 lần đảm
bảo cung cấp đủ cho đời sống của nhân dân.
Từ bảng cơ cấu tiêu thụ điện ta thấy rằng tỷ trọng điện thương phẩm
dùng chủ yếu cho 4 ngành chính là: Nơng nghiệp, Cơng nghiệp & Xây dưng,
Thương mại & Khách sạn, và Quản lý & Tiêu dùng, trong đó Cơng nghiệp &
TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006

6
Xây dựng và Quản lý & Tiêu dùng chiếm chủ yếu. Tốc độ tăng bình qn
điện cho Cơng nghiệp & Xây dựng giai đoạn 1995-2005 là 16,3%, riêng 5
năm 2000-2005 là 18,1%. Tỷ trọng tiêu thụ điện trong công nghiệp trong cả
giai đoạn 1995-2005 tăng từ 38% năm 1995 đến 45,8% năm 2005, trong đó
thấp nhất vào năm 1998 và cao nhất vào năm 2005.
Bảng 1.2. Cơ cấu tiêu thụ điện giai đoạn 2000-2005
TT
I
1
2
3
4
5
6
7
II
1
2
3
4
5

Danh mục
Điện tiêu thụ:GWh
Nông nghiệp
Công nghiệp & XD
T.Mại & K/Sạn

Quản lý & Tiêu dùng
Các hoạt động khác
Tổng thương phẩm
Tốc độ tăng trưởng%
Cơ cấu tiêu thụ (%)
Nông nghiệp
Công Nghiệp & XD
T.Mại & K/Sạn
Quản lý & Tiêu dùng
Các hoạt động khác

2000

2001

2002

2003

2004

2005

428,3
9088,4
1083
10985
817
22404
15,38

465,2
10503
1251
12651
980
25851
15,38

505,6
12681
1373
14333
1341
30235
16,95

561,8
15290
1513
15953
1588
34907
15,45

550,6
17896
1777
17654
1817

39697
13,72

587,1
20844
2180
20111
1793
45512
14,65

1,9
40,6
4,8
49,0
3,6

1,8
40,6
4,8
48,9
3,8

1,7
41,9
4,5
47,4
4,4

1,6

43,8
4,3
45,7
4,5

1,4
45,1
4,5
44,5
4,6

1,29
45,8
4,79
44,19
3,94

Điện cho nơng nghiệp là thành phần có tỷ trọng nhỏ trong cơ cấu tiêu
thụ điện, chủ yếu cung cấp cho các trạm bơm để phục vụ tưới tiêu sản xuất
nông - ngư nghiệp và làng nghề sản xuất nhỏ nơng thơn… Nhìn chung tiêu
thụ điện cho Nơng nghiệp có xu hướng giảm dần trong giai đoạn 1995-2005.
Khu vực tiêu thụ điện dân dụng chiếm tỷ trọng lớn trong thành phần
điện thương phẩm. Do sự phát triển của nền kinh tế thị trường, số lượng thiết
bị điện sử dụng trong sinh hoạt của dân cư đô thị (ti vi, tủ lạnh, máy điều
hòa…), việc tăng cường đưa điện về nông thôn, miền núi để phát triển sản
xuất và nâng cao dân tri dẫn tới sản lượng điện tiêu thụ cho sinh hoạt dân
dụng tăng nhanh. Từ năm 1995-2005 tốc độ tăng trưởng bình quân là 15,3%.

TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006

7
Trong cơ cấu tiêu thụ điện, điện dân dụng chiếm tỷ trọng 45-51% và có xu
hướng giảm dần trong giai đoạn 2000-2005.
Về tiêu thụ điện cho thương mại, khách sạn nhà hàng chiếm tỷ trọng
nhỏ trong thành phần điện thương phẩm, nhưng có tốc độ tăng trưởng bình
qn cũng cao khoảng 14,8%.
- Về biểu đồ phụ tải
- Biểu đồ phụ tải ngày điển hình: Biểu đồ phụ tải ngày điển hình của
tồn hệ thống có một số đặc điểm như sau:
+ Biểu đồ phụ tải ngày có 2 cao điểm là cao điểm sáng và cao điểm
chiều, cao điểm sáng rơi vào từ 10h00-11h00, cao điểm tối rơi vào khoảng từ
18h00-20h00 tùy thuộc vào mùa trong năm.
+ Tốc độ tăng trưởng điện năng vào giờ ban ngày (từ 8h0-17h0) nhanh
hơn tốc độ tăng trưởng điện năng vào giờ cao điểm. Tính tại thời điểm 11h00,
tốc độ tăng trung bình 2,17% /năm.
+ Tỷ lệ công suất giữa thấp/cao điểm (P min/Pmax) của hệ thống rất thấp,
đạt 0,4 năm 1996 và đến năm 2005 là 0,45.
+ Phụ tải cao điểm sáng (khoảng 10h30) có xu hướng tăng nhanh và đã
nhiều lúc cao hơn phụ tải cao điểm tối (khoảng 19h00). Sự chênh lệch công
suất giữa công suất cao điểm sáng và cao điểm tối có xu hướng giảm dần.
Năm 2004 và 2005 cao điểm sáng đạt xấp xỉ cao điểm tối, đặc biệt là các
tháng mùa hè. Nhu cầu tiêu thụ điện năng vào ban ngày tăng nhanh rõ rệt có
thể giải thích do những nguyên nhân
+ Tỉ trọng điện tiêu thụ cho ngành công nghiệp trong tổng điện thương
phẩm ngày càng tăng (năm 2005 tỉ lệ này là 45,8%). Nếu tỉ lệ điện tiêu thụ
cho công nghiệp trong tổng điện thương phẩm tiếp tục tăng thì biểu đồ phụ tải
ngày ở tất cả các miền sẽ có xu hướng chuyển dịch cao điểm sang cao điểm
sáng trong những năm tới.
TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006

8
+ Nhu cầu sử dụng điện cho điều hòa ở các cơ quan khách sạn… ngày
càng tăng đặc biệt là vào các tháng mùa hè.
Biểu đồ phụ tải ngày làm việc điển hình mùa hè và mùa đơng của hệ
thống điện Quốc Gia và các miền được thể hiện trong hình 1.2 và hình 1.3.
Từ biểu đồ phụ tải ngày điển hình của các miền ta thấy rằng so với
miền Bắc và miền Trung biểu đồ phụ tải ngày của miền Nam có hình dáng
bằng phẳng hơn. Vào các tháng mùa khơ, cao điểm sáng có xu hướng cao hơn
cao điểm chiều.
MW
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000

h

0
1

3

Quốc gia

5

7

9

11

13

Miền Bắc

15

17

Miền Nam

19

21

23

Miền Trung

Hình 1.2. Biểu đồ phụ tải ngày mùa hè HTĐ Quốc gia
Một trong những nguyên nhân làm khác biệt biểu đồ của miền Nam so
với miền Bắc và miền Trung là tỷ trọng điện tiêu thụ cho nghành công nghiệp

ở miền Nam chiếm trên 50% điện thương phẩm. Cịn biểu đồ phụ tải ngày
điển hình của miền Bắc và miền Trung kém bằng phẳng hơn, cao điểm tối và
cao điểm sáng chênh lệnh nhau khá nhiều.

TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006


9

MW
10000
9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000

h

0
1

3

Quốc gia

5

7

9

11 13 15 17 19 21 23

Miền Bắc

Miền Nam

Miền Trung

Hình 1.3. Biểu đồ phụ tải ngày mùa đơng HTĐ Quốc gia
Từ biểu đồ phụ tải ta cũng thấy rằng công suất chênh lệch giữa giờ thấp
điểm và cao điểm của toàn hệ thống và của các miền là rất lớn, P min/Pmax toàn
hệ thống vào khoảng 0,40,45 điều này gây khó khăn trong vận hành cũng
như kém kinh tế do phải lên xuống nguồn nhiều lần trong ngày và phải tăng
lượng công suất đặt của hệ thống. Hệ số phụ tải Pmin/Pmax và hệ số điền kín đồ
thị phụ tải qua các năm được thể hiện như bảng 1.3.
Bảng 1.3. Hệ số đồ thị phụ tải qua các năm
Năm
Pmin/P max
Ptb/Pmax

1997
0,40
0,48

1998
0,42
0,51

1999
0,4
0,49

2000
0,41
0,5

2001
0,42
0,5

2002
0,42
0,51

2003
0,43
0,53

2004
0,44
0,55

2005
0,45

0,57

- Biểu đồ phụ tải tháng: Biểu đồ phụ tải tháng của HTĐ tồn quốc và
các miền có đặc điểm sau:
+ Tháng tiêu thụ điện năng lớn nhất là các tháng mùa hè: Từ tháng 4
đến tháng 8, đối với miền Bắc và miền Trung tháng có điện năng tiêu thụ cao
nhất là tháng 8, riêng miền Nam tháng cao nhất là tháng 4.
TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006


10
+ Tháng tiêu thụ điện năng nhỏ nhất là tháng 1, tháng 2.
+ Chênh lệch giữa tháng tiêu thụ điện cao nhất và thấp nhất là 1,3 lần.
+ Biểu đồ phụ tải tháng nhìn chung ít thay đổi qua các năm.
GWh
6000
5000
4000
3000
2000
1000
Thang

0
1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 11 12

Hình 1.4. Biểu sản lượng điện năng tháng năm 2005
1.1.2. Về nguồn điện
Đến tháng 3/2006 tổng công suất đặt của toàn hệ thống điện là 11754
MW, khả dụng khoảng 11010 MW, trong đó nguồn thuộc EVN là 9230 MW
(chiếm 78,52%) và các nguồn ngoài EVN là 2524 MW (chiếm 21,48 %). Chi
tiết về các loại nguồn và công suất đặt các nhà máy điện hiện nay được thể
hiện bảng 1.4.
Bảng 1.4. Công suất đặt và khả dụng các NMĐ năm 2005
TT
I

Nhà máy
Tổng cơng suất
Thuỷ điện
Hồ Bình
Thác Bà
Vĩnh Sơn
Ialy

Sông Hinh

Số máy

8
3
2
4
2

TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006

P thiết kế,
(MW)
11754
4069
1920
108
66
720
70

P khả dụng,
(MW)
11110
4121
1920
120
66
720

70


11

II

III

IV

V
VI

Trị An
Thác Mơ
Đa Nhim
Hàm Thuận
Đa Mi
Nhiệt điện than
Phả Lại 1
Phả Lại 2
ng Bí
Ninh Bình
Nhiệt điện dầu
Thủ Đức
Cần Thơ
Tua bin khí
Bà Rịa
Phú Mỹ 21

Phú Mỹ 1
Phú Mỹ 4
Thủ Đức
Cần Thơ
Diesel và TĐ nhỏ
Ngoài ngành
Hiệp Phước
Amata
VeDan
Bourbon
Nomura
Phú Mỹ 3
Phú Mỹ 22
Nà Lơi
Nậm Mu
Na Dương
Formosa
Mua TQ
Đạm Phú Mỹ
Cần Đơn

4
2
4
2
2
4
2
2
4

3
1
8GT+S9+S10
4GT+2ST
3GT+S14
2GT+ST3
4
4

3
2
2
2
9
2GT+ST3
2GT+ST3
3
3
2
1
1
1
2

TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006

400
150
160
300

175
1245
440
600
105
100
200
165
35
3262,5
399
982,5
1138
468
126
150
454
2524
375
13
72
24
58
733
733
9
12
110
160
130

18
78

440
150
160
300
175
1205
400
600
105
100
186
153
33
2922
322
870
1065
440
89
136
240
2436
375
13
72
24
0

726
715
9
12
110
155
130
18
78


12
Về cơ cấu công suât đặt: Thủy điện chiếm 34,62%; Nhiệt điện than
10,59%; Nhiệt điện dầu 1,7%; Tua bin khí 27,76%; Diesel và thủy điện nhỏ
3,86%; ngoài EVN 21,47%.
Tương quan giữa tăng trưởng nguồn và phụ tải cực đại qua các năm
được thể hiện ở hình 1.5.
MW
14000
11576

12000
10010

10000

8884
7871

8000

6000
4461

4910

4910

5285

5726

9255
8283

6233
7408
6552
5655

4000
2000

10626

2796

3177

3595

3875

4329

4893

năm

0
1995

1996

1997

1998

1999

Pđặt

2000

2001

Pkdụng

2002

2003

2004

2005

Phụ Tải

Hình 1.5. Tương quan giữa tăng trưởng nguồn và phụ tải cực đại
1.1.3. Tình hình sản xuất điện năng
Năm 2005 điện năng sản xuất tồn HTĐ Quốc gia đạt 53647 GWh điện
(đã tính sản lượng điện cắt do sự cố nguồn, thiếu điện, rơ le tần số thấp …),
tăng 14,65% so với năm 2004 (năm 2004: 46790 GWh). Mức tăng trưởng này
cao hơn tốc độ tăng trung bình nhiều năm gần đây (tốc độ tăng trưởng trung
bình từ năm 1995 đến 2004 là 13,89%). Trong đó miền Bắc 20074 GWh,
miền Trung 4979 GWh, miền Nam 27946 GWh. Diễn biến tăng trưởng năng
lượng toàn hệ thống và các miền thể hiện ở bảng 1.5 và bảng 1.6.

TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006


13
Bảng 1.5. Sản lượng toàn hệ thống và các miền giai đoạn 1997-2005
Đơn vị: GWh

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
HTĐ QG 19153 21642 23737 27040 31137 36410 41275 46790 53647
Bắc
8210 8851 9507 10596 12084 13913 15811 17603 20074
Trung
1706 2013 2253 2602 3042 3500 3977 4435 4979

Nam
9080 10532 11759 13559 15794 18692 21261 24407 27946

Bảng 1.6. Tăng trưởng năng lượng giai đoạn 1997-2005
Đơn vị:%
HTĐ QG
Bắc
Trung

P97-96 P98-97 P99-98
13,03 13,00
9,68
13,52 7,81
7,41
16,93 18,00 11,92

P00-99
13,91
11,45
15,49

P01-00
15,15
14,04
16,91

P02-01
16,93
15,14
15,06

P03-02
13,36
13,64
13,63

P04-03
13,36
11,33
11,52

P05-04
14,65
14,04
12,27

Nam

14,29

15,31

16,48

18,35

13,74

14,80

14,50

15,99

11,65

triệu kWh
50000
40000

HTĐ QG
Bắc

30000

Trung
Nam

20000
10000
nă m

0
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Hình 1.6. Biểu đồ tăng trưởng năng lượng 1995-2004
Về cơ cấu điện năng sản xuất, tỷ trọng thủy điện giảm dần từ 53,76%
năm 2001 xuống còn 30,28% năm 2005, điện mua ngoài EVN ngày một tăng
từ 2125 tỷ kWh năm 2000 lên đến 12208 tỷ kWh năm 2005 chiếm 22,86%.
Tình hình sản xuất điện năng giai đoạn 2000 đến 2005 xem bảng 1.7.

TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006


14
Bảng 1.7. Cơ cấu sản xuất điện giai đoạn 2000-2005
TT

Danh mục

2000

2001

2002

2003

2004

2005

I

Điện sản xuất:GWh

27041

31136

35720

41078

47100

53393

1

Nhiệt điện than

3135

3221

4871

7192

7005

8116

2

Nhiệt điện dầu

1137

1116

1018

890

601

676

3

Thủy điện

14539

18168

18205

19004

17676

16172

4

TBK chạy khí

4047

4025

5715

8386

9791

10218

5

TBK chạy dầu

1518

1410

1187

163

249

445

6

Đi hơi

300

399

2598

3578

4838

5539

7

Diesel

240

89

86

28

43

15

8

Điện sx ngồi EVN

2125

2704

2040

1835

6894

12208

II

Cơ cấu (%)

1

Nhiệt điện than

11,59

10,34

13,63

17,5

14,87

15,2

2

Nhiệt điện dầu

4,2

3,58

2,84

2,16

1,27

1,26

3

Thủy điện

53,76

58,35

50,96

46,26

37,52

30,28

4

TBK chạy khí

14,96

12,92

15,99

20,41

20,78

19,13

5

TBK chạy dầu

5,61

4,52

3,32

0,39

0,52

0,83

6

Đi hơi

1,10

1,28

7,2

8,71

10,27

10,37

7

Diesel

0,88

0,28

0,2

0,07

0,092

0,03

8

Điện sx ngồi EVN

7,86

8,68

5,7

4,46

14,63

22,86

1.1.4. Hệ thống lưới truyền tải và phân phối
1.1.4.1. Hiện trạng lưới truyền tải

Hệ thống điện Việt Nam hiện đang vận hành với các cấp điện áp 500
kV, 220 kV, 110 kV và các cấp điện áp trung áp từ 35 kV tới 6 kV, trong đó
lưới 500 kV đóng vai trò liên kết các HTĐ miền với nhau, trong khi lưới điện
220 kV, 110 kV là lưới điện truyền tải trong các HTĐ miền. Trong thời gian

TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006


15
tới, vai trò truyền tải của lưới điện 110 kV sẽ giảm nhiều và dần trở thành lưới
điện phân phối trong khu vực.
Quá trình phát triển lưới điện truyền tải ở Việt Nam trong 10 năm qua
được tóm tắt trong bẳng 1.8.
Bảng 1.8. Khối lượng đường dây và máy biến áp
Năm
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005

500kV
Dung
Chiều dài
lượng

(km)
(MVA)
1488
2700
1488
2700
1488
2700
1528
2700
1528
2700
1528
2700
1528
3150
1528
4050
2023
4050
3265
6150

220kV
Dung
Chiều dài
lượng
(km)
(MVA)
2046

3096
2270
3220
2270
4032
2830
5535
2830
6036
3606
7910
4266
9161
4671
10752
4798
12390
5747
14890

110kV
Dung
Chiều dài
lượng
(km)
(MVA)
5378
3877
5914
4915

6213
5834
6430
6132
7134
7737
7522
9427
8123
11621
8591
13740
9339
16572
10874
18459

Hiện tại lưới truyền tải 500 kV có thể coi là xương sống của hệ thống
điện Việt Nam. Tính hết năm 2005 lưới 500 kV có tổng chiều dài 3265 km
đường dây chạy dài từ Bắc vào Nam gồm 10 trạm biến áp với dung lượng
máy biến áp là 6150 MVA đóng một vai trị quan trọng trong cân bằng năng
lượng toàn quốc cũng như tăng độ tin cậy cung cấp điện của từng miền.
Được đưa vào vận hành từ năm 1994, đường dây 500 kV ngày càng
đóng vai trị quan trọng trong vận hệ thống điện. Nếu như trong các năm 1994
đến 1999 đường dây 500 kV chủ yếu truyền tải điện từ Bắc vào Nam thì trong
những năm gần đây do sự phát triển của các nguồn phía Nam đặc biệt là các
nguồn tua bin khí đường dây 500 kV đã thực sự trở thành đường dây liên kết
hệ thống của ba miền. Trong thời gian mùa lũ, đường dây 500 kV chủ yếu
truyền tải điện năng từ Bắc và Trung vào Nam để tận dụng năng lượng của
TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006

16
các nhà thủy điện. Ngược lại trong mùa khô và những giờ cao điểm để đảm
bảo cung cấp điện cho miền Bắc và miền Trung đường dây 500 kV lại truyền
tải từ Nam ra Bắc. Điều này góp phần làm tăng tính kinh tế trong vận hành
các nhà máy điện, dẫn đến giảm chi phí chung cho tồn hệ thống, tăng độ tin
cậy cung cấp điện. Tổng điện năng, công suất truyền tải và tổn thất truyền tải
trên đường dây 500 kV trong các năm được trình bày trong bảng 1.9.
Bảng 1.9. Sản lượng và công suất truyền tải trên HTĐ 500 kV các năm

Hịa
Bình

Phát
Nhận

Hà
Tĩnh

Nhận

Đà
Nẵng

Nhận
Phát

Pleiku
Nhận

Ialy

Phú
Lâm

Phát
Phát
Nhận

Phú
Mỹ 4

Phát

Phú
Mỹ 2

Phát

2000

2001

2002

2003

2004

2005

Min

Max Tổng

A

1332

974

911

1718

713

913

713

2813 18644

Pmax

798

800

802

810

836

792

A

511

1154

1358

599

1575

1904

Pmax

534

664

750

622

760

862

A

142

946

1040

1389

Pmax

220

314

309

419

836
230

1904
861,9

142

1389

923

1183

1361

1565

1788

1978

Pmax

200

250

292

327

376

506

A

3

30

39

2

0

Pmax

26

2

133

89

34

A

709

655

989

942

1104

1490

Pmax

208

221

238

290

341

417

A

903

2949

3700

3357

3265

2984

Pmax

360

540

720

720

720

857

856,9

A

889

573

922

659

1169

387

386,6 1169

Pmax

514

540

750

728

740

836

836,5

A

797

1286

1481

1495

1133

2394

Pmax

610

776

816

830

814

901

A

1603

2959

Pmax

489

485

Pmax

TRẦN NAM TRUNG : CAO HỌC HTĐ 2004 - 2006

363

1978 11301
506

0,279

39

749

74,28

133
166

1490

7547

417

903

797

3700 17158
5714

2394 15825
901,3

1603

2959

4562

489

179,5 3694 179,5 3694
730

3517

419,3

A

A

7634

749

3873