Nghiên cứu xây dựng đồ thị phụ tải điển hình, ứng dụng tại công ty điện lực thừa thiên huế

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA 

NGUYỄN THANH MINH

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG ĐỒ THỊ PHỤ TẢI ĐIỂN HÌNH,
ỨNG DỤNG TẠI CƠNG TY ĐIỆN LỰC THỪA THIÊN HUẾ

Chun ngành: Kỹ thuật Điện
Mã số: 8520201

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. NGUYỄN HỮU HIẾU

Đà Nẵng – Năm 2019


LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu này được thực hiện dưới sự hướng dẫn của
PGS.TS. Nguyễn Hữu Hiếu – Hiệu phó Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà
Nẵng. Đây là đề tài làm mới, không sao chép hay trùng với đề tài nào đã thực hiện, chỉ
sử dụng những tài liệu tham khảo như đã nêu trong bản thuyết minh.
Các số liệu, kết quả nêu trong đề tài là trung thực và chưa từng được ai cơng bố
trong bất kì cơng trình nào khác.
Đà Nẵng, ngày
tháng năm 2019
Học viên thực hiện

Nguyễn Thanh Minh

MỤC LỤC

Tran
g

Lời cam đoan
Mục lục
Tóm tắt luận văn
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
Chương 1: KHÁI QUÁT VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI VÀ ĐỒ THỊ PHỤ TẢI .. 3
1.1 Tổng quan về hệ thống lưới điện phân phối .....................................................
1.1.1Đặc điểm của lưới điện
1.1.2Những yêu cầu đối với l
1.2
Lý thuyết về đồ thị phụ tải ..........................................
1.2.1Khái niệm về đồ thị phụ
1.2.2 Đồ thị phụ tải điển hình
1.3
Các thành phần phụ tải ............
Chương 2: LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI
2.1
Tổng quan lưới điện .....................................................
2.1.1Đặc điểm nguồn điện kh
2.1.2Đặc điểm lưới điện trun
2.1.3Công tác quản lý vận hà
2.2
Đặc điểm phụ tải sử dụng điện..................................

Chương 3: XÂY DỰNG ĐỒ THỊ PHỤ TẢI ĐIỂN HÌNH ......................................
3.1. Dữ liệu về phụ tải trong quá khứ ....................................................................
3.1.1. Thu thập dữ liệu từ hệ thống DSPM ............................................................
3.1.2. Khôi phục dữ liệu bị mất .............................................................................
3.2. Phát triển các thuật toán để xây dựng đồ thị phụ tải điển hình ..................
3.2.1Một số thuật tốn trong
3.2.2Xây dựng đồ thị phụ tải
3.2.3Tóm tắt thuật tốn sử dụ
Chương 4: ỨNG DỤNG TẠI CÔNG TY ĐIỆN LỰC THỪA THIÊN HUẾ .........
4.1
Đồ thị nhóm phụ tải Nơng - Lâm - Thủy sản...........
4.2
Đồ thị nhóm phụ tải Cơng nghiệp - Xây dựng ........
4.3
Đồ thị nhóm phụ tải Thương mại dịch vụ ...............
4.4
Đồ thị nhóm phụ tải Nhà hàng – Khách sạn............
4.5
Đồ thị nhóm phụ tải Sinh hoạt ...................................


4.6 Đồ thị nhóm phụ tải Hoạt động khác............................................................. 47
4.7 Đồ thị phụ tải tỉnh Thừa Thiên Huế 9 tháng đầu năm 2019........................49
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................... 51
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................. 52
PHỤ LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN
BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG ĐỒ THỊ PHỤ TẢI ĐIỂN HÌNH,
ỨNG DỤNG TẠI CÔNG TY ĐIỆN LỰC THỪA THIÊN HUẾ

Học viên: Nguyễn Thanh Minh
Mã số: 8520201

Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện

Khóa: K34.KTĐ, Trường Đại học Bách khoa – ĐHĐN.

Tóm tắt - Xây dựng đồ thị phụ tải điển hình là nhu cầu rất cần thiết hiện nay của ngành điện
nói chung và Cơng ty Điện lực Thừa Thiên Huế nói riêng. Đồ thị phụ tải điển hình là thơng số
quan trọng, là đầu vào cho các chương trình tính tốn lưới điện để tính tốn tối ưu hóa vận
hành lưới điện cũng như dự báo thị trường điện trong tương lai.
Trong luận văn này, tác giả đề xuất phương pháp để xây dựng đồ thị phụ tải điển hình dựa trên
số liệu thu thập được từ hệ thống quản lý công tơ đo đếm từ xa, kết quả đạt được có thể phục
vụ cho nhiều mục đích khác nhau. Phương pháp đề xuất được xây dựng trên nền phần mềm
Matlab và được ứng dụng thực tế từ số liệu có được của Cơng ty Điện lực Thừa Thiên Huế.
Kết quả có được đã minh chứng cho tính đúng đắn và khả thi của phương pháp được đề xuất
và đã được Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế áp dụng vào chương trình quản lý lưới điện
phân phối DMS (Distribution Management System) để phân tích, tính tốn, đưa ra các chế độ
vận hành lưới điện tối ưu trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế.
Từ khóa – đồ thị phụ tải điển hình; hệ thống quản lý công tơ đo đếm từ xa; cụm dữ liệu; Kmeans; Fuzzy K-means.

RESEARCH TO CALCULATE TYPICAL LOAD CURVES,
APPLY AT THUA THIEN HUE POWER COMPANY
Abstract – Calculating typical load curves is a crucial need for the electric power industry in
general and for Thua Thien Hue Power Company in particular. The typical load curve is an
important parameter and input for grid-calculation programs to calculate and optimize the grid
operation as well as forecast the future of electricity markets.

In this thesis, the author proposes a method for calculating a typical load curve based on data
collected from Automatic Meter Reading (AMR) System, the results can be used for many
different purposes. The proposed method is calculated on Matlab software and applied
practically from data obtained from Thua Thien Hue Power Company. The results
demonstrate the correctness and feasibility of the proposed method and have been applied by
Thua Thien Hue Power Company to the Distribution Management System (DMS) for
analysis, calculate and propose optimal grid operation modes in Thua Thien Hue province.
Key words – typical load curve; automatic meter reading (AMR) system; cluster; K-means;
Fuzzy K-means.


DANH MỤC CÁC BẢNG

Số hiệu bảng

2.1
2.2
2.3
3.1


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Số hiệu
hình vẽ

B
1.1

C

2.1

S

2.2

T

2.3

T

3.1

N

3.2

M

3.3

B

3.4

D

S

3.5
3.6

c
S

3.7

(
V

3.8

M

3.9

S

3.10

M

4.1

4.2

4.3

Đ

L

Đ

T

Đ

m


4.4

4.5

4.6
4.7

Đ

t

Đ

n

Đ

s

Đ


Số hiệu
hình vẽ
4.8
4.9
4.10

4.11

4.12

4.13

Đ

k

Đ

Đ

m

Đ

D

Đ

–

Đ

K

4.14

Đ

4.15

Đ

4.16

4.17

4.18
4.19
4.20

Đ

k

Đ

k

Đ

k

Đ

Đ

n


-1-

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài:
Theo lộ trình phát triển thị trường điện cạnh tranh tại Việt Nam đã được Thủ
tướng Chính phủ ban hành ở Quyết định số 63/2013/QĐ-TTg ngày 08/10/2013, thị
trường bán lẻ điện cạnh tranh sẽ bước vào giai đoạn thí điểm từ năm 2021 đến năm
2023, từ sau năm 2023 là giai đoạn thị trường bán lẻ điện cạnh tranh hoàn chỉnh. Để đi
đúng theo lộ trình này, ngành điện cần chủ động trong việc dự báo được xu hướng phát
triển của các thành phần phụ tải để có kế hoạch kinh doanh hiệu quả, đảm bảo đáp ứng
được nhu cầu phát triển của thị trường điện cạnh tranh.
Bộ Công thương cũng đã ban hành Thơng tư số 19/2017/TT-BCT ngày
29/09/2017, có hiệu lực thi hành từ ngày 16/11/2017, quy định nội dung, phương pháp
và trình tự thực hiện nghiên cứu phụ tải điện, trong đó nêu rõ yêu cầu cần phải xây
dựng đồ thị phụ tải điện để làm căn cứ nghiên cứu phụ tải, nhằm hỗ trợ công tác dự
báo nhu cầu phụ tải điện phục vụ vận hành hệ thống điện và thị trường điện.

Đồ thị phụ tải điển hình là thơng số quan trọng, là đầu vào cho các chương trình
tính tốn lưới điện như PSS/Adept, DMS để tính tốn tối ưu hóa vận hành lưới điện
cũng như dự báo thị trường điện gồm dự báo giá bán, công suất, sản lượng trong giờ
tới, ngày tới, tuần tới.
Với sự phát triển, ứng dụng của khoa học công nghệ, Công ty Điện lực Thừa
Thiên Huế đã thực hiện việc đo đạc và lưu trữ các dữ liệu công suất cũng như điện
năng tiêu thụ của các hộ tiêu thụ. Đây là cơ sở quan trọng để tiến hành phân tích cũng
như xây dựng đồ thị phụ tải điển hình.
Vì vậy, việc xây dựng đồ thị phụ tải điển hình dựa vào cơ sở dữ liệu có sẵn của
Cơng ty Điện lực Thừa Thiên Huế là rất cần thiết, phục vụ cho nhiều nhu cầu khác
nhau trong giai đoạn phát triển hiện nay của ngành điện.
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
Đối tượng nghiên cứu:
Dữ liệu về công suất và điện năng của 1.226 điểm đo phụ tải sử dụng điện.
Phạm vi nghiên cứu:
1.226 phụ tải sử dụng điện đang quản lý đo đếm từ xa qua hệ thống DSPM do
Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế quản lý. Thời gian lấy số liệu từ 01/01/2018 đến
30/06/2019.
3. Mục tiêu nghiên cứu:
Xây dựng đồ thị phụ tải điển hình dựa vào cơ sở dữ liệu có sẵn về cơng suất và
điện năng tiêu thụ.


-2-

4. Phương pháp nghiên cứu:
Tìm hiểu, nghiên cứu các tài liệu, các qui định, sách báo,… có liên quan đến đồ
thị phụ tải và các hệ thống quản lý đo đếm từ xa.
Phân tích điện năng và cơng suất các phụ tải từ cơ sở dữ liệu có sẵn của chương
trình quản lý đo đếm từ xa DSPM.

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:
Về mặt khoa học:
- Phân tích, đánh giá và tổng hợp dữ liệu sử dụng điện của phụ tải để xây dựng
nên đồ thị phụ tải điển hình.
- Tìm ra phương pháp dự báo xu hướng phát triển phụ tải bám sát thực tế.
Về mặt thực tiễn:
- Đánh giá được hiệu quả áp dụng của đồ thị phụ tải điển hình trong phân tích,
tính tốn kỹ thuật.
- Kết hợp được số liệu từ các chương trình quản lý đo đếm từ xa và các chương
trình tính tốn lưới điện hiện có.
- Phù hợp với chủ trương của ngành điện và xu thế phát triển chung trong bối
cảnh thị trường điện bán lẻ cạnh tranh đang hình thành.
6. Cấu trúc luận văn:
Luận văn được xây dựng gồm 4 chương chính như sau:
• Chương 1: Khái qt về lưới điện phân phối và đồ thị phụ tải
• Chương 2: Lưới điện phân phối tỉnh Thừa Thiên Huế
• Chương 3: Xây dựng đồ thị phụ tải điển hình
• Chương 4: Ứng dụng tại Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế


-3-

Chương 1: KHÁI QUÁT VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI
VÀ ĐỒ THỊ PHỤ TẢI

1.1 Tổng quan về hệ thống lưới điện phân phối
Phân phối điện là khâu cuối cùng của hệ thống điện để đưa điện năng trực tiếp
đến người tiêu dùng. Lưới điện phân phối bao gồm lưới điện trung áp (6, 10, 22, 35
kV) và lưới điện hạ áp (220/380V). Theo tính tốn của EVN, từ nay đến năm 2020 mỗi
năm cần đầu tư 7,9 tỷ USD, trong đó 25% vốn đầu tư cho giảm tổn thất điện năng trên

lưới điện và nghiên cứu đưa vào vận hành thử nghiệm thị trường điện cạnh tranh.
Các chương trình điện nơng thơn của Chính phủ sẽ tiếp tục đẩy mạng phát triển
lưới điện phân phối, đảm bảo 100% số xã huyện được cấp điện. Cùng với tổng sơ đồ
quy hoạch phát triển điện lực phê duyệt kế hoạch cải tạo và phát triển lưới điện trung
áp. Khối lượng lưới điện phân phối dự kiến xây dựng đến năm 2020 sẽ bao gồm hơn
120.000km đường dây trung áp, gần 85.000 MVA trạm phân phối và gần 93.000 km
đường dây hạ áp. Với lưới điện phân phối có quy mơ ngày càng mở rộng, các công ty
Điện lực và các Điện lực tỉnh, thành phố sẽ phải đối diện với những khó khăn nhất
định trong công tác quản lý và phải chú trọng ngay từ giai đoạn chuẩn bị hiện nay.
Trong những năm tới, khi đưa vào thí điểm thị trường điện cạnh tranh thì cơng tác dự
báo, tối ưu hóa lưới điện phân phối là vấn đề thiết yếu và sẽ là trọng tâm trong công
tác điều hành quản lý. Để giải quyết vấn đề này, các công ty Điện lực cần tìm hiểu, áp
dụng các biện pháp cơng nghệ hiện đại để ngày càng nâng cao chất lượng điện năng,
vận hành ổn định và tối ưu cho hệ thống lưới điện phân phối.
1.1.1 Đặc điểm của lưới điện phân phối
Lưới điện phân phối có các đặc điểm về thiết kế và vận hành khác với lưới điện
truyền tải. Lưới điện phân phối phân bố trên diện rộng, thường vận hành không đối
xứng và có tổn thất lớn. Vấn đề tổn thất trên lưới phân phối liên quan chặt chẽ đến các
vấn đề kỹ thuật của lưới điện từ giai đoạn thiết kế đến vận hành. Do đó trên cơ sở các
số liệu về tổn thất có thể đánh giá sơ bộ chất lượng vận hành của lưới điện phân phối
từ đó khi xây dựng các đồ thị phụ tải điển hình có thể chính xác hơn.
Phụ tải của lưới điện phân phối đa dạng và phức tạp, các phụ tải sản xuất, kinh
doanh dịch vụ, ánh sáng sinh hoạt có thể cùng tồn tại trong một hộ tiêu thụ. Điều đó
dẫn đến gây khó khăn cho việc tính tốn và xây dựng các đồ thị phụ tải đặc trưng.
1.1.2 Những yêu cầu đối với lưới điện phân phối
Yêu cầu chính của lưới phân phối là đảm bảo cấp điện liên tục cho hộ tiêu thụ
với chất lượng điện năng nằm trong phạm vi cho phép.


-4-

Độ tin cậy cung cấp điện
Hộ tiêu thụ loại 1: Là những hộ tiêu thụ mà khi có sự cố ngừng cấp điện có thể
gây nên những hậu quả nguy hiểm đến tính mạng con người, làm thiệt hại lớn về kinh
tế, dẫn đến hư hỏng thiết bị, gây rối loạn q trình cơng nghệ phức tạp hoặc làm hỏng
hàng loạt sản phẩm, hoặc có ảnh hưởng khơng tốt về phương diện chính trị. Đối với hộ
tiêu thụ loại 1 phải được cấp điện với độ tin cậy cao, thường dùng hai nguồn đi đến,
đường dây hai lộ đến, có nguồn dự phòng nhằm hạn chế mức thấp nhất về sự cố mất
điện. Thời gian mất điện thường được xem bằng thời gian tự động đóng nguồn dự trữ.
Hộ tiêu thụ loại 2: Là những hộ tiêu thụ mà nếu ngừng cung cấp điện chỉ liên
quan đến hàng loạt sản phẩm không sản xuất được, tức là dẫn đến thiệt hại về kinh tế
do ngừng trệ sản xuất, hư hỏng sản phẩm và lãng phí sức lao động. Hộ tiêu thụ loại
này có thể dùng phương án có hoặc khơng có nguồn dự phịng, đường dây một lộ hay
lộ kép. Việc chọn phương án cần dựa vào kết quả so sánh giữa vốn đầu tư phải tăng
thêm nguồn dự phòng và giá trị thiệt hại kinh tế do ngừng cấp điện.
Hộ tiêu thụ loại 3: Là tất cả hộ tiêu thụ cịn lại ngồi hộ loại 1 và loại 2, tức là
những hộ cho phép cấp điện với mức độ tin cậy thấp, cho phép mất điện trong thời
gian sửa chữa, thay thế thiết bị sự cố, nhưng thường không cho phép quá một ngày
đêm (24 giờ) như các khu nhà ở, các kho, các trường học, hoặc lưới cấp điện cho nông
nghiệp. Đối với hộ tiêu thụ loại này có thể dùng một nguồn điện, hoặc đường dây một
lộ.
➢

➢ Chất lượng điện

Chất lượng điện được thường đánh giá qua hai chỉ tiêu là tần số và điện áp. Phải
đảm bảo điện áp và tần số ở định mức. Trong điều kiện vận hành bình thường của hệ
thống điện, điện áp đặt vào thiết bị điện chỉ được phép dao động ±5% so với định mức
và tần số được phép dao động ±0,2Hz để đảm bảo cho thiết bị điện và hệ thống điện
vận hành tối ưu nhất. Có những thiết bị điện chỉ cho phép điện áp dao động ±2,5% so

với định mức (thiết bị chính xác cao, đèn trong các xí nghiệp…).
➢ Hiệu quả kinh tế và vận hành

Tránh được nguy cơ làm hại thiết bị (quá tải, quá áp…). Thất thu ít nhất (do mất
trộm điện năng).
Vận hành dễ dàng, linh hoạt phù hợp với việc phát triển lưới điện trong tương
lai.
Chí phí xây dựng lưới điện là kinh tế nhất.
An toàn cho lưới điện và con người.
1.2 Lý thuyết về đồ thị phụ tải
1.2.1 Khái niệm về đồ thị phụ tải
Đặc điểm của sản xuất điện năng là sản xuất và tiêu thụ điện phải thực hiện
đồng thời. Tại mỗi thời điểm, hộ tiêu thụ (kể cả tổn thất) tiêu thụ bao nhiêu điện năng
thì nhà máy điện phải sản xuất ra lượng điện năng tương ứng. Trong thực tế, lượng


-5-

điện năng tiêu thụ trong một ngày đêm thay đổi rất nhiều. Quy luật biến thiên của phụ
tải được biểu diễn trên hình vẽ gọi là đồ thị phụ tải. Trục tung của đồ thị biểu diễn các
đại lượng cần đo của phụ tải (cơng suất, sản lượng); trục hồnh của đồ thị biểu diễn
thời gian theo giờ hay ngày.
Có thể phân loại đồ thị phụ tải theo nhiều cách: Theo công suất; theo sản lượng
tiêu thụ; theo thời gian (ngày, năm hoặc mùa); theo vị trí trong hệ thống (đồ thị phụ tải
của hệ thống, nhà máy điện, trạm biến áp, hộ tiêu thụ, …).
Đồ thị phụ tải ngày có thể vẽ theo phương pháp từng điểm, nghĩa là cứ sau một
khoảng thời gian nhất định thì ta ghi lại trị số của phụ tải rồi biểu diễn từng điểm trên
hệ trục tọa độ. Nối các điểm lại sẽ có đường gãy khúc biểu diễn phụ tải một cách gần
đúng. Phương pháp vẽ này tuy khơng chính xác nhưng trong thực tế lại dùng rất phổ
biến do dễ thực hiện. Để thuận tiện cho việc ứng dụng vào việc xây dựng thị trường

điện cạnh tranh, thực tế người ta biến đường gãy khúc thành đường bậc thang. Khi
biến đổi phải đảm bảo hai điều kiện: Một là, diện tích giới hạn bởi đường mới và
đường cũ với trục tọa độ phải bằng nhau; hai là, các điểm cực đại và cực tiểu của
đường cũ phải nằm trên đường mới.
1.2.2 Đồ thị phụ tải điển hình
Đồ thị phụ tải điển hình là đồ thị phụ tải đặc trưng cho một nhóm đồ thị phụ tải
trong một khoảng thời gian nhất định. Đồ thị phụ tải điển hình đó có thể đại diện cho
một đồ thị bất kỳ nào đó trong nhóm hay đại diện cho cả nhóm đồ thị để thực hiện một
mục đích nhất định nào đó.
1.3 Các thành phần phụ tải
Theo quy định tại Thông tư số 19/2017/TT-BCT ngày 29/09/2017 của Bộ Công
thương quy định nội dung, phương pháp và trình tự thực hiện nghiên cứu phụ tải điện,
các phụ tải điện được chia thành 6 thành phần:
+ Nông nghiệp – Lâm nghiệp – Thủy sản
+ Công nghiệp – Xây dựng
+ Thương mại – Dịch vụ
+ Sinh hoạt
+ Nhà hàng – Khách sạn
+ Các hoạt động khác
Mỗi thành phần phụ tải cũng được quy định chi tiết về từng nhóm nghề được
liệt kê cụ thể tại Phụ lục 1.
Hiện nay, với quy mô ngày càng mở rộng, lưới điện phân phối sẽ đối mặt với
vấn đề lớn về tổn thất điện năng. Hơn thế nữa, theo kế hoạch thì vào đầu năm 2021, thị
trường điện bán lẻ cạnh tranh sẽ được thí điểm vận hành. Chính vì vậy, nghiên cứu xây
dựng đồ thị phụ tải điển hình ln là vấn đề được quan tâm của các đơn vị ngành Điện
cũng như trong phát triển thị trường điện và các vấn đề liên quan.


-6-

Hình 1.1: Biểu đồ tỷ lệ tổn thất điện năng giai đoạn 2016-2019 của
Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế
Tuy nhiên, muốn việc giảm tỷ lệ tổn thất điện năng và áp dụng vào thị trường
điện bán lẻ cạnh tranh một cách hiệu quả cần phải có một đồ thị phụ tải chính xác, hay
cịn được gọi là đồ thị phụ tải điển hình. Nhưng trong thực tế, việc chọn đồ thị phụ tải
điển hình được thực hiện bằng hai cách sau: chọn đồ thị phụ tải một ngày bất kì trong
năm hoặc dùng đồ thị phụ tải cực đại. Việc chọn bất kì một đồ thị phụ tải làm đồ thị
phụ tải điển hình sẽ gây nên sai số trong việc bù công suất phản kháng như: sai dung
lượng, đặt khơng đúng vị trí, đóng cắt tụ bù liên lục gây giảm tuổi thọ tụ bù cũng như
các thiết bị đóng cắt. Hơn thế nữa, việc thiếu thu thập dữ liệu một cách liên tục là hết
sức khó khăn do việc cập nhật dữ liệu là mỗi 30 phút một lần nên dữ liệu được xây
dựng khơng thể hồn hảo 100% do đó việc mất dữ liệu là việc thường xuyên xảy ra.
Tất cả những nội dung đó càng cho thấy sự cần thiết phải có phương pháp để xây dựng
đồ thị phụ tải điển hình có tính chính xác cao.


-7-

Chương 2: LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI TỈNH THỪA THIÊN HUẾ

2.1 Tổng quan lưới điện
2.1.1 Đặc điểm nguồn điện khu vực
Do sự phân bố dân cư trên địa bàn cũng như tính chất đa dạng của các hộ tiêu
thụ, các nhà máy, khu công nghiệp được xây dựng và đã đi vào hoạt động nên nhu cầu
phụ tải tăng nhanh và phức tạp hơn. Có nhiều nhóm phụ tải được hình thành như: phụ
tải công nghiệp, phụ tải khu dân cư, phụ tải dịch vụ và các ngành khác. Nguồn cung
cấp chính cho lưới điện phân phối Tỉnh Thừa Thiên Huế là từ các thanh cái phía hạ áp
trạm 110kV, 220 kV và các Nhà máy Thủy điện trên địa bàn Tỉnh.

Hình 2.1: Sơ đồ tổng quan lưới điện tỉnh Thừa Thiên Huế

Tính đến tháng 9/2019, lưới điện phân phối tỉnh Thừa Thiên Huế được cấp từ
12 trạm 110kV và 02 trạm 220kV, với tổng cơng suất đặt 603MVA, trong đó có 03
TBA chuyên biệt cấp điện cho sản xuất xi măng, dệt may là 110kV Văn Xá (Nhà máy
Xi măng Luks), 110kV Đồng Lâm (Nhà máy xi măng Đồng Lâm) và 110kV Dệt Huế
(Công ty Dệt may Huế). Lưới điện phân phối tỉnh Thừa Thiên Huế hiện đang vận hành
ở các cấp điện áp 35, 22kV với 54 xuất tuyến trung thế từ các TBA 110kV.
Ngoài ra, lưới điện phân phối tỉnh Thừa Thiên Huế còn được cấp điện từ các
nhà máy thủy điện nhỏ đấu nối vào, gồm A Roàng (2x3,6MW), Thượng Lộ
(1x6,0MW), A Lin Thượng (1x2,5MW).


-8-

Bảng 2.1: Các trạm biến áp 110kV, 220kV cấp điện cho lưới điện tỉnh TT-Huế
TT

TBA/MBA

1

2

Huế 1 (E6) T1
Huế 1 (E6) T2
Huế 2 (E7) T1
Huế 2 (E7) T2

3

Lăng Cô

4

Cầu Hai

5

Chân Mây

6

7

Phú Bài T1
Phú Bài T2
Phong Điền T1
Phong Điền T2

8

Huế 3

9

Điền Lộc

10

La Sơn

11

12
13

Văn Xá T1
Văn Xá T2
Đồng Lâm T1
Đồng Lâm T2
Dệt Huế (E8)
Tổng cộng

2.1.2 Đặc điểm lưới điện trung áp
Tính đến tháng 9/2019, Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế đang quản lý khối
lượng đường dây, trạm biến áp thống kê tại Bảng 2.2.
Bảng 2.2: Khối lượng quản lý đường dây và trạm biến áp


TT

Đơn vị

1

Bắc Sông Hương

2

Nam Sông
Hương

3

Phong Điền

4

Hương Thủy


-9-

TT

Đơn vị

5

Quảng Điền

6

Phú Vang

7

A Lưới

8

Phú Lộc

9

Hương Trà

10

Nam Đông
Tổng cộng

Khu vực trung tâm thành phố Huế được cấp nguồn từ TBA 110
(63+40)MVA, 220 kV Huế 1 (40+40)MVA và 110 kV Huế 3 (25 MVA).
Khu vực phía Bắc tỉnh TT-Huế
(63+40)MVA, 110 kV Phong Điền (25+25)MVA, 110kV Đồng Lâm (25+25)MVA và
110kV Điền Lộc (25 MVA).
Khu vực phía Nam tỉnh -Huế được cấp nguồn từ TBA 220kV Huế 1
(40+40)MVA, 110 kV Phú Bài (40+40)MVA, 110kV Huế 3 (25 MVA), 110kV Lăng
Cô (25 MVA), 110 kV Cầu Hai (25 MVA) và 110kV Chân Mây (25 MVA).
2.1.3 Công tác quản lý vận hành lưới điện
Vận hành hệ thống điện:
a) Vận hành lưới điện: Công ty đã đảm bảo cung cấp điện cho nhu cầu sinh
hoạt, SXKD. Đặc biệt vào các ngày lễ lớn, các sự kiện diễn ra trên địa bàn toàn tỉnh
TT-Huế, cấp điện mùa khô và các trường hợp xảy ra thiên tai.
b) Các thông số vận hành 9 tháng năm 2019:
- Công suất cực đại: 300,5 MW (ngày 20/06/2019), tăng 9,07% so cùng kỳ
(275,5 MW), tăng 6,79 % so với Pmax 2018 (281,4 MW).
- Sản lượng ngày cao nhất đạt: 6,411 triệu kWh (ngày 14/06/2019), tăng 7,1%
so với cùng kỳ 2018 (5,986 triệu kWh).
c) Vận hành hệ thống SCADA/Trung tâm điều khiển (TTĐK):

- Số lượng TBA và thiết bị phân đoạn trên lưới được kết nối SCADA về TTĐK

phát triển 197 điểm nút. Bao gồm: 01 TBA 220kV, 10 TBA 110kV, 04 NM Thủy điện,
10 TG/TC, 40 RMU, 51 LBS và 81 Recloser.
- Thực hiện thao tác các thiết bị trên hệ thống SCADA với tỷ lệ thành công:
+ Thiết bị TBA 110kV: 207/207 lần thành công, đạt 100%.
+ Thiết bị lưới phân phối: 312/312 lần thành công, đạt 100%.


-10- Hệ thống đã phát huy được hiệu quả trong vận hành lưới điện, nâng cao độ tin

cậy cung cấp điện, ước SAIDI thực hiện giảm 30,1 phút (lũy kế năm 2019 giảm 147,2
phút).
Thực hiện các chỉ số độ tin cậy cung cấp điện
Các chỉ số về độ tin cậy cung cấp điện thống kê đến tháng 9 năm 2019
của Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế như sau:
- MAIFI (Momentary Average Interruption Frequency Index) - Tần suất trung
bình của mất điện thoáng qua: 0,882/1,46 lần chiếm 60,4% kế hoạch.
- SAIDI (System Average Interruption Duration Index) - Thời gian ngừng cung
cấp điện trung bình của hệ thống: 216,774/290 phút chiếm 74,7% kế hoạch.
- SAIFI (System Average Interruption Frequency Index) - Tần suất ngừng cung
cấp điện trung bình hệ thống: 1,958/7,62 lần chiếm 25,7% kế hoạch.
Dự kiến thực hiện chỉ tiêu SAIDI tổng hợp cho lưới điện toàn tỉnh đến năm
2020 phấn đấu đạt 281 phút, tương đương với các thành phố lớn trong cả nước.
2.2 Đặc điểm phụ tải sử dụng điện
Trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế, tính đến tháng 9 năm 2019, Công ty Điện
lực Thừa Thiên Huế đang quản lý bán điện cho 303.770 khách hàng. Trong đó nhóm
khách hàng sinh hoạt mặc dù số lượng chiếm 91,27% nhưng sản lượng điện thương

phẩm chỉ chiếm 35,06%, ngược lại khách hàng nhóm cơng nghiệp xây dựng tuy chỉ
chiếm 2,71% về số lượng nhưng đóng góp đến 52,07% tỷ lệ điện thương phẩm.
Bảng 2.3: Thống kê tỷ lệ khách hàng và điện thương phẩm

Theo mục đích
sử đụng điện

Theo các thành
phần phụ tải



NN-LN-TS,CN-XD,

SH, 91,27%

Hình 2.2: Tỷ lệ số lượng khách hàng giữa các thành phần phụ tải

Khác,
4,540%

NN-LN-TS,

2,320%

SH, 35,060%
CN-XD,
52,070%

KD-DV,

6,010%

Hình 2.3: Tỷ trọng điện thương phẩm giữa các thành phần phụ tải


-12-

Chương 3: XÂY DỰNG ĐỒ THỊ PHỤ TẢI ĐIỂN HÌNH

Theo Thông tư 19, xây dựng đồ thị phụ tải điện được thực hiện bằng cách sử
dụng kết hợp giữa hai phương pháp từ dưới lên (Bottom-up) và phương pháp từ trên
xuống (Top-down), cụ thể như sau:
- Phương pháp từ dưới lên là phương pháp chính để thực hiện nghiên cứu phụ tải
điện: Số liệu đo đếm, tiêu thụ điện quá khứ của mẫu phụ tải điện được thu thập, tổng
hợp làm số liệu đầu vào để xây dựng biểu đồ phụ tải điện cho mẫu phụ tải điện, phân
nhóm phụ tải điện, thành phần phụ tải điện và hệ thống điện.
- Phương pháp từ trên xuống là phương pháp được sử dụng để hỗ trợ kiểm
chứng, hiệu chỉnh kết quả xây dựng biểu đồ phụ tải điện của phương pháp từ dưới lên
có xét đến các yếu tố về phát triển kinh tế, xã hội: Số liệu đo đếm, tiêu thụ điện quá
khứ của hệ thống điện, phụ tải điện được thu thập để đối chiếu, hiệu chỉnh kết quả xây
dựng biểu đồ phụ tải điện của hệ thống điện, thành phần phụ tải điện, nhóm phụ tải
điện và phân nhóm phụ tải điện đã được thực hiện từ phương pháp nghiên cứu phụ tải
điện từ dưới lên.
Như vậy, để xây dựng đồ thị phụ tải điển hình ta cần phải có được 2 yếu tố:
- Dữ liệu về phụ tải trong quá khứ.
- Phát triển các thuật toán để xây dựng đồ thị phụ tải điển hình.
3.1. Dữ liệu về phụ tải trong quá khứ
3.1.1. Thu thập dữ liệu từ hệ thống DSPM
Hệ thống DSPM gồm 3 module chính:
o DSPMComms: Module thực hiện kết nối để thu thập dữ liệu trực tiếp

theo thời gian thực đến từng công tơ (Elster, LandisGyr, EDMI,..) bằng các đường
truyền khác nhau như: ADSL, cáp quang, GSM, GPRS, EDGE, 3G Network.
o DSPMAnalyze: Module thực hiện chức năng phân tích số liệu mà module
DSPMComms thu thập về để đưa vào cơ sở dữ liệu lưu trữ.
o DSPM: Module quản lý và khai thác số liệu đo đếm, bao gồm các tính
năng chính sau đây:
▪ Xem các thông số vận hành như công suất, phản kháng, dịng, áp,
cosphi theo thời gian thực. Thơng tin chỉ số chốt tháng.
▪ Khai báo điểm đo và lập yêu cầu để lấy số liệu của điểm đo.
▪ Kết nối với hệ thống Quản lý khách hàng để đưa chỉ số vào hệ thống

tính hóa đơn.
▪ Đặc biệt là chức năng cảnh báo của chương trình theo các sự kiện
cơng tơ ghi nhận được và cảnh báo theo thông số vận hành và được gửi đến người có
trách nhiệm qua Email, SMS, qua chương trình,..


-13▪ Cung cấp cho khách hàng giao diện web để xem thông số vận hành,
biểu đồ phụ tải theo thời gian 30 phút, chỉ số chốt tháng.
▪ Các báo cáo của chương trình trên thơng tin về sản lượng, cơng

suất,…
Hệ thống DSPM là đầu mối chung quản lý dữ liệu công tơ từ nhiều nguồn thu
thập khác nhau gửi về (từ nhiều HES – Head End System).
Hiện nay, Tổng Công ty Điện lực miền Trung đang quản lý và thu thập dữ liệu từ
các HES như:
- HES IFC có chức năng thu thập dữ liệu công tơ nhà máy thủy điện; trạm biến
áp công cộng; trạm biến áp chuyên dùng; khách hàng có sản lượng lớn;
- HES RF-EMEC có chức năng thu thập dữ liệu công tơ 3 pha 3 giá qua bộ thu
thập tập trung;

- HES DSPM có chức năng thu thập dữ liệu công tơ các trạm biến áp 110kV trở
lên;
- HES EVNHES có chức năng thu thập công tơ trạm biến áp công cộng đang thử
nghiệm các điểm đo nghiên cứu phụ tải.

Hình 3.1: Nguyên lý hệ thống DSPM
Hệ thống DSPM sẽ đồng bộ số liệu từ các HES đổ về định kỳ 30 phút về cơ sở
dữ liệu chung để người dùng khai thác cho dù công tơ được thu thập từ HES nào đi
chăng nữa.
Hệ thống DSPM được triển khai đồng thời tại 2 site: Data center (DC) và Data
Center Disaster Recovery (DR) trên các máy chủ theo mơ hình Active-Standby. Tại
mỗi địa điểm, các thành phần của hệ thống được xây dựng tương đồng, trong đó mỗi
site gồm 2 server được cài đặt và cấu hình các thành phần sau: 01 server được cài đặt