Chương Dự báo nhu cầu điện phụ tải điện 3.1 Khỏi nim chung 3.2 D bỏo nhu cu in nng theo cỏc ngnh KTQD 3.3 Phng phỏp ngoi suy 3.4 Phng phỏp tng quan 3.5 Phng phỏp phõn tớch quỏ trỡnh 3.6 Phng phỏp chuyờn gia 3.1 KHI NiM CHUNG Nhu cầu điện đồ thị phụ tải điện số liệu đầu vào quan trọng, định lớn chất lượng việc qui hoạch hệ thống điện Dữ liệu đầu vào quan trọng để lập QHHTĐ dự báo nhu cầu điện cho mốc thời gian tương lai Vai trò dự báo nhu cầu điện có tác dụng to lớn, liên quan đến quản lý kinh tế nói chung qui hoạch hệ thống điện nói riêng Dự báo qui hoạch hai giai đoạn liên kết chặt chẽ với trình quản lý Dự báo góp phần giải vấn đề sau: - Xác định xu phát triển nhu cầu điện - Đề xuất yếu tố cụ thể định xu - Xác định quy luật đặc điểm phát triển nhu cầu điện phụ tải điện 3.1 KHI NiM CHUNG Có ba loại dự báo theo thời gian: - Dự báo ngắn hạn (1ữ2 năm) - Dự báo trung hạn (3ữ10 năm) - Dự báo dài hạn (15ữ20 năm): mục đích nêu phương hướng phát triển có tính chất chiến lược mặt kinh tế, mặt khoa học kỹ thuật nói chung không yêu cầu xác định tiêu cụ thể 3.1 KHI NiM CHUNG Biểu đồ phụ tải xây dựng cho số ngày điển hình (làm việc, nghỉ, mùa đông, mùa hè) Tổng hợp biểu đồ phụ tải ngày (theo số liệu theo loại biểu đồ) ta biểu đồ phụ tải kéo dài năm cho mức công suất Đồ thị phụ tải kéo dài năm liệu sở quan trọng tính toán QHHTĐ, cho phép xác định thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax Tmax khoảng thời gian sử dụng liên tục công suất cực đại Pmax cho lượng sử dụng vừa lượng sử dụng thực tế năm theo biểu đồ xác định Ptb - công suất 8760 trung bình A = P T = P(t).dt = P t max max tb 3.1 KHI NiM CHUNG P P a) b) Pmax đỉnh Pmax Phần biến đổi Pmin Phn áy t (h) 24 Tmax 8760h t Đồ thị phụ tải ngày (a) đồ thị phụ tải kéo dài năm (b) 3.1 KHI NiM CHUNG Để thực việc qui hoạch hệ thống điện cho tương lai 15-20 năm cần phải có số liệu dự báo ngành kinh tế quốc dân khác Nhưng việc qui hoạch ngành kinh tế quốc dân khác lại thường làm sau nên xác định cách xác độ tăng phụ tải điện khó khăn Việc xác định phụ tải điện bao gồm hai việc: - Xác định nhu cầu điện - Xác định đồ thị phụ tải điện 3.1 KHI NiM CHUNG Cỏc phương pháp dự báo: 1- Phương pháp tính trực tiếp: Dựa kế hoạch phát triển ngành kinh tế quốc dân, tính nhu cầu điện 2- Phương pháp ngoại suy: Dựa số liệu phụ tải khứ, từ suy phụ tải điện tương lai 3- Phương pháp hồi qui chiều hồi qui nhiều chiều: Phương pháp dựa mối tương quan phụ tải điện ngành kinh tế khác kinh tế quốc dân để tìm nhu cầu điện tương lai Phng phỏp d bỏo bng phõn tớch quỏ trỡnh 5- Phng phỏp chuyờn gia 3.2 D BO NHU CU iN NNG THEO CC NGNH KTQD Bước1: Chia phụ tải điện thành nhóm phụ tải có tính chất hoạt động nhu cầu tiêu thụ điện xem gần giống như: công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt v.v Các nhóm phụ tải lại chia thành nhóm nhỏ hơn: + Điện cho công nghiệp: A CNt = n B it it i =1 + Điện cho nông nghiệp bao gồm điện phục vụ cho trồng trọt, chăn nuôi, tưới tiêu sinh hoạt Điện cho trồng trọt chăn nuôi xác định theo suất tiêu hao điện năng, điện cho tưới tiêu tính theo kế hoạch xây dựng trạm bơm, điện cho sinh hoạt nông thôn tính theo mức sử dụng bình quân hộ nông dân 3.2 D BO NHU CU iN NNG THEO CC NGNH KTQD + Điện cho giao thông bao gồm điện cho đường bộ, đư ờng sắt, đường thuỷ hàng không Điện cho giao thông chủ yếu phụ thuộc vào mức độ điện khí hoá đường sắt, chiếu sáng đường cảng (hàng không,biển) + Điện cho sinh hoạt tính theo kế hoạch phân phối điện cho sinh hoạt, tính theo mức sử dụng bình quân cho đầu người cho hộ gia đình + Điện tự dùng tổn thất tính gần theo tiêu chuẩn 3.2 D BO NHU CU iN NNG THEO CC NGNH KTQD Bước : Xác định nhu cầu điện cần thiết cho năm thứ t tính theo công thức : At = ACNt + ANNt + AGTt + ASHt + ATD + At Bước 3: Sau đánh giá nhu cầu điện tổng toàn hệ thống, việc nghiên cứu biến động nhu cầu điện thực theo phương pháp kịch (có bước): Phân tích nhu cầu điện năng, xác định tập biến kịch tức thông số tham gia trực tiếp vào mô hình dự báo Sắp xếp kịch bản, xác định mối liên hệ kịch Đối với kịch cần xác định dải biến thiên thông số khoảng thời gian dự báo, thường có ba mức: thấp (bi quan), trung bình (cơ sở) cao (lạc quan) Xây dựng sở đầu vào cho mô hình dự báo giả 10 thiết biến thiên biến kịch 3.3 PHNG PHP NGOI SUY Bài làm Đầu tiên ta tính y(t)=lg A(t) y(1)=lgA(1)= lg106.7,34 6,866 Tính toán tương tự ta có bảng kết sau: t 7,34 11,43 A(t) (106kWh) y(t)=lgA(t) 6,866 7,058 14,25 16,25 19,40 24,98 34,97 7,154 7,211 7,288 7,398 7,544 27 3.3 PHNG PHP NGOI SUY Giả sử ta chọn hàm A(t) = A0C t, vậy: y(t) = lg A(t) = lgA0 + t.lg C hay ta có : y(t) = a + bt : a = lg A0 ; b = lg C Cần kiểm định theo bước sau : a) Tính hệ số tương quan y t : n r= [ ( yi y )( t i t ) ] i =1 [ n i =1 ( yi y ) ][ n ( ti t )2 ] i =1 28 3.3 PHNG PHP NGOI SUY Với: n t = ti = n i =1 n y = yi = 7, 217 n i =1 Vậy ta có: r = 0,987 b) Kiểm định hàm tuyến tính theo : Vỡ n < 25 nên ta có = 13,864 > 0,05;5=2,571 Như quan hệ chấp nhận c) Lập hệ phương trỡnh xác định a b theo phương pháp bỡnh phương cực tiểu Ta có : na + ( t i )b = y i ( t i )a + ( t i )b = y i t i 29 3.3 PHNG PHP NGOI SUY Trong : ti = 1+2+3+4+5+6+7= 28 ti2 = 140 tiyi =(lg Ai)ti = 204,476 yi =lg Ai = 50,531 Thay vo ta cú: Vy hm hi qui cú dng: A(t)=106,8 100,1t (kWh) ng vi nm 2000 ta cú: t=19 nờn A(2000)=106,8101,9=108,7=501.106 kWh 30 3.4 PHNG PHP TNG QUAN Phng phỏp tng quan da trờn quan h gia ph ti in (ch yu l in nng) v cỏc ch tiờu c bn ca cỏc ngnh kinh t quc dõn Vớ d quan h gia in v than, in v thu nhp kinh t quc dõn, in v dõn s Cỏc bc: Bc 1: Xỏc nh quan h tng quan gia in nng (A) v ch tiờu cn xột [x] Bc 2: Xỏc nh quan h gia cỏc ch tiờu ú vi thi gian t Sau ú trờn c s d bỏo phỏt trin ca cỏc ch tiờu trờn theo thi gian, tớnh nhu cu in theo quan h tng quan 31 3.4 PHNG PHP TNG QUAN x A xk Ak xk x tk t Quan hệ tương quan 32 3.4 PHNG PHP TNG QUAN n -Tính hệ số tương quan r : r= - Tính giá trị hệ số + Nếu n < 25 : r n2 = |1 r | [(A i =1 i A)(x i x)] (A A) (x x) i i i =1 i =1 n + Nu n 25: n = r n 1+ r2 Tra bng Student giỏ tr ,f So sỏnh v ,f kim tra xem quan h ú cú th chp nhn l quan h tuyn tớnh hay khụng Nu khụng ta cn gi thit nú l mt quan h phi tuyn no ú ri li tuyn tớnh húa bng cỏch ly logarit Sau xỏc nh c quan h gia A v x, ta phi da vo quan h gia x v t ó bit tỡm quan h gia A v t 33 Vớ d : tng quan hai chiu gia in nng v sn lng cụng nghip c cho bng, hóy xỏc nh nhu cu in nng sn lng cụng nghip ca a phng ú t c 20.106 ng Gii: T bng s liu ta tớnh c: x 133,5 x= = = 9,54 n 14 y = 61,3 = 4,38 A= n 14 0,98 14 0,98.3, 46 = = = 17,06 0,199 0,98 n r= (A A)(x i i =1 n i x) n (A A) (x i i =1 i x) = 36, 26 = 0,98 26,1.52, 43 i =1 Với =0,05 ; f =14-2 = 12 tra bng 0,05;12 = 2,18 Như > 0,05;12 ta chấp nhận tương quan tuyến tính A= a + bx 34 A Số tt (MWh) _ Ai-A SLCN (106 đ) _ xi-x _ _ (Ai-A)(xi-x) _ (Ai-A)2 _ (xi-x)2 x2 xy (i) (y) (x) 2,7 -1,68 6,7 -2,84 4,77 2,82 8,07 44,89 18,09 2,8 -1,58 6,9 -2,64 4,17 2,49 6,97 47,61 19,32 2,9 -1,48 7,2 -2,34 3,46 2,19 5,48 51,84 20,88 3.0 -1,38 7,6 -1,94 2,67 1,90 3,76 57,76 22,80 3,2 -1,18 8,4 -1,14 1,34 1,39 1,30 70,56 26,88 3,4 -0,98 8,8 -0,74 0,72 0,96 0,55 77,44 29,92 4,0 -0,38 9,1 -0,44 0,17 0,14 0,19 82,81 36,40 4,8 0,42 9,8 0,26 0,11 0,18 0,07 96,04 47,04 5,0 0,62 10,5 0,96 0,60 0,39 0,92 110,25 52,50 10 5,2 0,82 10,8 1,26 1,04 0,67 1,59 116,64 56,16 11 5.4 1,02 11,3 1,76 1,80 1,04 3,10 127,69 61,02 12 5,7 1,32 11,8 2,26 2,99 1,75 5,11 139,24 67,26 13 6,2 1,82 12,1 2,56 4,67 3,32 6,58 146,41 75,02 14 7,0 2,62 12,5 2,96 7,76 6,87 8,76 156,25 87,50 61,3 36,26 26,10 52,43 1325,4 35 133,5 620,8 Bước tính thông số a b hàm tương quan điện tiêu thụ A sản lượng công nghiệp x phương pháp bình phư ơng cực tiểu Từ quan hệ A x : A = y = a + bx suy ra: na + b x i = yi a x + b x i = x i yi i Thay số vào ta có : 14a + 133,5b = 61,3 133,5a + 1325,4b = 620,8 Gii ta : a = -2,22 b = 0,69 Như : A(MWh) x(106đ) -2,22 3,22 A = y = -2,22 + 0,69x = -2,22 + 0,69.20 = 11,58 MWh 36 3.5 PHNG PHP D BO BNG PHN TCH QU TRèNH Phương pháp khuynh hướng phát triển nhu cầu sơ cân đối nhu cầu với nhịp độ phát triển kinh tế quốc dân Người ta đưa hệ số gọi hệ số vượt trước: tỉ số nhịp độ phát triển lượng điện với nhịp độ phát triển toàn kinh tế quốc dân Phương pháp nói lên xu phát triển với độ xác để tham khảo 37 3.5 PHNG PHP D BO BNG PHN TCH QU TRèNH Xu chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố khác làm cho thay đổi sau: - Do đổi công nghệ đổi quản lí nên suất tiêu hao điện nhiều sản phẩm công nghiệp ngày giảm xuống - Do điện ngày sử dụng rộng rãi ngành kinh tế quốc dân địa phương nên nhu cầu lại tăng nhanh - Do cấu kinh tế không ngừng thay đổi 38 3.6 PHNG PHP CHUYấN GIA - Bài toán phải lựa chọn lời giải điều kiện đa tiêu bất định nên thường thực cá nhân định có tham khảo ý kiến hội đồng tư vấn Tiến hành theo thủ tục sau: chuyên gia cho điểm theo tiêu chuẩn theo thang điểm thống sau xử lí tổng hợp đánh giá chuyên gia theo qui tắc định Một vài qui tắc: a Tất chuyên gia có trình độ coi ngang Trong trường hợp này, đánh giá tổng hợp trung bình số học 39 3.6 PHNG PHP CHUYấN GIA b Mỗi chuyên gia đánh giá cho điểm trình độ thành thạo chuyên gia theo hai cách : + Chỉ đánh giá + Đánh giá người trừ + Lấy đánh giá trung bình, điểm tiêu chuẩn chuyên gia nhân lên với trọng số thành thạo chuyên gia sau đánh giá tổng hợp, loại bỏ đánh giá cực đoan cao thấp tiêu chuẩn nhằm tránh sai số - Phương pháp cho điểm thường ứng dụng trư ờng hợp so sánh tiêu chuẩn đơn giản 40 hết chương III 41 [...]... h phi tuyn ú bng phng phỏp ly logarit ri ỏp 20 dng cỏc bc trờn 3.3 PHNG PHP NGOI SUY Bước 2: Xác định các hệ số của hàm dự báo - Các hệ số của hàm dự báo A được xác định bằng phương pháp bình phương cực tiểu - Cỏc giỏ tr thng kờ c biu din trờn th A(t) bng cỏc im - Xét hàm dự báo tuyến tính : Hỡnh 3-2 A = a + bt t 21 3.3 PHNG PHP NGOI SUY - Thng thỡ giỏ tr Ai s lch khi giỏ tr thc Athi mt lng l: ... hm khụng tuyn tớnh, ta cú th dựng phng phỏp ly logarit tuyn tớnh húa ri dựng cỏc phng phỏp trờn õy tớnh 24 3.3 PHNG PHP NGOI SUY Trong bi toỏn d bỏo nhu cu in nng, hm d bỏo dựng ph bin nht l: ( t t0 ) A(t) = A 0 (1 + ) 100 A(t) = A 0C t Trong ú: A0 l nng lng tiờu th nm c s; l tng trung bỡnh hng nm; t0 l nm c s ú quan sỏt c A0 25 3.3 PHNG PHP NGOI SUY Ví dụ : Điện năng tiêu thụ ở một địa phương... 156,25 87,50 61,3 36,26 26,10 52,43 1325,4 35 133,5 620,8 Bước tiếp theo tính các thông số a và b trong hàm tương quan giữa điện năng tiêu thụ A và sản lượng công nghiệp x bằng phương pháp bình phư ơng cực tiểu Từ quan hệ giữa A và x : A = y = a + bx suy ra: na + b x i = yi 2 a x + b x i = x i yi i Thay số vào ta có : 14a + 133,5b = 61,3 133,5a + 1325,4b = 620,8 Gii ra ta được : a = -2,22 b = 0,69... 3.3 PHNG PHP NGOI SUY Ví dụ : Điện năng tiêu thụ ở một địa phương từ 1982 đến 1988 cho như sau: Nm 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 A(t) 7,34 (106kWh) 11,43 14,25 16,25 19,40 24,98 34,97 Hãy dự báo nhu cầu điện nng nm 2000 ca a phng ú bằng phương pháp ngoại suy 26 3.3 PHNG PHP NGOI SUY Bài làm Đầu tiên ta tính y(t)=lg A(t) y(1)=lgA(1)= lg106.7,34 6,866 Tính toán tương tự ta có bảng kết quả như sau:...3.2 D BO NHU CU iN NNG THEO CC NGNH KTQD 11 3.2 D BO NHU CU iN NNG THEO CC NGNH KTQD 12 3.2 D BO NHU CU iN NNG THEO CC NGNH KTQD 13 3.2 D BO NHU CU iN NNG THEO CC NGNH KTQD * Ưu nhược điểm của phương pháp: - Ưu điểm : Thuật toán đơn giản, giải đơn giản, chắc chắn có nghiệm - Nhược điểm : Không dùng cho qui hoạch dài hạn vì số liệu đầu vào khi đó sẽ không chính xác 14 3.3... Tính hệ số tương quan của y và t : n r= [ ( yi y )( t i t ) ] i =1 [ n i =1 ( yi y ) 2 ][ n ( ti t )2 ] i =1 28 3.3 PHNG PHP NGOI SUY Với: 1 n t = ti = 4 n i =1 1 n y = yi = 7, 217 n i =1 Vậy ta có: r = 0,987 b) Kiểm định hàm tuyến tính theo : Vỡ n < 25 nên ta có = 13,864 > 0,05;5=2,571 Như vậy quan hệ trên là có thể chấp nhận được c) Lập hệ phương trỡnh xác định a và b theo phương pháp bỡnh... trong bng, hóy xỏc nh nhu cu in nng khi sn lng cụng nghip ca a phng ú t c 20.106 ng Gii: T bng s liu ta tớnh c: x 133,5 x= = = 9,54 n 14 y = 61,3 = 4,38 A= n 14 0,98 14 2 0,98.3, 46 = = = 17,06 2 0,199 1 0,98 n r= (A A)(x i i =1 n i x) n (A A) (x 2 i i =1 i x) 2 = 36, 26 = 0,98 26,1.52, 43 i =1 Với =0,05 ; f =14-2 = 12 tra bng được 0,05;12 = 2,18 Như vậy > 0,05;12 và ta có thể chấp nhận... sẽ không chính xác 14 3.3 PHNG PHP NGOI SUY c xõy dng da trờn mi quan h gia in nng v thi gian trong quỏ kh Ni dung: tỡm ra qui lut tng trng ca nhu cu in nng trong quỏ kh di dng hm s A= f(t) Sau ú trờn c s gi thit rng qui lut ú cng ỳng trong tng lai thỡ s tớnh c nhu cu in nng ti bt kỡ mt thi im no trong tng lai 15 3.3 PHNG PHP NGOI SUY Cỏc bc: - Bc 1: Tỡm dng hm s mụ t ỳng qui lut phỏt trin ca ph ti trong... Bc 2: Xỏc nh cỏc h s ca hm d bỏo ú - Bc 3: Xỏc nh giỏ tr in nng tng lai 16 3.3 PHNG PHP NGOI SUY Bc 1: Tỡm dng hm s mụ t ỳng qui lut phỏt trin ca ph ti trong quỏ kh Gi hm d bỏo A = f(t) l tuyn tớnh v dựng phng phỏp xỏc sut thng kờ kim nh gi thit thng kờ ny Xỏc nh h s tng quan r gia A v t: n r= Vi: [(A i =1 i A)(t i t )] n (A A) 2 n (t t ) 2 i i i =1 i =1 1 n A = Ai ; n i =1 1 n t... s Cỏc bc: Bc 1: Xỏc nh quan h tng quan gia in nng (A) v ch tiờu cn xột [x] Bc 2: Xỏc nh quan h gia cỏc ch tiờu ú vi thi gian t Sau ú trờn c s d bỏo phỏt trin ca cỏc ch tiờu trờn theo thi gian, tớnh ra nhu cu in theo quan h tng quan 31 3.4 PHNG PHP TNG QUAN x A xk Ak xk x tk t Quan hệ tương quan 32 3.4 PHNG PHP TNG QUAN n -Tính hệ số tương quan r : r= - Tính giá trị của hệ số + Nếu n < 25 : r n2 = |1 ... 2,45 3, 14 3, 71 4 ,32 5,96 1,42 1,90 2 ,37 3, 00 3, 50 4, 03 5,41 1,40 1,86 2 ,31 2,90 3, 36 3, 83 5,01 1 ,38 1, 83 2,26 2,82 3, 25 3, 69 4,78 10 1 ,37 1,81 2, 23 2,76 3, 17 3, 58 4,59 11 1 ,36 1,80 2,20 2,72 3, 11... 0,005 0,001 3, 08 6 ,31 12,71 31 ,82 63, 66 127 ,32 636 ,62 1,98 2,92 4 ,30 6,97 9, 93 14,09 31 ,60 1,64 2 ,35 3, 18 4,54 5,84 7,45 12,94 1, 53 2, 13 2,78 3, 75 4,60 5,60 8,61 1,48 2,02 2,57 3, 37 4, 03 4,77 6,86... 12 5,7 1 ,32 11,8 2,26 2,99 1,75 5,11 139 ,24 67,26 13 6,2 1,82 12,1 2,56 4,67 3, 32 6,58 146,41 75,02 14 7,0 2,62 12,5 2,96 7,76 6,87 8,76 156,25 87,50 61 ,3 36,26 26,10 52, 43 132 5,4 35 133 ,5 620,8