Đang tải... (xem toàn văn)
Bài tập lớn môn kinh tế vận hành hệ thống
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KINH TẾ VÀ QUẢN LÝ ──────── * ─────── BÀI TẬP LỚN MÔN KINH TẾ VẬN HÀNH HỆ THỐNG Giáo viên hướng dẫn: TS Phan Diệu Hương Nhóm sinh viên thực hiện: NHÓM Page Bài 1: Một hệ thống điện có nhà máy nhiệt điện nhà máy thủy điện Đặc tính nhà máy cho bảng đây: Nhà máy A B C D Dạng nhiên liệu Than Dầu Nguyên tử Khí Chi phí vận hành (104$/MWtháng) 0.7 2.0 0.6 0.9 Page Công suất (MW) 150 200 150 100 E F Dầu Thủy điện 1.8 - 200 200 Điện phát từ nhà máy thủy điện cho phép 150MWtháng Đường phụ tải khai triển đường thẳng từ 750MW xuống 300MW Giả sử có nhà máy chạy than công suất 100 MW có chi phí vận hành 0.8 cent/Kwh đưa vào hệ thống việc xếp nhà máy đồ thị phụ tải có thay đổi? Chứng minh tính toán Việc phát điện từ nhà máy chạy dầu có thay đổi? Chi phí hệ thống thay đổi nào? Vẽ đồ đường chi phí biên ngắn hạn theo phụ tải hệ thống Khi nhà máy thủy điện tăng giảm khả phát điện MWtháng hệ thống có thay đổi? Giải TH1: Khi nhà máy chạy than chưa đưa vào hệ thống Phạm vi làm việc kinh tế nhà máy thủy điện + để nhà máy thủy điện chạy nền: Để tận dụng hết công suất nhà máy nhà máy phải sản xuất lượng điện năng: 200 x = 200 MW tháng Lượng điện vượt 150 MW tháng giới hạn cho phép nhà máy thủy điện Do đó, không cho phép chạy Để tận dụng hết khả phát điện cho phép công suất phát nhà máy: 150/1 = 150 MW [...]... dao động trong khoảng từ 0 – 300 MW tháng Bài toán yêu cầu phân phối tối ưu cho các nhà máy trong hệ thống trong cả thời kỳ và phải đảm bảo các yêu cầu rằng buộc đã đặt ra Hàm mục tiêu có thể biểu diễn như sau: T ∑ Φ t (S t ) → min 1 với các ràng buộc đã nêu trên Trong đó: Φt(St): Chi phí vận hành hệ thống thời kỳ t Ta cần tính toán chi phí hoạt động của hệ thống C t(Ht) đối với các mức độ khác nhau... thể thấy phần phụ tải của nhà máy thủy điện trong trường hợp này có xu hướng tiến lên phần đỉnh Điều này đồng nghĩa việc hệ thống phải tốn thêm chi phí khi lượng điện năng giảm do nhà máy thủy điện được bù đắp bởi các nhà máy nhiệt điện trong hệ thống Page 13 Bài 2: Trong một hệ thống điện bao gồm cả nhà máy thủy điện và nhà máy nhiệt điện nhu cầu điện năng và dữ liệu về dòng nước qua nhà máy thủy... Bảng 1 Chi phí vận hành của hệ thống điện Đơn vị tính: 104$/100MW tháng Nhu cầu (MW tháng) 100 200 300 400 500 600 Tổng năng lượng thủy điện có thể phát trong kỳ Ht (MW tháng) 0 100 200 300 400 7.92 0 0 0 0 15.84 7.92 0 0 0 23.76 15.84 7.92 0 0 36 23.76 15.84 7.92 0 48.24 36 23.76 15.84 7.92 60.48 48.25 36 23.76 15.84 Áp dụng phương pháp quy hoạch động Bellman Biểu thức lặp xuôi chi phí hệ thống được thể... xem như từ một nhà máy chung, có hồ chứa dung lượng 400MWtháng Mức nươc thấp nhất của hồ chứa ở bất kỳ thời gian nào không được thấp hơn 100MWtháng Trong hệ thống còn có 2 nhà máy nhiệt điện cùng phát điện với nhà máy thủy điện Công suất và chi phí vận hành tương ứng như sau: Nhà máy A B Công suất (MW) 100 100 Chi phí (106$/Twh) 1.1 1.7 Tính tổng chi phí nhỏ nhất để phát điện đáp ứng nhu cầu phụ tải và... hiện: Page 15 fij(n) = Cij(n) + f*i(n-1) Trong đó: fij(n) Cij(n) f*i(n-1) Đặt : Sn Sn-1 It Ht ht θt : Tổng chi phí của hệ thống ở trạng thái j của bước n qua trạng thái i của bước n-1; : Chi phí chuyển từ trạng thái i của bước n-1 sang trạng thái j bước n; : Chi phí nhỏ nhất của hệ thống để đạt được trạng thái i bước n-1 : : : : Trạng thái n; Trạng thái ngay trước trạng thái n; Dòng nước chảy vào nhá... fij(n) f*j(n) 35.8776 23.76 15.84 7.92 99.316 8 95.04 99.36 103.68 95.04 399 300 200 100 Tổng chi phí nhỏ nhất : 95.04 x 10^4$ Qua kết quả nhận được ta thấy không có sự thay đổi trong chi phí vận hành của hệ thống do tại phương án tối ưu, trong suốt 4 giai đoạn thì ko có giai đoạn nào nhà máy phải dự trữ tại mức dự trữ tối thiểu (101 MW tháng) nên không xảy ra sự tăng chi phí do nhà máy thủy điện tăng... fij(n) f*j(n) 500 400 48.24 36 111.6 107.28 107.28 400 400 300 400 300 300 200 200 300 300 Tổng chi phí nhỏ nhất : 107.28 x 10^4$ 0 0 300 200 23.76 15.84 107.28 111.6 107.28 Có thể thấy chi phí vận hành tối ưu của hệ thống đã tăng lên và chúng ta cũng có thêm các phương án tối ưu Minh họa thông qua hình vẽ dự trữ nước tối ưu của nhà máy thủy điện Page 23 Page 24 ... thời kỳ? Nếu mức dự trữ tối thiểu của nhà máy thủy điện trong hệ thống tăng thêm 1MWtháng thì có gì thay đổi? Chứng minh bằng tính toán Nếu mức dự trữ ở giai đoạn cuối là 400MWtháng thì có gì thay đổi trong các tính toán Chứng minh bằng tính toán Giả thiết rằng các nhà máy nhiệt điện được phân phối theo phương pháp xếp hạng Giải Trước hết để thống nhất đơn vị tính ta có bảng sau Page 14 Nhà máy Công suất... nhà máy thủy điện sẽ là từ 310.25 MW – 510.25 MW Ta có thể thấy khi khả năng phát điện tăng phần phụ tải của nhà máy thủy điện có xu hướng mở rộng xuống phía dưới Điều này sẽ giúp tiết kiệm chi phí cho hệ thống + TH1: khả năng phát điện của nhà máy thủy điện là 149 MW tháng Tương tự ta cũng có các phương trình x/(x + 200) = AB/CD AB = 1.49 – CD (1) (2) x/(x + 200) = (1.49 - CD)/CD (3) x + 200 = 450CD... trong thời kỳ (104$/100MW tháng) I II III IV Page 19 7.92 7.92 7.92 7.92 - Mức dự trữ tối thiểu của nhà máy thủy điện tăng 1 MW tháng Điều này có thể khiến chi phí tăng thêm khi nhà máy nhiệt điện phải vận hành để bù vào phần công suất thiếu hụt do nhà máy thủy điện tăng dự trữ Với các giả định tương tự như trên ta có +) Bước 1: D = 500 MW tháng Kết quả tính toán bước 1 được trình bày trong bảng dưới 1 ... hạn theo phụ tải hệ thống Khi nhà máy thủy điện tăng giảm khả phát điện MWtháng hệ thống có thay đổi? Giải TH1: Khi nhà máy chạy than chưa đưa vào hệ thống Phạm vi làm việc kinh tế nhà máy thủy... nhà máy B vào vận hành Do việc phát điện từ nhà máy chạy dầu thay đổi phải vận hành nhà máy có chi phí 1.8 10 4$/MW tháng thay phải vận hành nhà máy trước Và nhà máy chạy dầu vận hành khoảng công... phí vận hành hệ thống thời kỳ t Ta cần tính toán chi phí hoạt động hệ thống C t(Ht) mức độ khác nhu cầu điện lượng nước cho sản xuất điện Bảng thể chi phí Bảng Chi phí vận hành hệ thống điện Đơn