Thạc Sĩ Khảo sát ảnh hưởng của biểu giá tou lên tiêu thụ điện

Luận văn thạc sĩ năm 2012
Đề tài: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA BIỂU GIÁ TOU LÊN TIÊU THỤ ĐIỆN
ĐỊnh dạng file word

MỤC LỤC



CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN DSM VÀ GIÁ ĐIỆN 1
11. Tổng quan DSM . 1
24.1. Định nghĩa . 1
24.2. Các bước thực hiện chương trình DSM 1
24.3. Các giải pháp của chương trình DSM: 2
24.4. Các lợi ích của chương trình DSM: 4
24.5. Ý nghĩa: . 6
12. Giới thiệu giá điện 6
13. Tổng quan tình hình nghiên cứu và nội dung nghiên cứu 7
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN GIÁ TOU - CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

CHÍNH SÁCH GIÁ TOU 11
21. Giới thiệu giá TOU . 11
22. Phân tích việc thực hiện giá điện tính theo thời gian sử dụng 11
22.1. Hiệu quả giá điện theo TOU phụ thuộc vào thời gian chậm trễ của
phản ứng . 12
22.2. Phản ứng thái quá của khách hàng 12
22.3. Chính sách năng lượng thiếu linh hoạt 12
23. Các nguyên tắc tính giá điện TOU 13
23.1. Giá TOU phù hợp với mục tiêu DSM . 13
23.2. Nguyên tắc vùng thời gian cao điểm – bình thường – thấp điểm . 13
23.3. Tránh nguy cơ tổn thất . 14
23.4. Nguyên tắc xác định qua đường cong phản ứng của khách hàng 15
24. Các phương pháp nghiên cứu và mô hình toán thực hiện chính sách giá

TOU 15
24.1. Phương pháp phân tích chính sách 3 giá theo nguyên tắc kinh tế 15
24.2. Phương pháp phân tích theo mô hình đáp ứng khách hàng: 19
24.3. Sử dụng lý thuyết trò chơi . 24
CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH ĐÁP ỨNG KHÁCH HÀNG KHI TỐI ƯU GIÁ TOU . 31

31. Khái Quát . 31
32. Phương pháp tiếp cận: 31
33. Xây dựng hàm phản ứng khách hàng 33
34. Mô hình tối ưu giá TOU trên quan điểm điều phối sử dụng điện . 34

34.1. Mô hình toán 34
34.2. Xây dựng hàm thành viên . 35
35. Sơ đồ thuật toán 39
36. Thuật toán Gen di truyền (GA) . 39
36.1. Tính chất đặc thù của thuật toán gen di truyền (GA): 40
36.2. Các quá trình cơ bản của thuật toán gen di truyền . 40
36.3. Cấu trúc tổng quát của một thuật toán gen di truyền có dạng 41
36.4. Tối ưu bằng thuật toán gen di truyền trong Matlab: 41
CHƯƠNG 4: ÁP DỤNG 46
41. Số liệu quan sát: . 46
41.1. Bảng giá điện mười ngày như sau: Đơn giá là CentMWh/ 46
41.2. Phụ tải trong 10 ngày tương ứng: . 51
42. Kết quả mô phỏng 58
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 65
PHỤ LỤC


TÓM TẮT


Tại Việt Nam, tình trạng thiếu điện là một vấn đề nghiêm trọng. Giá theo thời
gian sử dụng (TOU: Time-Of-Use) là một trong những phương pháp quan trọng của
DSM (Đeman Side Manegerment). Thông qua TOU khách hàng sẽ phản ứng với
giá, và sẽ thay đổi hình dạng của đồ thị phụ tải. Chìa khoá của việc thực hiện giá
TOU là thiết lập giá hợp lý. Dựa trên phân tích dữ liệu tải, mô hình quyết định giá
TOU đa mục tiêu đươc trình bày, và một phương pháp mờ được sử dụng để giải
quyết mô hình đa mục tiêu. Thuật toán Gen di truyền (GA) được sử dụng để giải
quyết vấn đề. Các dữ liệu của một khách hàng thực tế được sử dụng để kiểm tra tính
khả thi của mô hình đề xuất.

ABSTRACT


In Viet Nam, the electricity shortage is a serious problem. Time of use (TOU) is

one of the important DSM methods. Through TOU the đeman side will respond to

the price, and will change the shape of the đeman curve. The key of implementing

TOU is reasonable setting TOU price. Based on the analysis on historical load data,

a multi-object TOU price decision model based on the đeman side price response

model is presented, and a fuzzy method is used to deal with this multiple objects

model. Genetic algorithm (GA) is used to solve the problem. The data of a practical

customer is used to test the feasibility of the proposed model.


CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN DSM VÀ GIÁ ĐIỆN


11. Tổng quan DSM
11.1. Định nghĩa
DSM (Đeman Side Manegerment) là các biện pháp, các chính sách của
ngành điện nhằm thay đổi sự sử dụng điện của khách hàng theo hướng có lợi
cho ngành điện, cho khách hàng và cho xã hội.
Chương trình hoạt động của DSM được phân ba loại:
- Chương trình giảm nhu cầu năng lượng thông qua việc sử dụng năng
lượng hiệu quả hơn trong các toà nhà, thiết bị.
- Chương trình quản lý tải: thay đổi tải và khuyến khích sử dụng điện
vào giờ thấp điểm.
- Chương trình phát triển tải và bảo tồn năng lượng.
Mục đích của các chương trình DSM là
- Điều khiển tải: Dịch chuyển tải từ giờ có giá cao sang giá thấp.
- Bảo tồn năng lượng: Trong đó có giảm sử dụng năng lượng.
- Điện khí hoá: Thay thế sử dụng dầu và các nhiên liệu khác bằng việc
sử dụng điện.
11.2. Các bước thực hiện chương trình DSM
Bước 1: Nghiên cứu tải
Dựa vào cơ sở dữ liệu khách hàng: biểu đồ phụ tải, các loại tải, khảo
sát điều tra dân số, điều tra thị trường Bước này cũng sẽ xác định các
loại chi phí của khách hàng và Công ty cung cấp điện.
Bước 2: Xác định biểu đồ phụ tải
Căn cứ vào kết quả của nghiên cứu tải ở bước 1, DSM sẽ xác định
biểu đồ phụ tải ở thời điểm hiện tại. Mục tiêu là giảm nhu cầu trong giờ
cao điểm, tăng nhu cầu giờ thấp điểm, chuyển nhu cầu sang thời điểm
bình thường, và xây dựng tải (nhu cầu tăng lên) là có thể.
Bước 3: Đề xuất các biện pháp thực hiện chương trình
Bước này sẽ xác định các biện pháp thực hiện chương trình đối với
khách hàng. Mục tiêu là làm giảm nhu cầu giờ cao điểm, tăng nhu cầu giờ
thấp điểm, chuyển nhu cầu sang thời điểm bình thường, và xây dựng tải.
Đồng thời cũng sẽ phân tích lợi ích của khách hàng, công ty cung cấp
điên, bao gồm phân tích về lợi ích xã hội cũng như môi trường.
Bước 4: Thực hiện chương trình
Giai đoạn thiết kế chương trình cho khách hàng, và giới thiệu chương
trình đến khách hàng thông qua các phương pháp tiếp thị như quảng cáo,
các cuộc họp nhóm tập trung như trong trường hợp của ngành công
nghiệp.
Bước 5: Theo dõi và đánh giá chương trình
Bước này sẽ theo dõi thực hiện, đáng giá chương trình và so sánh với
mục tiêu DSM đề xuất. Phân tích chi tiết bao gồm lợi ích của khách hàng,
của công ty cung cấp điện và chi phí toàn bộ chương trình.
11.3. Các giải pháp của chương trình DSM:
Hiện nay các giải pháp của chương trình DSM có thể sử dụng để tác
động vào nhu cầu sử dụng điện của khách hàng là:
-
Cắt tải đỉnh: là giảm phụ tải của hệ thống trong giờ cao điểm.
Hiệu quả là giảm điện năng tiêu thụ và phụ tải đỉnh của toàn hệ
thống. (Hình 1-1)



11.5. Ý nghĩa:
DSM được công nhận là một giải pháp chính trong cuộc chiến chống lại
biến đổi khí hậu khi nhu cầu tiêu thụ năng lượng tăng cao. DSM làm giảm
nhu cầu giờ cao điểm, giảm công suất lắp đặt và mở rộng mạng lưới phân
phối.
DSM dựa trên sự kết hợp của việc sử dụng thiết bị hiệu quả và hiệu quả
sử dụng điện.
Hiện nay ở các nước phát triển, chính sách tiết kiệm được ưu tiên phát
triển. Quan điểm thoả mãn không điều kiện nhu cầu điện năng trong điều
kiện hiện nay đang nhường chỗ cho quan điểm sử dụng năng lượng một cách
hiệu quả.
Đồ thị phụ tải hệ thống không đồng đều và khuynh hướng này ngày càng
gia tăng. Đồ thị của hệ thống có hai đỉnh rõ rệt: sáng, chiều. Do tính không
bằng phẳng sẽ dẫn đến sự thay đổi của suất tăng tiêu hao nhiên liệu. Vào giờ
tải đỉnh, nhiên liệu sẽ tiêu phí nhiều hơn so với ở các giờ thấp điểm. Do đó,
vấn đề san phẳng đồ thị tải là bức thiết.
Điều khiển hộ tiêu thụ điện cần phải đi kèm hệ thống giá điện, gây
được sự chú ý về kinh tế cho khách hàng để thực thi chương trình DSM và
thoả ý đồ giảm tải đỉnh của hệ thống.
Điều khiển chế độ tiêu thụ điện dẫn đến giảm tổn thất công suất
(ΔPmax), giảm nhiên liệu, nâng cao khả năng tải của đường dây, giảm giá
thành sản xuất trên xí nghiệp, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, giảm giá
thành sản xuất điện.
12. Giới thiệu giá điện
Để có thể điều khiển tải ngành điện bắt buộc phải thông qua giá điện để
điều khiển tải là: khách hàng dịch chuyển tải tự nguyện. Giá điện phải phản
ánh đầy đủ và chi tiết chi phí sản xuất trên đơn vị điện năng và có kèm theo
lợi nhuận.
Tiền điện cần nhiều yếu tố quan hệ hợp lý giữa nhà sản xuất và khách
hàng tiêu thụ, thúc đẩy chế độ tải hợp lý của nhà máy điện, khen thưởng tiết
kiệm điện, đảm bảo tin cậy cung cấp điện.
Các quan điểm chủ yếu khi xác định chi phí sản xuất điện ở các nước
phát triển:
Quan điểm nhà nước những năm 50 dựa trên tính chi phí đầy đủ trung
bình trong suốt thời kỳ vận hành hệ thống điện (gần giống chi phí quy đổi ở
Liên Xô cũ). Ưu điểm cách tính này là đơn giản, tuy nhiên nhược điểm của
nó là khó xác định chính xác chi phí đầy đủ và thời hạn phục vụ .
Quan điểm chi phí cận biên dài hạn (Long run marginal costs): Giá tiền
điện cần tính tới chi phí cho xây dựng và vận hành nguồn phát mới .
Quan điểm dựa trên chi phí cận biên ngắn hạn (Short run marginal costs).
Giá điện được xác định như tổng chi phí để tăng việc cung cấp điện trong
phạm vi nguồn, lưới hiện có. Và trên quan điểm này ở Mỹ có giá “spot
price”.
Nhược điểm của hai quan điểm cuối: Khó khăn trong dự báo nhu cầu
điện. Dự báo càng chính xác thì giá điện càng được tính đúng, do vậy các mô
hình dự báo tải được nghiên cứu nhiều trên thế giới.



TÀI LIỆU THAM KHẢO



[1]. Ngô Minh Kỳ (2011). “Khảo sát phản ứng khách hàng lên giá điện TOU”
Luân Văn Tốt Nghiêp, Trường Đại hoc Bách Khoa TPHCM

[2]. J-N Sheen, C-S Chen, et al. (1995). "Response of large industrial customers
to electricity pricing by voluntary time-of-use in Taiwan " IEEE: 157 – 166.

[3]. Wu Jun., Tu Guangyu, et al. (2003). "Analysis of the influence on the Time-

of-Use Price Associated with the Load-Move-Cost " IEEE: 338 - 341.

[4]. Qiuwei Wu, Junji Wu, et al. (2003). "Determination and analysis of TOU

(Time-Of-Use) power price based on DSM (Đeman Side Management) and

MCP (Marketing Clearing Price) " IEEE: 705 - 710
[5]. Qiuwei Wu, Lei Wang, et al. (2004). “Research of TOU Power Price Based on
Multi-Objective Optimization of DSM and Costs of Power Consumers”.
IEEE: 343 – 348.

[6]. Yudong Tang, Hongkun SongTang, et al. (2005). "Investigation on TOU

pricing principles." IEEE.

[7]. Na Yu, Ji-Lai Yu (2006). "Optimal TOU Decision Considering Đeman

Response Model." IEEE.
[8]. Yuan Jia-hai, Wang Jing, et al. (2006) “Simulation of Large Customer Price

Response Under Time-of-Use Electricity Pricing Based on Multi-Agent
System”. IEEE
[9]. Mrs. Anjali Dharme, Dr. Ashok Ghatol. (2006). “Đeman Side Management
Quality Index for Assessment of DSM Programs”. IEEE: 1718 – 1721.

[10]. Zeng Shaolun, Ren Yulong, et al. (2007). "A Game Model of Time-of-Use

Electricity Pricing and Its Simulation " IEEE: 5050 - 5054.

[11]. Shaolun Zeng, Jun Li, et al. (2008). "Research of Time-of-Use Electricity
Pricing Models in China: A Survey." IEEE: 2191 – 2195.
[12]. Saba Kauser MShaikh., Anjali A. Dharme. (2009). "Time of Use Pricing – India, a

Case Study." IEEE .

[13]. Weihao Hu, Zhe ChenHu, et al. (2010). "Optimal Load Response to Time-of-

Use Power Price for Đeman Side Management in Denmark " IEEE .

[14]. Yu Cheng, Nana Zhai. (2010). "Evaluation of TOU Price Based on Responses of

Customer " IEEE: 1977 - 1981

[15]. Liao Yingchen, Chen Lu, et al. (2011). "An Efficient Time-of-Use Pricing

Model for a Retail Electricity Market Based on Pareto Improvement." IEEE.
[16]. Anyou Dong, Zhongfu Tan, et al. (2011). “Two layers optimization model for
time-of-use price based on fuel saving and emission reducing”. IEEE: 7427 –

7430.