Tính toán mật độ dòng điện kinh tế sử dụng hàm chi phí vòng đời trong điều kiện kinh tế thị trường ở Việt Nam

Bài viết Tính toán mật độ dòng điện kinh tế sử dụng hàm chi phí vòng đời trong điều kiện kinh tế thị trường ở Việt Nam đề xuất một phương pháp mới để lựa chọn tiết diện dây dẫn dựa trên hàm chi phí vòng đời trong điều kiện kinh tế thị trường ở Việt Nam. Hàm chi phí vòng đời là tổng của chi phí đầu tư, chi phí bảo dưỡng và chi phí cho tổn thất điện năng. Trong đó, chi phí đầu tư phụ thuộc điện áp, tiết diện dây dẫn và áp lực gió của vùng đường dây đi qua và mối quan hệ này được xác định sử dụng phương pháp hồi quy từ dữ liệu của các đường dây đã được xây dựng trong 5 năm gần đây tại Việt Nam.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tính toán mật độ dòng điện kinh tế sử dụng hàm chi phí vòng đời trong điều kiện kinh tế thị trường ở Việt Nam KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC NĂM 2022 TÍNH TOÁN MẬT ĐỘ DÒNG ĐIỆN KINH TẾ SỬ DỤNG HÀM CHI PHÍ VÒNG ĐỜI TRONG ĐIỀU KIỆN KINH TẾ THỊ TRƯỜNG Ở VIỆT NAM RECALCULATION OF LIFE CYCLE COST BASED ECONOMIC CURRENT DENSITY UNDER MARKET ECONOMY CONDITION IN VIETNAM 1 2 3 4 Phạm Năng Văn , Nguyễn Thái Minh , Hà Duy Giang , Lê Toản 1 Trường Điện ‒ Điện tử, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Tel: 0988266541, E-mail: van.phamnang@hust.edu.vn 2 Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc Gia, Tel: 0986554118, E-mail: minhnt@nldc.evn.vn 3 Trường Điện ‒ Điện tử, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Tel: 0352264913, E-mail: giang.hd181141@sis.hust.edu.vn 4 Trường Điện ‒ Điện tử, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, Tel: 0971093629, E-mail: toan.l181280@sis.hust.edu.vn Tóm tắt: Lựa chọn hợp lý tiết diện dây dẫn có đóng góp đáng kể trong việc nâng cao hiệu quả kinh tế của các đường dây tải điện trên không. Phương pháp mật độ dòng điện kinh tế được áp dụng rộng rãi trong ngành điện ở Việt Nam để lựa chọn tiết diện dây dẫn của các đường dây này. Trị số mật độ dòng điện kinh tế đang áp dụng tại Việt Nam được đưa ra vào những năm 1950. Các trị số này được tính toán khi không xét sự thay đổi giá trị của dòng tiền theo thời gian, đồng thời giả thiết rằng chi phí biên của điện năng và chi phí của dây dẫn là không thay đổi. Tuy nhiên, những chi phí này có thể ảnh hưởng lớn đến trị số mật độ dòng điện kinh tế. Do đó, trị số mật độ dòng điện kinh tế cần được tính toán lại để phục vụ cho bài toán lựa chọn tiết diện dây dẫn. Bài báo này đề xuất một phương pháp mới dựa trên hàm chi phí vòng đời (LCC) để xác định một cách khoa học và toàn diện giá trị mật độ dòng điện kinh tế trong điều kiện kinh tế thị trường hiện nay. Chi phí vòng đời bao gồm tổng vốn đầu tư (CIC) và tổng chi phí vận hành (TCO), trong đó tổng chi phí vận hành bao gồm chi phí bảo dưỡng và chi phí cho tổn thất điện năng. Tổng vốn đầu tư của đường dây phụ thuộc vào cấp điện áp, tiết diện dây dẫn và áp lực gió. Hàm giải tích của tổng vốn đầu tư có được bằng cách sử dụng phương pháp hồi quy tuyến tính với các dữ liệu của các đường dây trên không đã được xây dựng. Tổn thất điện năng được xác định bằng cách sử dụng thời gian tổn thất công suất lớn nhất. Trong đó, thời gian tổn thất công suất lớn nhất phụ thuộc thời gian sử dụng công suất cực đại. Mối quan hệ giữa thời gian tổn thất công suất lớn nhất và thời gian sử dụng công suất cực đại đạt được từ dữ liệu đồ thị phụ tải trong quá khứ và sử dụng phương pháp hồi quy. Phương pháp đề xuất được áp dụng để lựa chọn tiết diện dây dẫn của đường dây trên không 110 kV và 220 kV ở Việt Nam. Các kết quả tính toán cho thấy, tiết diện dây dẫn được chọn theo phương pháp đề xuất có thể làm giảm chi phí vòng đời từ 5% đến 20% so với phương pháp truyền thống. Từ khóa: Đường dây trên không; Mật độ dòng điện kinh tế; Chi phí vòng đời; Tiết diện dây tối ưu. 554 CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA Abstract: Reasonable selection of cross-sectional area of conductors for overhead transmission lines has great effects on reaping economic benefits during the entire project’s life cycle. Economic current density is an essential reference for the selection of conductor size. The traditional economic current density put forward in the 1950s and widely used in the electric power industry in Vietnam takes no account of the time value of money and assumes constant values of the marginal cost of electricity and wire price. These prices, however, can profoundly affect economic current density values. Therefore, these values need to be updated. This paper proposes a novel methodology based on life cycle cost (LCC) to scientifically and comprehensively determine economic current density values, complying with the current market economy conditions. The total LCC can be expressed as the sum of the initial capital investment cost (CIC) and the total cost of operation (TCO), comprising the cost of maintenance and electrical energy loss. Analytical function of CIC relating to conductor cross-sectional area, nominal voltage and wind pressure is obtained using available data from previously constructed overhead lines and regression analysis. The electrical energy loss is determined using equivalent hours of loss, which in turn depends on equivalent hours of utilization. Analytical expression of equivalent hours of loss with respect to equivalent hours of utilization is attained using the regression method from historical load data. Finally, a practical case study of overhead lines of 110 kV and 220 kV in Vietnam is leveraged to validate the viability and effectiveness of the proposed approach. The deployment of the proposed approach reveals that the life cycle cost reduces by 5% to 20% compared to the method issued by the Vietnam standard. Keywords: Overhead Lines; Economic Current Density; Life Cycle Cost; Optimal Conductor Size. KÝ HIỆU Ký hiệu Đơn vị Ý nghĩa N năm Tuổi thọ của đường dây a, b, c Các hệ số chi phí 2 q daN/m Áp lực gió U kV Điện áp danh định n Số sợi đây đơn trong một pha m Số mạch ...