Tài liệu Nghiên cứu các phương pháp dự báo phụ tải ngắn hạn cho lưới điện tỉnh bình định

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN NGUYỄN QUỐC BẢO NGHIÊN CỨU CÁC PHƢƠNG PHÁP DỰ BÁO PHỤ TẢI NGẮN HẠN CHO LƢỚI ĐIỆN TỈNH BÌNH ĐỊNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN Bình Định - Năm 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN NGUYỄN QUỐC BẢO NGHIÊN CỨU CÁC PHƢƠNG PHÁP DỰ BÁO PHỤ TẢI NGẮN HẠN CHO LƢỚI ĐIỆN TỈNH BÌNH ĐỊNH Ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 8520201 Ngƣời hƣớng dẫn: TS. Lê Tuấn Hộ LỜI CAM KẾT Tôi xin cam đoan: Luận văn tốt nghiệp thạc sỹ này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân tôi, đƣợc thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, nghiên cứu khảo sát tình hình thực tiễn và dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của TS. Lê Tuấn Hộ. Các số liệu tính toán đƣợc thu thập từ Công ty Điện lực Bình Định và những đóng góp đƣa ra xuất phát từ thực tiễn, kết quả nghiên cứu trong luận văn là do bản thân thực hiện một cách trung thực và chƣa đƣợc công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Một lần nữa tôi xin khẳng định về sự trung thực của lời cam kết trên. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan này. Tác giả luận văn Nguyễn Quốc Bảo iii LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đề tài “Nghiên cứu các phƣơng pháp dự báo phụ tải ngắn hạn cho lƣới điện tỉnh Bình Định”, em đã nhận đƣợc rất nhiều sự giúp đỡ, tạo điều kiện của tập thể lãnh đạo, cán bộ Phòng Sau đại học, giảng viên bộ môn Kỹ Thuật Điện, Trƣờng Đại học Quy Nhơn. Em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành về sự giúp đỡ đó. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Lê Tuấn Hộ, giảng viên trực tiếp hƣớng dẫn và chỉ bảo cho em hoàn thành luận văn này. Em cũng xin bày tỏ sự biết ơn đối với các cán bộ nhân viên phòng điều độ của Công ty điện lực Bình Định, những ngƣời đã tạo điều kiện thuận lợi nhất, cung cấp số liệu để em có thể nghiên cứu các phƣơng pháp dự báo phụ tải ngắn hạn cho lƣới điện tỉnh Bình Định. Em cảm ơn gia đình đã động viên, khích lệ, cảm ơn Lãnh đạo Công ty điện lực Bình Định tạo điều kiện và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn này. Tuy nhiên, với kiến thức, kinh nghiệm và khả năng còn có nhiều hạn chế, luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong nhận đƣợc những đóng góp quý báu của Quý thầy cô để luận văn đƣợc hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC ........................................................................................................ iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................. vi DANH MỤC CÁC BẢNG.............................................................................. vii DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ......................................................... viii MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................ 1 2. Tổng quan tình hình nghiên cứu đề tài ...................................................... 3 3. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................. 5 4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu.............................................................. 6 5. Phƣơng pháp nghiên cứu............................................................................ 6 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LƢỚI ĐIỆN TỈNH BÌNH ĐỊNH VÀ BÀI TOÁN DỰ BÁO PHỤ TẢI............................................................................... 7 1.1. Giới thiệu tổng quan về lƣới điện tỉnh Bình Định [11] .......................... 7 1.1.1. Lƣới điện 110 kV tỉnh Bình Định ..................................................... 7 1.1.2. Lƣới điện trung áp tỉnh Bình Định ................................................... 9 1.1.3. Liên kết lƣới điện với các tỉnh .......................................................... 9 1.1.4. Tốc độ tăng trƣởng phụ tải của lƣới điện tỉnh Bình Định .............. 11 1.2. Quy hoạch và phát triển điện lực Bình Định [11]................................. 13 1.2.1. Định hƣớng quy hoạch phát triển lƣới điện .................................... 13 1.2.2. Quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội địa phƣơng .......................... 15 1.3. Giới thiệu chung về bài toán dự báo phụ tải ......................................... 17 1.4. Các loại dự báo [4, 7, 9] ........................................................................ 18 1.5. Các yếu tố ảnh hƣởng tới phụ tải [4] .................................................... 19 KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 ................................................................................ 21 CHƢƠNG 2. CÁC PHƢƠNG PHÁP VÀ MÔ HÌNH DỰ BÁO PHỤ TẢI NGẮN HẠN .................................................................................................... 22 2.1. Các phƣơng pháp và mô hình thống kê ................................................ 22 2.1.1. Phƣơng pháp trung bình trƣợt (Moving average) ........................... 22 2.1.2. Phƣơng pháp làm mịn lũy thừa (Exponential smoothing method). 23 2.1.3. Mô hình Tự hồi quy tích hợp trung bình trƣợt (ARIMA) .............. 25 2.2. Các phƣơng pháp và mô hình dựa trên trí tuệ nhân tạo ........................ 27 2.2.1. Mô hình mạng nơ ron nhân tạo ....................................................... 27 v 2.2.2. Máy vector hỗ trợ (Support vector machine).................................. 33 2.2.3. Các kỹ thuật mờ (Fuzzy)................................................................. 35 2.3. Các phƣơng pháp kết hợp ..................................................................... 36 2.4. Các tiêu chí đánh giá sai số dự báo ....................................................... 37 2.4.1. Sai số tuyệt đối trung bình (MAE) ................................................. 38 2.4.2. Sai số phần trăm tuyệt đối trung bình (MAPE) .............................. 38 2.4.3. Sai số phần trăm trung bình có trọng số (WAPE) .......................... 38 2.4.4. Sai số bình phƣơng trung bình (MSE) ............................................ 39 2.4.5. Căn bậc hai sai số bình phƣơng trung bình (RMSE) ...................... 39 2.4.6. Xu hƣớng dự báo Dstat ..................................................................... 39 KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 ................................................................................ 40 CHƢƠNG 3. NGHIÊN CỨU SO SÁNH CÁC PHƢƠNG PHÁP VÀ MÔ HÌNH DỰ BÁO PHỤ TẢI NGẮN HẠN CHO LƢỚI ĐIỆN TỈNH BÌNH ĐỊNH ............................................................................................................... 41 3.1. Giới thiệu............................................................................................... 41 3.2. Trƣờng hợp nghiên cứu 1: công suất phụ tải đo đƣợc từ ngày 01 tháng 01 năm 2022 đến ngày 31 tháng 01 năm 2022 ............................................ 44 3.3. Trƣờng hợp nghiên cứu 2: công suất phụ tải đo đƣợc từ ngày 01 tháng 01 năm 2022 đến ngày 31 tháng 03 năm 2022 ............................................ 48 3.4. Trƣờng hợp nghiên cứu 3: công suất phụ tải đo đƣợc từ ngày 01 tháng 01 năm 2022 đến ngày 30 tháng 06 năm 2022 ............................................ 54 KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 ................................................................................ 59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 61 KẾT LUẬN .................................................................................................. 61 KIẾN NGHỊ ................................................................................................. 62 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................ 63 vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt ANN NARNET Cov-var ARIMA MAE MAPE WAPE MSE RMSE Dstat English Tiếng Việt Artifical neural networks Mạng nơ ron nhân tạo Nonlinear autoregressive neural Mạng nơ ron tự động hồi quy network phi tuyến Tiêu chuẩn phƣơng sai – hiệp Covariance – variance phƣơng sai Autoregressive integrated Mô hình Tự hồi quy tích hợp moving average trung bình trƣợt Mean absolute error Sai số tuyệt đối trung bình Sai số phần trăm tuyệt đối Mean absolute percentage error trung bình Weighted average percentage Sai số phần trăm trung bình có error trọng số Mean squared error Sai số bình phƣơng trung bình Căn bậc hai sai số bình Root mean squared error phƣơng trung bình Directional statistic Xu hƣớng dự báo vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Các giá trị trọng số của tiêu chuẩn phương sai – hiệp phương sai trong trường hợp nghiên cứu 1 44 Bảng 3.2: Các tiêu chuẩn đánh giá hiệu quả của các mô hình và phương pháp dự báo trong trường hợp nghiên cứu 1 45 Bảng 3.3: Các giá trị trọng số của tiêu chuẩn phương sai – hiệp phương sai trong trường hợp nghiên cứu 2 49 Bảng 3.4: Các tiêu chuẩn đánh giá hiệu quả của các mô hình và phương pháp dự báo trong trường hợp nghiên cứu 2 50 Bảng 3.5: Các giá trị trọng số của tiêu chuẩn phương sai – hiệp phương sai trong trường hợp nghiên cứu 3 55 Bảng 3.6: Các tiêu chuẩn đánh giá hiệu quả của các mô hình và phương pháp dự báo trong trường hợp nghiên cứu 3 55 viii DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1: Sơ đồ lưới điện tỉnh Bình Định 10 Hình 1.2: Sản lượng điện nhận/mua của Công ty điện lực Bình Định năm 2019 11 Hình 1.3: Sản lượng điện nhận/mua của Công ty điện lực Bình Định năm 2020 12 Hình 1.4: Sản lượng điện nhận/mua của Công ty điện lực Bình Định năm 2021 12 Hình 2.1: Mô hình mạng nơ ron nhân tạo tổng quát 28 Hình 2.2: Đồ thị hàm Hard-Limit 29 Hình 2.3: Đồ thị hàm Purelin 29 Hình 2.4: Đồ thị hàm Log – Sigmoid 30 Hình 2.5: Đồ thị hàm Tansig 30 Hình 2.6: Mạng nơ ron truyền thẳng một lớp 31 Hình 2.7: Mạng nơron truyền thẳng nhiều lớp 31 Hình 2.8: Cấu trúc huấn luyện 32 Hình 2.9: Cấu trúc huấn luyện 34 Hình 3.1: Sơ đồ mạng nơ ron NARNET 42 Hình 3.2: Phương pháp dự báo phụ tải ngắn hạn đề xuất sử dụng mạng nơ ron truyền thẳng 43 Hình 3.3: Công suất phụ tải trong trường hợp nghiên cứu 1 46 Hình 3.4: Các kết quả dự báo công suất phụ tải ngắn hạn trong trường hợp nghiên cứu 1 47 Hình 3.5: Công suất phụ tải trong trường hợp nghiên cứu 2 52 Hình 3.6: Các kết quả dự báo công suất phụ tải ngắn hạn trong trường hợp nghiên cứu 2 53 ix Hình 3.7: Công suất phụ tải trong trường hợp nghiên cứu 3 57 Hình 3.8: Các kết quả dự báo công suất phụ tải ngắn hạn trong trường hợp nghiên cứu 3 58 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Dự báo phụ tải là một trong những hoạt động rất cần thiết của các Công ty Điện lực. Nó giúp các Công ty đƣa ra đƣợc những quyết định quan trọng về quy hoạch, vận hành và quản lý phụ tải; cung cấp một dự báo phụ tải cho các chức năng nhƣ lập biểu đồ phát điện cơ bản, đánh giá mức độ an toàn của vận hành hệ thống và cung cấp thông tin đúng lúc cho nhân viên điều độ, vận hành và ngƣời quản lý Công ty . Trong đó, dự báo phụ tải ngắn hạn giữ vai trò đặc biệt quan trọng trong các hệ thống điện độc quyền truyền thống. Trong tƣơng lai, thị trƣờng điện Việt Nam phát triển sẽ càng làm tăng thêm tính cấp thiết của việc dự báo phụ tải bởi vì nó ảnh hƣởng trực tiếp đến giá giao ngay (Spot Price), là yếu tố quyết định đến lợi nhuận hoặc thua lỗ của Công ty phát điện (Genco). Dự báo phụ tải ngắn hạn đề cập đến dự báo nhu cầu điện trên cơ sở hàng giờ, hàng ngày. Nó là hoạt động hằng ngày của các Công ty Điện lực. Việc phát triển một phƣơng pháp dự báo ngắn hạn mạnh, nhanh và chính xác là rất cần thiết cho cả công ty và khách hàng [3]. Tỉnh Bình Định là một tỉnh duyên hải miền Trung, tuy diện tích không lớn nhƣng có sản lƣợng tiêu thụ điện/sản lƣợng điện thƣơng phẩm hàng năm đứng trong top 4 các đơn vị thuộc Tổng công ty Điện lực miền Trung quản lý. Với mức độ tăng trƣởng hàng năm lớn và đều đặng xấp xỉ gần 7% năm. Tổng quan mức độ tăng trƣởng phụ tải và các thành phần phụ tải các năm gần đây của phụ tải lƣới điện tỉnh Bình Định là cao và có nhiều biến động [1, 2]:  Năm 2019:  Công suất cực đại của hệ thống: Công suất cực đại năm 2019 đạt 368 MW (lúc 14h00 ngày 19/8/2019), tăng 13,6% so với cùng kỳ 2 năm 2018 (324 MW).  Sản lượng điện nhận EVNCPC: Thực hiện năm 2019 đạt 2.144,17 Tr.kWh, tăng 10,8% so với năm 2018 (1.935,21 Tr.kWh).  Sản lượng điện thương phẩm: Thực hiện sản lƣợng điện thƣơng phẩm năm 2019 là 2.048,54 triệu kWh, đạt 100,03% kế hoạch EVNCPC giao (2.048 Tr.kWh), tăng 10,99% so với thực hiện năm 2018 (1.845,734 Tr.kWh).  Năm 2020:  Công suất cực đại của hệ thống: Công suất cực đại năm 2020 đạt 379 MW (lúc 14h00 ngày 28/8/2020), tăng 3,0% so với năm 2019 (368 MW).  Sản lượng điện mua EVNCPC: Thực hiện năm 2020 đạt 2.285,11 Tr.kWh, tăng 6,6% so với năm 2019 (2.144,17 Tr.kWh).  Sản lượng điện mua mặt trời mái nhà khách hàng: Sản lƣợng điện mua mặt trời mái nhà của khách hàng năm 2020 là 13,02 triệu kWh.  Sản lượng điện thương phẩm: Thực hiện sản lƣợng điện thƣơng phẩm năm 2020 là 2.187,55 triệu kWh, đạt 100,03% kế hoạch EVNCPC giao điều chỉnh (2.187 Tr.kWh), tăng 6,79% so với thực hiện năm 2019 (2.048,54 Tr.kWh).  Năm 2021:  Công suất cực đại của hệ thống: Công suất cực đại năm 2021 đạt 451 MW (lúc 14h00 ngày 25/6/2021), tăng 19 % so với năm 2020 (379 MW).  Điện nhận tiêu thụ: Sản lƣợng điện năm 2021 là 2.463,32 triệu kWh, cao hơn 7,17% so với cùng kỳ năm 2020.  Điện thương phẩm: Thực hiện sản lƣợng điện thƣơng phẩm năm 2021 là 2.335,74 triệu kWh, đạt 100,03% kế hoạch EVNCPC giao 3 điều chỉnh (2.335 Tr.kWh), tăng 6,77% so với thực hiện năm 2020 (2.187,55 Tr.kWh). Với đặc điểm phụ tải phát triển mạnh và có nhiều biến động trong các năm qua nhƣ phụ tải lƣới điện tỉnh Bình Định thì việc vận hành, điều phối, lập kế hoạch sản xuất và đầu tƣ phát triển nguồn lƣới đáp ứng nhu cầu và biến động của phụ tải đặt ra các bài toán rất phức tạp. Do đó Công tác dự báo phụ tải điện, và dự báo phụ tải điện ngắn hạn đóng vai trò quan trọng và cần thiết trong việc vận hành hệ thống điện, đặc biệt là trên lƣới điện tỉnh Bình Định – địa phƣơng có sản lƣợng điện thƣơng phẩm cũng nhƣ nhu cầu cung ứng điện đứng trong top 4 các đơn vị do Tổng công ty Điện lực miền Trung quản lý trong những năm qua. Qua khảo sát, phụ tải điện thuộc khu vực tỉnh Bình Định thƣờng xuyên xuất hiện những thay đổi lớn và tạo nên những nhiễu động khi quan sát bộ cơ sở dữ liệu quá khứ. Đó là lý do tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu các phương pháp dự báo phụ tải ngắn hạn cho lưới điện tỉnh Bình Định”. 2. T ng qu n tình hình nghiên c u đề tài Tổng quan tài liệu Nguồn tài liệu: thông số vận hành của Công ty điện lực Bình Định [10]. Tình hình nghiên cứu đề tài - Thế giới Trên thế giới đã có rất nhiều bài báo, đề tài nghiên cứu về dự báo phụ tải sử dụng các phƣơng pháp và mô hình dự báo khác nhau. Các phƣơng pháp thống kê đã đƣợc sử dụng dự báo phụ tải ngắn hạn nhƣ phƣơng pháp trung bình trƣợt nhƣ trong các công trình [18, 24], phƣơng pháp làm mịn lũy thừa trong các công trình [15, 23, 24, 25] và mô hình ARIMA trong các công trình [19, 21, 29]. Một số công trình đã sử dụng trí tuệ nhân tạo để dự báo phụ tải ngắn hạn nhƣ sử dụng 4 mô hình mạng nơ ron nhân tạo trong các công trình [17, 18, 26, 31, 32], sử dụng các kỹ thuật logic mờ nhƣ trong các công trình [16, 20, 28] và sử dụng máy vector hỗ trợ nhƣ trong các công trình [22, 27, 29, 33]. - Trong nƣớc Trong công tác dự báo phụ tải, các công trình nghiên cứu về dự báo phụ tải ngắn hạn nhƣ tài liệu [6] sử dụng phƣơng pháp xử lý dữ liệu nhóm; tài liệu [14] đã dự báo tiêu thụ điện ở thành phố Đà Nẵng sử dụng mô hình kết hợp cửa sổ dịch chuyển và hồi quy máy học đƣợc tối ƣu bởi trí tuệ bầy đàn. Trong luận văn thạc sỹ khoa học (tài liệu tham khảo số 4 - năm 2007) đã ứng dụng mạng nơ ron nhân tạo dự báo phụ tải ngắn hạn hệ thống điện miền Bắc. Tác giả Chu Nghĩa đã ứng dụng mạng nơ ron ánh xạ đặc trƣng tự tổ chức Kohonen trong bài toán phân loại ngày; ứng dụng mạng nơron nhiều lớp lan truyền ngƣợc sai số dự báo phụ tải ngắn hạn theo nhiệt độ môi trƣờng; sử dụng phần mềm dự báo phụ tải ngắn hạn cho hệ thống điện miền Bắc và so sánh, đánh giá với các kết quả đã có. Trong luận văn thạc sỹ kỹ thuật (tài liệu tham khảo số 5 - năm 2007) đã nghiên cứu ứng dụng mạng nơron nhân tạo trong dự báo ngắn hạn phụ tải điện khu vực tỉnh Sóc Trăng. Tác giả Diệp Xuân Trƣờng đã ứng dụng phƣơng pháp dựa trên các kỹ thuật của mạng nơ ron để dự báo phụ tải điện khu vực tỉnh Sóc Trăng. Trong luận văn thạc sỹ kỹ thuật (tài liệu tham khảo số 7 - năm 2011) đã nghiên cứu ứng dụng mạng nơ ron nhân tạo trong dự báo phụ tải ngắn hạn cho thành phố Đà Nẵng. Tác giả Lê Thị Thanh Hải đã ứng dụng phƣơng pháp dựa trên các kỹ thuật của mạng nơ ron để dự báo phụ tải thành phố Đà Nẵng. Trong luận văn thạc sỹ kỹ thuật (tài liệu tham khảo số 8 - năm 2020) đã 5 nghiên cứu ứng dụng mạng nơ ron nhân tạo trong dự báo phụ tải ngắn hạn cho thành phố Quy Nhơn. Tác giả Phan Thành Hoàng đã ứng dụng phƣơng pháp dựa trên các kỹ thuật của mạng nơ ron để dự báo phụ tải thành phố Quy Nhơn. Trong luận văn thạc sỹ kỹ thuật (tài liệu tham khảo số 9 - năm 2020) tác giả Lê Quang Hƣng đã nghiên cứu ứng dụng mô hình ARIMA trong dự báo phụ tải ngắn hạn của lƣới điện huyện Phù Cát. Trong luận văn thạc sỹ kỹ thuật (tài liệu tham khảo số 10 - năm 2014) đã dự báo nhu cầu tiêu thụ điện năng của thành phố Hà Nội. Tác giả Quản Quốc Cƣờng đã nghiên cứu xây dựng chƣơng trình tính toán dự báo phụ tải điện năng từ đó áp dụng tính toán dự báo điện năng cho thành phố Hà Nội. Trong luận văn thạc sỹ kỹ thuật (tài liệu tham khảo số 12 - năm 2013) đã nghiên cứu ứng dụng mạng nơ ron nhân tạo dự báo phụ tải điện cho thành phố Hƣng Yên. Tác giả Nguyễn Thanh Khiết đã ứng dụng mạng nơ ron nhiều lớp lan truyền ngƣợc sai số trong bài toán dự báo phụ tải. 3. Mục đích và nhiệm vụ nghiên c u Mục tiêu của đề tài là đề xuất phƣơng pháp dự báo nhu cầu tiêu thụ điện năng trong giai đoạn ngắn để xây dựng các đƣờng cong phụ tải cho khu vực nghiên cứu. Đề tài sẽ khảo sát phƣơng pháp dự báo phụ tải sử dụng các phƣơng pháp thống kê truyền thống, mô hình mạng nơ ron, mô hình kết hợp dựa trên tiêu chuẩn phƣơng sai – hiệp phƣơng sai, từ đó đề xuất mô hình tối ƣu hóa dựa trên mạng nơ ron nhân tạo và sau đó là lập trình trong phần mềm MATLAB. Cuối cùng, chƣơng trình sẽ thử nghiệm trên tập dữ liệu nhu cầu phụ tải quá khứ của lƣới điện tỉnh Bình Định trong trong 03 trƣờng hợp nghiên cứu với số lƣợng dữ liệu khác nhau đó là trong tháng 01 năm 2022, trong cả 03 tháng năm 2022 6 (tháng 01, tháng 02, tháng 03) và trong 06 tháng năm 2022 (từ tháng 01 đến tháng 06), kiểm tra tính chính xác và ứng dụng vào thực tế. 4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên c u - Đối tƣợng nghiên cứu: + Các mô hình và phƣơng pháp dự báo + Các yếu tố ảnh hƣởng đến phụ tải điện (ngắn hạn) + Phƣơng pháp dự báo phụ tải ngắn hạn dựa trên các phƣơng pháp thống kê, mô hình nơ ron nhân tạo và các phƣơng pháp kết hợp. + Nghiên cứu đồ thị phụ tải của lƣới điện tỉnh Bình Định, xây dựng mô hình dự báo cho phụ tải lƣới điện tỉnh Bình Định. - Phạm vi nghiên cứu: + Phạm vi nghiên cứu tập trung vào phụ tải điện tỉnh Bình Định, thu thập dữ liệu quá khứ trong 06 tháng đầu năm 2022, từ đó sẽ chia làm 03 trƣờng hợp nghiên cứu khác nhau với số điểm đo khác nhau: trong tháng 01 năm 2022, trong cả 03 tháng năm 2022 (tháng 01, tháng 02, tháng 03) và trong 06 tháng năm 2022 (từ tháng 01 đến tháng 06). 5. Phƣơng pháp nghiên c u Thu thập dữ liệu vận hành làm nguồn dữ liệu: phụ tải ngày trong 06 tháng đầu năm 2022 của lƣới điện tỉnh Bình Định. Đây chính là dữ liệu của đối tƣợng nghiên cứu. Từ đó tìm hiểu và phân tích diễn biến của đối tƣợng nghiên cứu. Nghiên cứu đặc điểm của các phƣơng pháp và mô hình dự báo gồm: phƣơng pháp thống kê, mô hình mạng nơ ron và các phƣơng pháp kết hợp. Sử dụng đặc tính ƣu việt của các phƣơng pháp kết hợp để ứng dụng cho công tác dự báo. Tiến hành dự báo ngắn hạn cho lƣới điện tỉnh Bình Định. 7 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LƢỚI ĐIỆN TỈNH BÌNH ĐỊNH VÀ BÀI TOÁN DỰ BÁO PHỤ TẢI 1.1. Giới thiệu t ng qu n về lƣới điện tỉnh Bình Định [11] Sơ đồ lƣới điện tỉnh Bình Định đƣợc minh họa trong Hình 1.1. 1.1.1. Lưới điện 110 kV tỉnh Bình Định 1.1.1.1. Trạm biến áp 110 kV Hiện nay, tổng số trạm biến áp 110 kV trên địa bàn tỉnh Bình Định có 15 trạm/25 máy/889MVA. Cụ thể:  Trạm 110kV Quy Nhơn 2: công suất 2x40 MVA – 110/22/10kV, cấp điện cho phụ tải TP Quy Nhơn;  Trạm 220kV Quy Nhơn (phía 110): công suất 2x40 MVA – 110/35/22kV, cấp điện cho các phụ tải TP Quy Nhơn và huyện Vân Canh;  Trạm 110kV Long Mỹ: công suất (25+40)MVA – 110/22kV, cấp điện chủ yếu cho KCN Long Mỹ và một phần phụ tải TP Quy Nhơn;  Trạm 110kV An Nhơn: công suất (25+63)MVA – 110/35/22kV, cấp điện cho phụ tải TX An Nhơn và một phần huyện Tuy Phƣớc;  Trạm 110kV Đồn Phó: công suất 25MVA – 110/35/22kV cấp điện cho phụ tải huyện Tây Sơn và huyện Vĩnh Thạnh;  Trạm 110kV Phù Cát: công suất 2x25 – 110/35/22kV cấp điện cho phụ tải huyện Phù Cát;  Trạm 110kV Phù Mỹ: công suất (25+40)MVA – 110/35/22kV cấp điện cho phụ tải huyện Phù Mỹ;  Trạm 110kV Mỹ Thành: công suất 40MVA – 110/22kV cấp điện cho 8 phụ tải huyện Phù Mỹ;  Trạm 110kV Hoài Nhơn: công suất 2x25MVA – 110/35/22kV cấp điện cho phụ tải huyện Hoài Nhơn, huyện Hoài Ân và huyện An Lão;  Trạm 110kV Tam Quan: công suất (25+40)MVA – 110/22kV cấp điện cho phụ tải huyện Hoài Nhơn;  Trạm 110kV Nhơn Hội: công suất (40+63)MVA – 110/22kV cấp điện cho phụ tải KKT Nhơn Hội;  Trạm 110kV Phƣớc Sơn: công suất 25MVA – 110/22kV cấp điện cho phụ tải huyện Tuy Phƣớc;  Trạm 110kV Nhơn Tân: công suất 2x25MVA – 110/22kV cấp điện cho phụ tải TX An Nhơn;  Trạm 110kV Đống Đa: công suất 63MVA – 110/22kV cấp điện cho phụ tải Thành phố Quy Nhơn;  Trạm 110kV Tây Sơn: công suất 40MVA – 110/22kV cấp điện cho phụ tải huyện Tây Sơn. 1.1.1.2. Đường dây 110 kV Khối lƣợng đƣờng dây 110 kV trên địa bàn toàn tỉnh là 483.29km. Hiện tại các đƣờng dây vận hành đảm bảo cung cấp điện. Một số đƣờng dây mang tải cao trong ngắn hạn do nguồn phát cao từ các nhà mấy điện khu vực An Khê về TBA 110kV Đồn Phó, đƣờng dây Đồn Phó về Tây Sơn và một số thay đổi phƣơng thức vận hành tạm thời để bảo dƣỡng, sửa chữa. Tuy nhiên, tiết diện dây dẫn các đƣờng dây 110kV còn nhỏ (AC185). Một số đƣờng dây vận hành lâu năm đã xuống cấp nhƣ đƣờng dây 110kV Vĩnh Sơn – Đồn Phó, Vĩnh Sơn – Hoài Nhơn, Hoài Nhơn – Tam Quan đƣa vào vận hành từ năm 1994 đến nay, phần dây dẫn và phụ kiện đã già cỗi không đảm 9 bảo vận hành lâu dài. Cần có các biện pháp cải tạo nâng tiết diện dây dẫn trong thời gian tới. 1.1.2. Lưới điện trung áp tỉnh Bình Định 1.1.2.1. Lưới 35 kV Lƣới điện 35kV chiếm tỷ trọng nhỏ trong lƣới điện trung áp tỉnh Bình Định (8,3% về đƣờng dây và 5,0% về khối lƣợng trạm). Tính đến 6/2022 toàn tỉnh có 94,16km đƣờng dây 35kV và 76 trạm biến áp phân phối với tổng công suất đặt 47.916,5kVA. Lƣới điện 35kV cấp điện cho các trạm biến áp phân phối khu vực TX An Nhơn, huyện Tuy Phƣớc, Tây Sơn, Vĩnh Thạnh, Phù Cát. 1.1.2.2. Lưới 22 kV Lƣới 22kV là lƣới điện phân phối chính của tỉnh Bình Định. Toàn tỉnh hiện có 2914,54km (chiếm 91,7 khối lƣợng đƣờng dây trung áp) và 3.126 trạm/3.135 máy/906.216,5kVA (chiếm 95,0 dung lƣợng trạm biến áp phân phối). 1.1.3. Liên kết lưới điện với các tỉnh 1.1.3.1. Liên kết lưới điện với Quảng Ngãi Hiện trạng: Tuyến đƣờng dây 22kV liên kết khu vực Tam Quan – Nam Quảng Ngãi chƣa có. Quy mô phát triển: Xây dựng mới đƣờng dây 22kV liên kết xuất tuyến 474 TBA110kV Tam Quan và XT 473 TBA 110kV Phổ Khánh; đƣờng dây 22kV liên kết xuất tuyến 472 TBA 110kV Tam Quan và TBA 110kV Phổ Khánh. 1.1.3.2. Liên kết lưới điện với Phú Yên Hiện trạng: Liên kết TBA 110kV Long Mỹ và TBA 110kV Đồng Xuân. Quy mô lƣới điện: Xây dựng mới 4 km đƣờng dây 22kV, khu vực tỉnh Bình Định: 2,4km. 10 Hình 1.1: Sơ đồ lưới điện tỉnh Bình Định