Đánh giá ảnh hưởng chế độ thủy văn lệch pha đến khả năng tham gia của nguồn thủy điện trong hệ thống điện

Chế độ thủy văn trên các hệ thống sông ở Việt Nam rất khác nhau. Tần suất dòng chảy không

đồng thời xuất hiện mà có sự lệch pha trên các hệ thống sông. Trong khi đó, năng lượng bảo đảm của

các nhà máy thủy điện được tính dựa trên quan điểm xem như chúng làm việc riêng lẻ. Như thế, khi

dùng các thông số này để cân bằng năng lượng cho toàn bộ hệ thống điện hoàn chỉnh là coi như đã xem

xét một trường hợp hoàn toàn cực đoan, hay coi như ở tất cả các nhà máy thủy điện đồng thời xuất hiện

điều kiện thủy văn có cùng tần suất. Bài báo trình bày cơ sở khoa học, từ đó đưa ra phương pháp tính

toán nhằm đánh giá ảnh hưởng của chế độ thủy văn lệch pha đến khả năng của nguồn thủy điện khi

tham gia vào cân bằng năng lượng của hệ thống. Kết quả từ áp dụng tính toán cho 18 nhà máy thủy

điện trên 05 hệ thống sông đã minh chứng rõ mức độ ảnh hưởng của chế độ thủy văn lệch pha.

Đánh giá ảnh hưởng chế độ thủy văn lệch pha đến khả năng tham gia của nguồn thủy điện trong hệ thống điện trang 1

Trang 1

Đánh giá ảnh hưởng chế độ thủy văn lệch pha đến khả năng tham gia của nguồn thủy điện trong hệ thống điện trang 2

Trang 2

Đánh giá ảnh hưởng chế độ thủy văn lệch pha đến khả năng tham gia của nguồn thủy điện trong hệ thống điện trang 3

Trang 3

Đánh giá ảnh hưởng chế độ thủy văn lệch pha đến khả năng tham gia của nguồn thủy điện trong hệ thống điện trang 4

Trang 4

Đánh giá ảnh hưởng chế độ thủy văn lệch pha đến khả năng tham gia của nguồn thủy điện trong hệ thống điện trang 5

Trang 5

Đánh giá ảnh hưởng chế độ thủy văn lệch pha đến khả năng tham gia của nguồn thủy điện trong hệ thống điện trang 6

Trang 6

Đánh giá ảnh hưởng chế độ thủy văn lệch pha đến khả năng tham gia của nguồn thủy điện trong hệ thống điện trang 7

Trang 7

Đánh giá ảnh hưởng chế độ thủy văn lệch pha đến khả năng tham gia của nguồn thủy điện trong hệ thống điện trang 8

Trang 8

pdf 8 trang baonam 15160
Bạn đang xem tài liệu "Đánh giá ảnh hưởng chế độ thủy văn lệch pha đến khả năng tham gia của nguồn thủy điện trong hệ thống điện", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Đánh giá ảnh hưởng chế độ thủy văn lệch pha đến khả năng tham gia của nguồn thủy điện trong hệ thống điện

Đánh giá ảnh hưởng chế độ thủy văn lệch pha đến khả năng tham gia của nguồn thủy điện trong hệ thống điện
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 73 (3/2021) 62 
BÀI BÁO KHOA HỌC 
ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CHẾ ĐỘ THỦY VĂN LỆCH PHA ĐẾN 
KHẢ NĂNG THAM GIA CỦA NGUỒN THỦY ĐIỆN TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 
Hoàng Công Tuấn1 
Tóm tắt: Chế độ thủy văn trên các hệ thống sông ở Việt Nam rất khác nhau. Tần suất dòng chảy không 
đồng thời xuất hiện mà có sự lệch pha trên các hệ thống sông. Trong khi đó, năng lượng bảo đảm của 
các nhà máy thủy điện được tính dựa trên quan điểm xem như chúng làm việc riêng lẻ. Như thế, khi 
dùng các thông số này để cân bằng năng lượng cho toàn bộ hệ thống điện hoàn chỉnh là coi như đã xem 
xét một trường hợp hoàn toàn cực đoan, hay coi như ở tất cả các nhà máy thủy điện đồng thời xuất hiện 
điều kiện thủy văn có cùng tần suất. Bài báo trình bày cơ sở khoa học, từ đó đưa ra phương pháp tính 
toán nhằm đánh giá ảnh hưởng của chế độ thủy văn lệch pha đến khả năng của nguồn thủy điện khi 
tham gia vào cân bằng năng lượng của hệ thống. Kết quả từ áp dụng tính toán cho 18 nhà máy thủy 
điện trên 05 hệ thống sông đã minh chứng rõ mức độ ảnh hưởng của chế độ thủy văn lệch pha. 
Từ khóa: Thủy điện, Chế độ thủy văn, Điều tiết dài hạn, Hệ thống điện. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ * 
Cho đến nay, hầu hết các dự án thủy điện trên 
các dòng sông đều đã được xây dựng và đi vào 
vận hành. Mỗi dòng sông thuộc các vùng, miền 
khác nhau. Mỗi vùng miền lại có đặc điểm địa 
hình, địa mạo, mặt đệm và chế độ khí hậu, khí 
tượng riêng dẫn đến chế độ thủy văn trên mỗi 
dòng sông cũng không giống nhau. Do đó, tần 
suất dòng chảy không đồng thời xuất hiện trên các 
hệ thống sông mà có sự lệch pha. Trong khi đó, 
trong tính toán thông số năng lượng, nhất năng 
lượng bảo đảm cho các nhà máy thủy điện 
(NMTĐ) đều dựa trên quan điểm xem như chúng 
làm việc riêng lẻ. Hơn nữa, trong cân bằng năng 
lượng hệ thống điện (HTĐ) hiện nay (Viện Năng 
Lượng 2021), việc tính toán được tiến hành theo 
từng vùng theo thông số đầu vào của từng nhà 
máy điện trong vùng. Như vậy, khi dùng các 
thông số này của NMTĐ vào cân bằng năng lượng 
cho một HTĐ hoàn chỉnh là ta đã xem xét một 
trường hợp hoàn toàn cực đoan, coi như đồng thời 
xuất hiện điều kiện thủy văn có cùng tần suất ở tất 
cả các NMTĐ. 
1 Khoa Công trình, Trường Đại học Thủy lợi 
Việc nghiên cứu nâng cao hiệu quả vận hành 
các NMTĐ bậc thang trên mỗi hệ thống sông lớn 
đã được nhiều nhà khoa học quan tâm (P. 
Sengvilay 2009, Hồ Ngọc Dung 2017, Lê Ngọc 
Sơn 2017, Hoàng Công Tuấn 2018, Lê Quốc 
Hưng 2019). Tuy nhiên, các nghiên cứu này chỉ 
tập trung cho từng NMTĐ độc lập hoặc cho các 
NMTĐ bậc thang trên từng hệ thống sông riêng lẻ 
mà chưa tính đến sự phối hợp giữa các hệ thống 
bậc thang với nhau, do đó chưa đánh giá được ảnh 
hưởng về đặc điểm của chế độ thủy văn trên các 
sông đến hiệu quả khai thác nguồn thủy điện. 
Do đó, để đánh giá đúng hơn năng lượng bảo 
đảm, cũng như khả năng tham gia vào cân bằng 
năng lượng của nguồn thủy điện trong HTĐ, đồng 
thời nâng cao độ tin cậy an toàn cung cấp điện cần 
nghiên cứu đến ảnh hưởng của chế độ thủy văn 
lệch pha đến khả năng khai thác nguồn thủy điện. 
Điều này vừa có ý nghĩa thực tiễn vừa có ý nghĩa 
về nhận thức khoa học trong việc huy động nguồn 
thủy điện và phát triển nguồn điện. Trong phạm vi 
nghiên cứu này, sẽ áp dụng tính toán cho 18 
NMTĐ lớn, có hồ điều tiết dài hạn trên 05 hệ 
thống sông của Việt Nam. 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 73 (3/2021) 63 
2. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG 
PHÁP TÍNH 
2.1. Đặc điểm tần suất dòng chảy trên một 
số hệ thống sông lớn 
Việt Nam có nguồn tài nguyên thủy năng 
tương đối lớn do có vị trí địa lý nằm trong vùng 
khí hậu nhiệt đới, nóng ẩm mưa nhiều, cộng với 
bờ biển kéo dài hơn 3400 km cùng với sự thay 
đổi cao độ từ hơn 3100 m cho đến độ cao mặt 
biển đã tạo ra nguồn thế năng to lớn do chênh 
lệch địa hình. Hơn nữa, Việt Nam có mạng lưới 
sông suối tương đối dày đặc, phân bố trải dài từ 
Bắc vào Nam, với hơn 2300 con sông có 
chiều dài trên 10 km. 
Nghiên cứu tài liệu thủy văn của các NMTĐ 
trên các hệ thống sông lớn được chỉ ra ở Bảng 1 
cho thấy: các năm ứng với (hay gần với) tần 
suất thiết kế của chúng không đồng thời xuất 
hiện, thậm chí đối với các NMTĐ trên cùng một 
hệ thống bậc thang (trừ các NMTĐ nằm trên 
dòng chính). Cần nói thêm rằng tần suất của 
dòng chảy năm và dòng chảy mùa kiệt của cùng 
một NMTĐ cũng không xuất hiện trong cùng 
một năm. 
Bảng 1. Tần suất dòng chảy đến các NMTĐ lớn trên các hệ thống sông lớn ở Việt Nam 
Trong thực tế thiết kế các NMTĐ, công suất 
đảm bảo (điện năng bảo đảm) của các NMTĐ 
được xác định theo đường tần suất công suất 
hoặc tần suất lượng nước riêng biệt của từng 
nhà máy với quan điểm xem như chúng làm 
việc riêng lẻ. Do đó, khi dùng các công suất 
đảm bảo này để cân bằng công suất, điện lượng 
cho toàn bộ HTĐ hoàn chỉnh là ta đã xem xét 
một trường hợp hoàn toàn cực đoan, coi như ở 
tất cả các NMTĐ đồng thời xuất hiện điều kiện 
thủy văn có cùng t ...  
chi phí nhiên liệu tiết kiệm được đối với toàn bộ 
hệ thống. Cho nên, vấn đề nâng cao hiệu quả 
kinh tế sử dụng nguồn thuỷ điện trong hệ thống 
sẽ được thể hiện bởi mô hình bài toán tối ưu với 
hàm mục tiêu sau: 
(5) 
Trong đó: 
: chi phí nhiên liệu của toàn HTĐ. 
: chi phí nhiên liệu của NMNĐ thứ j 
(j = 1  L). 
gj : giá nhiêu liệu ở NMNĐ thứ j, phụ thuộc 
vào loại nhiên liệu. 
: đặc tính tiêu thụ nhiên liệu của NMNĐ thứ 
j ở thời đoạn t, phụ thuộc vào vị trí làm việc của 
NMNĐ. 
: số giờ trong thời đoạn t (t = 1  T). 
: công suất của NMNĐ thứ j tại thời đoạn t. 
Công suất của các NMTĐ ở thời đoạn t được 
xác định từ điều kiện cân bằng công suất. 
(6) 
: phụ tải của toàn hệ thống tại thời đoạn t. 
: công suất của NMTĐ thứ i tại thời đoạn 
t, (i = 1  K). 
: tổn thất trên lưới điện. 
Như vậy, hàm mục tiêu sẽ có dạng: 
(7) 
* Các phương trình ràng buộc: 
- Cân bằng lượng nước 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 73 (3/2021) 65 
(8) 
Với, Whl: lượng nước chảy về hạ lưu, Wtn: 
lượng nước tự nhiên, Wh: lượng nước cấp, trữ của 
hồ và W: lượng nước tổn thất và các nhu cầu 
dùng nước ở thượng lưu nếu có. 
- Ràng buộc về công suất thuỷ điện, nhiệt điện 
và lưới truyền tải 
 (9) 
 (10) 
 (11) 
: công suất nhỏ nhất của NMTĐ thứ i ở 
thời đoạn t 
: công suất khả dụng của NMTĐ thứ i ở 
thời đoạn t 
, : công suất nhỏ nhất, lớn nhất 
của NMNĐ thứ j ở thời đoạn t 
 : Phụ tải nhỏ nhất, lớn nhất 
và phụ tải tại thời đoạn t. 
Mô hình bài toán với hàm mục tiêu (7) có yêu 
cầu tính toán rất phức tạp vì phải tính cho nhiều 
bài toán ngắn hạn và phải biết được đặc tính tiêu 
thụ nhiên liệu của các NMNĐ. Trong trường hợp 
nếu coi đặc tính tiêu thụ nhiên liệu của các 
NMNĐ không phụ thuộc vào vị trí làm việc và coi 
giá nhiên liệu ở các NMNĐ là như nhau thì hàm 
mục tiêu (7) sẽ có dạng: 
(12) 
Với là tổng điện lượng của các NMTĐ 
trong hệ thống. Hàm mục tiêu (12) sẽ làm cho 
bài toán đơn giản hơn và vẫn đảm bảo ý nghĩa 
của bài toán. 
2.4. Phương pháp tính toán thủy năng 
Trong tính toán thủy năng, việc xác định điện 
lượng của các NMTĐ bậc thang trên một con sông 
hoặc một hệ thống sông được thể hiện như sau: 
(13) 
Nit = 9,81.it.Qit.Hit (14) 
Hit = Ztl,it - Zhl,it - hw,it (15) 
Qit = Qden,it ± Qh,it - Qtt,it - Qx,it - Qldth,it (16) 
Trong đó: 
+ là tổng điện lượng của cả bậc thang, 
bằng tổng điện lượng của n NMTĐ trên một con 
sông hoặc một hệ thống sông; En,i là điện lượng 
năm của NMTĐ thứ i trong bậc thang; Eit là điện 
lượng của NMTĐ thứ i ở thời đoạn t; m là số thời 
đoạn của chu kỳ tính toán. Nếu thời đoạn là tháng 
thì mỗi năm sẽ có 12 thời đoạn. 
+ Nit, it, Qit, Hit : lần lượt là công suất, hiệu 
suất tổ máy, lưu lượng phát điện, cột nước phát 
điện của NMTĐ thứ i ở thời đoạn t; 
+ Ztl,it, Zhl,it, hw,it: mực nước thượng lưu, mực 
nước hạ lưu, tổn thất cột nước của NMTĐ thứ i ở 
thời đoạn t; 
+ Qden,it, Qh,it, Qtt,it, Qx,it, Qldth,it: lưu lượng 
đến hồ, lưu lượng cấp/trữ, lưu lượng tổn thất, 
lưu lượng xả, lưu lượng lợi dụng tổng hợp của 
NMTĐ thứ i ở thời đoạn t. Với NMTĐ bậc 
thang trên cùng thì Qden,it chính là lưu lượng tự 
nhiên đến hồ Qtn,it. 
+ it: hiệu suất tổ máy của NMTĐ thứ i ở thời 
đoạn t. 
+ ht số giờ trong thời đoạn t. 
Xét liên hệ về dòng chảy thủy văn trong bậc thang:
 Qden,it = Qkg,it + Qhl,(i-1)t = Qtn,it – Qtn,(i-1)t + Qhl,(i-1)t (17) 
+ Qkg,it, Qhl,it, Qtn,it và Qtn,(i-1)t : lưu lượng khu giữa hai hồ i và i-1, lưu lượng hạ lưu NMTĐ thứ i-1, 
lưu lượng tự nhiên đến hồ i và i-1 ở thời đoạn t. 
Xét liên hệ về thủy lực (yếu tố ngập chân công trình): 
Hit = Ztl,it - Zhl,it - hw,it nếu Zhl,it > Ztl,(i+1)t : không ngập chân 
Hit = Ztl,it – Ztl,(i+1)t - hw,it nếu Zhl,it < Ztl,(i+1)t : có ngập chân 
(18) 
+ Ztl,(i+1)t: mực nước thượng lưu của hồ i+1 ở thời đoạn t; 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 73 (3/2021) 66 
Ngoài ra, trong tính toán các thông số phải thỏa 
mãn các điều kiện ràng buộc về kỹ thuật tổ máy, 
yêu cầu lợi dụng tổng hợp và tuân theo quy trình 
vận hành liên hồ của các NMTĐ trên mỗi hệ 
thống sông. 
Trường hợp tính toán phối hợp nhiều hệ thống 
sông, tổng điện lượng mỗi năm của các hệ thống 
sông sẽ bằng tổng điện lượng năm của tất các các 
NMTĐ có trên các hệ thống sông. 
Sử dụng phương pháp tính toán này để tính cho 
các NMTĐ bậc thang trên các hệ thống sông. Kết 
quả tính toán cho phép xác định được điện lượng 
từng năm của mỗi NMTĐ và tổng điện lượng của 
cả bậc thang của hệ thống sông. Dựa trên kết quả 
theo tính toán riêng lẻ cho từng hệ thống sông và 
theo tính toán phối hợp đồng thời các hệ thống 
sông với nhau, sẽ tính được sự chênh lệch điện 
lượng bảo đảm giữa hai trường hợp, từ đó cho 
phép đánh giá được ảnh hưởng của chế độ thủy 
văn không đồng pha (hay chế độ thủy văn lệch 
pha) đến việc khác thác nguồn thủy điện, cũng 
như khả năng tham gia vào cân bằng năng lượng 
của nguồn thủy điện trong HTĐ. 
3. KẾT QUẢ ÁP DỤNG TÍNH TOÁN 
3.1. Đối tượng và phạm vi áp dụng tính toán 
Trong nghiên cứu này, đối tượng áp dụng là 
các NMTĐ lớn, có hồ điều tiết dài hạn. Phạm vi 
áp dụng là 18 NMTĐ lớn, có hồ điều tiết dài hạn 
trên 05 hệ thống sông có nguồn thủy năng lớn của 
Việt Nam. Cụ thể như sau: 
1. Hệ thống sông Đà, gồm 05 NMTĐ: Lai Châu, 
Bản Chát, Huội Quảng, Sơn La và Hòa Bình. 
2. Hệ thống sông Đồng Nai, gồm 06 NMTĐ: 
Đa Nhim, Đồng Nai 3, Đồng Nai 4, Trị An, Hàm 
Thuận và Thác Mơ. 
3. Hệ thống sông Sê San, gồm 03 NMTĐ: 
Pleikrong, Ialy và Sê San 4. 
4. Hệ thống sông Lô Gâm - Chảy, gồm 02 
NMTĐ: Thác Bà và Tuyên Quang. 
5. Hệ thống Chu - Mã, gồm 02 NMTĐ: Hủa 
Na và Cửa Đạt. 
Một số thông số chính của các NMTĐ áp dụng 
tính toán được thể hiện ở Bảng 2. Các số liệu đầu 
vào sử dụng trong tính toán được lấy từ tài liệu thiết 
kế kỹ thuật đã được phê duyệt của các NMTĐ. 
Bảng 2. Một số thông số chính của các NMTĐ áp dụng tính toán 
TT NMTĐ 
MNDBT 
(m) 
MNC 
(m) 
Nlm 
(MW) 
Năm vận 
hành 
Hệ thống sông 
1 Thác Bà 58 46 120 1971 
2 Tuyên Quang 120 90 342 2008 
Sông Lô Gâm - Chảy 
3 Bản Chát 475 435 220 2013 
4 Huội Quảng 370 368 520 2016 
5 Lai Châu 295 270 1200 2016 
6 Sơn La 215 175 2400 2012 
7 Hòa Bình 115 80 1920 1994 
Sông Đà 
8 Hủa Na 240 200 180 2013 
9 Cửa Đạt 112 73 97 2010 
Sông Chu - Mã 
10 Pleikrông 570 537 100 2009 
11 Ialy 515 490 720 2000 
12 Sê San 4 215 210 360 2010 
Sông Sê San 
13 Đa Nhim 1042 1018 160 1964 
14 Đồng Nai 3 590 570 180 2011 
15 Đồng Nai 4 476 474 340 2012 
Sông Đồng Nai 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 73 (3/2021) 67 
TT NMTĐ 
MNDBT 
(m) 
MNC 
(m) 
Nlm 
(MW) 
Năm vận 
hành 
Hệ thống sông 
16 Trị An 62 50 400 1991 
17 Hàm Thuận 605 575 300 2001 
18 Thác Mơ 218 198 225 1995 
3.2. Kết quả tính toán 
Sử dụng phương pháp luận nêu trên để áp 
dụng tính toán cho 18 NMTĐ trên 05 hệ thống 
sông. Các số liệu đầu vào sử dụng tính toán gồm: 
Quan hệ các đặc trưng của hồ chứa, quan hệ mực 
nước hạ lưu nhà máy, quan hệ tổn thất cột nước, 
tổn thất lưu lượng, đặc tính vận hành của tổ máy 
được lấy theo hồ sơ giai đoạn thiết kế kỹ thuật đã 
được phê duyệt; Các ràng buộc về mực nước lũ, 
quy định trong tính toán tuân thủ theo Quy trình 
vận hành liên hồ trên mỗi hệ thống sông (Chính 
phủ 2018, Chính phủ 2019, Chính phủ 2019). Tài 
liệu về dòng chảy được chọn theo chuỗi dòng 
chảy 24 năm đến từng tuyến đập của các NMTĐ, 
đây là chuối thủy văn dài nhất mà tất cả các 
NMTĐ được áp dụng tính toán đều có số liệu và 
chứa các năm thủy văn nhiều nước, trung bình 
nước và kiệt thiết kế. 
Trên cơ sở số liệu đầu vào tiến hành tính toán 
thủy năng nhằm xác định điện lượng. Kết quả theo 
tính toán riêng lẻ cho các NMTĐ trên mỗi hệ 
thống sông được tổng hợp trong Bảng 3. 
Bảng 3. Kết quả điện năng ứng với tần suất 90% theo tính toán riêng lẻ cho 05 HT sông 
TT 
NMTĐ trên 
HT sông 
Điện năng mùa kiệt 
Emk (10
6 kWh) 
Điện năng năm 
En (10
6 kWh) 
1 
02 NMTĐ 
trên HT sông Lô Gâm – Chảy 
768,1 1531,0 
2 
05 NMTĐ 
trên HT sông Đà 
9941,6 22314,9 
3 
02 NMTĐ 
trên HT sông Chu - Mã 
2322,6 4495,9 
4 
03 NMTĐ 
trên HT sông Sê San 
539,3 799,2 
5 
06 NMTĐ 
trên HT sông Đồng Nai 
2871,3 5194,0 
Tổng 16442,9 34335,0 
Kết quả theo tính toán phối hợp đồng thời các 
hệ thống sông thu được như sau: 
- Tổng sản lượng điện của 18 NMTĐ ứng với 
tần suất 90% theo tính toán phối hợp: 
= 37156,6 (106 kWh) 
- Tổng sản lượng điện mùa kiệt của 18 NMTĐ 
ứng với tần suất 90% theo tính toán phối hợp: 
= 17478,9 (106 kWh) 
So sánh kết quả tính toán phối hợp với tính 
toán riêng lẻ cho thấy: 
- Tổng sản lượng điện năm theo tính toán phối 
hợp tăng hơn so với tính toán riêng lẻ: 
= 
37156,6 - 34335,0 = 2821,6 (106 kWh) 
- Tổng sản lượng điện mùa kiệt theo tính toán 
phối hợp tăng hơn so với tính toán riêng lẻ: 
 = 
17478,9 - 16442,9 = 1036,0 (106 kWh) 
 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 73 (3/2021) 68 
- Tổng công suất đảm bảo (tính trong mùa kiệt 
ứng với P=90%) tăng thêm tương ứng: 
 = 202,7 (MW) 
Từ kết quả thu được từ việc áp dụng tính 
cho 18 NMTĐ trên 05 hệ thống sông cho thấy: 
tổng sản lượng điện năm ứng với tần suất 90% 
theo tính toán riêng lẻ nhỏ hơn so với tính toán 
phối hợp là 2821,6 (106 kWh), tương đương 
với 8,3%; tổng sản lượng điện mùa kiệt nhỏ 
hơn là 1036,0 (106 kWh), tương đương với 
6,3%, hay tương ứng với công suất bảo đảm là 
202,7 (MW). Đây là một sự chênh lệch không 
nhỏ do ảnh hưởng của sự không đồng pha về 
chế độ thủy văn. Điện năng ứng với tần suất 
90% này có thể coi như điện năng bảo đảm – là 
điện năng có thể thay thế cho các nguồn khác 
trong cân bằng năng lượng của hệ thống. Khi 
phần chênh lệch này được tính đến sẽ thay thế 
được phần năng lượng tương ứng của các 
nguồn khác, hay giảm sự tham gia của nguồn 
khác trong HTĐ. 
Từ đó cho thấy, trên thực tế công suất bảo 
đảm hay điện năng bảo đảm của các NMTĐ 
được tính toán theo đường tần suất công suất 
hoặc tần suất lượng nước riêng biệt của từng 
nhà máy trên quan điểm xem như chúng làm 
việc riêng lẻ, đồng nghĩa với việc coi như ở tất 
cả các NMTĐ đồng thời xuất hiện điều kiện 
thủy văn có cùng tần suất. Như vậy sẽ không 
đánh giá đúng khả năng thực tế của nguồn thủy 
điện khi tham gia vào cân bằng năng lượng 
trong HTĐ. Điều này sẽ dẫn đến làm tăng thêm 
chi phí vào các nguồn điện khác, do đó làm 
tăng chi phí chung của toàn hệ thống. 
4. KẾT LUẬN 
Bài báo đã đưa ra cơ sở khoa học trong việc 
đánh giá hiệu quả của nguồn thủy điện khi tham 
gia làm việc trong HTĐ, cũng như việc đánh giá 
ảnh hưởng của chế độ thủy văn lệch pha đến khả 
năng tham gia của nguồn thủy điện trong HTĐ. 
Kết quả áp dụng cho 18 NMTĐ trên 05 hệ thống 
sông lớn đã minh chứng rõ ảnh hưởng của sự 
không đồng pha về chế độ thủy văn của các hệ 
thống sông đến hiệu quả tham gia vào cân bằng 
năng lượng của nguồn thủy điện trong hệ thống. 
Rõ ràng là kết quả theo tính toán phối hợp các hệ 
thống thủy điện bậc thang với nhau cho phép đánh 
giá đúng hơn khả năng của nguồn thủy điện trong 
việc đáp ứng nhu cầu điện cho hệ thống. 
Từ kết quả nghiên cứu cho thấy: trong tính 
toán dài hạn về cân bằng năng lượng của HTĐ cần 
hạn chế số lượng vùng hợp lý, tiến đến chỉ còn 
một vùng và cần nghiên cứu đưa tổng sản lượng 
điện bảo đảm của các hệ thống thủy điện bậc 
thang tính theo phương pháp phối hợp đồng thời 
vào cân bằng năng lượng của HTĐ, nhằm giảm 
chi phí vào các nguồn khác và nâng cao mức độ 
an toàn cung cấp điện. 
Trong phạm vi nghiên cứu này mới chỉ áp dụng 
tính toán cho 18 NMTĐ trên 05 hệ thống sông. Do 
đó cần có nghiên cứu mang tính tổng thể hơn, ít 
nhất là cho tất cả các NMTĐ lớn trên các hệ thống 
sông của Việt Nam. Đây cũng là định hướng 
nghiên cứu tiếp theo của tác giả. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
Hồ Ngọc Dung (2017). Nghiên cứu cơ sở khoa học vận hành tối ưu hệ thống bậc thang hồ chứa thủy 
điện trên sông đà trong mùa cạn. LATS, Hà Nội. 
Lê Quốc Hưng (2019). Nghiên cứu cơ sở khoa học nâng cao hiệu quả vận hành phát điện các hồ chứa bậc 
thang trong thị trường điện cạnh tranh, áp dụng cho lưu vực sông Chu. LATS, Hà Nội. 
Viện Năng Lượng (2021). Đề án Quy hoạch phát triển điện lực Quốc gia thời kỳ 2021-2030 tầm nhìn 
đến năm 2045 (dự thảo QHĐ VIII). 
Chính phủ (2016). Quyết định 2012/2016/QĐ-TTg, Phê duyệt Danh mục nhà máy điện lớn, có ý nghĩa 
đặc biệt quan trọng về kinh tế - xã hội, quốc phòng, an ninh. 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 73 (3/2021) 69 
Chính phủ (2018). Quyết định số 215/2018/QĐ-TTg, Quyết định về việc ban hành quy trình vận hành 
liên hồ chứa trên lưu vực sông Sê San. 
Chính phủ (2019). Quyết định số 740/2019/QĐ-TTg, Quyết định Về việc ban hành quy trình vận hành 
liên hồ chứa trên lưu vực sông Hồng. 
Chính phủ (2019). Quyết định số 1895/2019/QĐ-TTg, Quyết định Về việc ban hành quy trình vận hành 
liên hồ chứa trên lưu vực sông Đồng Nai. 
P. Sengvilay (2009). Nghiên cứu nâng cao hiệu quả quản lý vận hành các nhà máy thủy điện trong hệ 
thống điện miền Trung I của nước CHDCND Lào. LATS, Hà Nội. 
Lê Ngọc Sơn (2017). Nghiên cứu cơ sở khoa học kết hợp mô hình mô phỏng – tối ưu – trí tuệ nhân tạo trong 
vận hành hệ thống hồ chứa đa mục tiêu, áp dụng cho lưu vực sông Ba. LATS, Hà Nội. 
Bộ Công Thương (2017). Quyết định số 4712/2017/QĐ-BCT, Phê duyệt danh mục nhà máy điện phối 
hợp vận hành với nhà máy điện lớn có ý nghĩa đặc biệt quan trọng về kinh tế - xã hội, quốc phòng, 
an ninh. 
Hoàng Công Tuấn (2018). Nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu ích phát điện cho các trạm thủy điện 
trong bối cảnh phụ tải và thị trường điện Việt Nam. Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi và Môi 
trường, Số 61. 
Abstract: 
EVALUATING INFLUENCE OF PHASE DIFFERENT HYDROLOGICAL REGIME ON THE 
PARTICIPATION CAPABILITY OF HYDROPOWER SOURCE IN THE POWER SYSTEM 
The hydrological regime on the river systems in Vietnam is very different. Flow frequency in a same 
year among river systems does not occur similarly, but has phase difference. Meanwhile, the firm 
energy of hydropower stations is calculated from viewpoint as they work individually. Thus, when using 
these parameters to balance the energy of the whole power system, it is considered a completely extreme 
case, or considered that hydrological conditions with the same flow frequency appear simultaneously in 
all hydropower stations in same year. This article presents the scientific basis, thereby providing a 
calculation method to evaluate the influence of phase different hydrological regime on the capability of 
the hydropower source when participating in the energy balance of the power system. Results from 
applying calculations for 18 hydropower stations on 05 river systems clearly demonstrate the influence 
of phase different hydrological regime. 
Keywords: Hydropower, Hydrological regime, Long-term scheduling, Power system. 
Ngày nhận bài: 23/02/2021 
Ngày chấp nhận đăng: 23/3/2021 

File đính kèm:

  • pdfdanh_gia_anh_huong_che_do_thuy_van_lech_pha_den_kha_nang_tha.pdf