
 


 


   


 2013


Trang
MỞ ĐẦU

1

         
  1.1. Tổng quan về thị trường điện
4

1.1.1. Giới thiệu chung
4

1.1.2. Một số khái niệm
5

1.1.2.1. Độc quyền và độc quyền tự nhiên
5

1.1.2.2. Khái niệm về thị trường điện và thị trường điện hoàn hảo
6

1.1.3. Cấu trúc thị trường điện
7

1.1.3.1. Các lý do dẫn đến thị trường điện


1.2.3. Các thành phần của phí truyền tải
24

1.2.4. Các phương pháp tính phí truyền tải và tỷ lệ phân chia phí
truyền tải trong thị trường điện
25

1.2.4.1. Các phương pháp tính phí truyền tải
25

1.2.4.2. Tỷ lệ phân chia phí truyền tải trong thị trường điện
26

1.3. Nghẽn mạch và quản lý nghẽn mạch
28

1.3.1. Khái quát về nghẽn mạch
28

1.3.1.1. Khái niệm nghẽn mạch
28

1.3.1.2. Nguyên nhân
1.3.1.3. Ứng xử của đơn vị quản lý vận hành khi xảy ra nghẽn mạch
1.3.1.4. Tác hại của nghẽn mạch
29
29
29


37

1.4.4. Lựa chọn cấu trúc thị trường điện
40

1.4.5. Lựa chọn cấu trúc lưới truyền tải điện
40

1.5. Kết luận chương 1
41

 
 
   2.1. Những vấn đề cơ bản khi tính phí truyền tải
43

2.1.1. Mục đích và yêu cầu đối với phí truyền tải
43

2.1.1.1. Mục đích
43

2.1.1.2. Yêu cầu
43

2.1.2. Sơ đồ tính phí truyền tải
43


2.2.2.4. Phương pháp MW-km với trào lưu công suất vượt trội
2.2.3. Phương pháp tính thành phần công suất do khách hàng u gây
ra trên đường dây k
2.2.4. So sánh các phương pháp “tem thư”, MW-km - Tham gia
trung bình, MW-km - Tham gia biên
2.2.5. Phương pháp tham gia biên - MP
51
52

54

54
2.3. LMP, FTR và quản lý nghẽn mạch
56

2.3.1. Đặt vấn đề
56

2.3.2. Giá biên nút và phương pháp tính toán giá biên nút
56

2.3.2.1. Giá biên nút
56

2.3.2.2. Mô hình bài toán phân bổ công suất tối ưu-OPF tính
giá biên nút
59

2.3.3. Quyền truyền tải chắc chắn và đấu thầu FTR

2.5.1. Đánh giá phí truyền tải xác định theo các phương pháp
76

2.5.2. Đề xuất phương pháp tính phí truyền tải cho thị trường điện VN
2.5.3. Tính phí truyền tải của lưới truyền tải điện miền Bắc bằng PP
“tem thư” và PP tham gia biên, so sánh 2 phương pháp
77
78

2.6. Phân tích giá biên nút của hệ thống điện miền Bắc Việt Nam
84

2.6.1. Các kịch bản tính toán
84

2.6.2. Các kết quả tính toán
85

2.6.3. Nhận xét, kết luận
86

2.7. Kết luận chương 2
87

        
  3.1. Khái quát về khả năng tải của lưới truyền tải điện
88

97

3.2.1.2. Thuật toán
97

3.2.2. Phương pháp dòng điện 1 chiều (Phương pháp DC Model)
100

3.2.3. Giải tích lưới điện khi có các thiết bị FACTS
100

3.2.3.1. Các thiết bị bù có điều khiển
100

3.2.3.2. Mô hình thiết bị bù dọc TCSC trong giải tích chế độ
xác lập
101

3.2.3.3. Mô hình thiết bị bù ngang SVC trong giải tích chế độ
xác lập
103

3.3. Tính khả năng tải của lưới truyền tải điện
3.3.1. Các yêu cầu cơ bản về tình huống, giả thiết và dữ liệu khi tính
khả năng tải
3.3.2. Các phương pháp tính khả năng tải
3.3.3. Thuật toán tính khả năng tải cho một lựa chọn thời gian
3.3.3.1. Thuật toán tính KNT bằng phương pháp lặp lại RPF
3.3.3.2. Phương pháp độ nhạy
3.3.4. Ví dụ áp dụng

116

3.4.4. Thuật toán tính giới hạn ổn định
116

3.4.5. Chương trình tính toán
117

3.5. Bài toán chọn thiết bị bù để nâng cao khả năng tải của lưới TT điện
119

3.5.1. Đặt vấn đề
119

3.5.2. Các bước quy hoạch thiết bị bù SVC nâng cao ổn định điện áp
122

3.6. Nghiên cứu ổn định điện áp của lưới điện Việt Nam năm 2011
126

3.6.1. Hệ thống điện Việt Nam
126

3.6.2. Nghiên cứu ổn định điện áp
130

3.6.2.1. Nghiên cứu khả năng tải theo ổn định điện áp hướng
Bắc-Nam khi chưa đặt SVC
130



3. Hướng nghiên cứu tiếp theo
PHỤ LỤC
147
148   
STT


1

11
EVN
Vietnam Electricity: Tập đoàn Điện lực Việt Nam
12
FACTS
Flexible AC Transmission System: Hệ thống truyền tải xoay chiều
linh hoạt
13
FERC
Federal Energy Regulatory Commission: Ủy ban điều phối năng
lượng liên bang
14
FTR
Firm Transmission Right: Quyền truyền tải chắc chắn
15
GENCO
Generation Company: Các công ty sản xuất điện
16
HTĐ
Hệ thống điện
17
IEA
International Energy Agency: Cơ quan năng lượng quốc tế
18
IEEE
Institute of Electrical and Electronics Engineers: Viện các kỹ sư
điện và điện tử
19
IPP
Independent Power Producer: Nhà máy phát điện độc lập

29
PX
Power Exchange: Giao dịch điện
30
RESCO
Retail Sale Company: Công ty bán lẻ
31
SFT
Simultaneous Feasibility Test: Kiểm tra tính khả thi đồng thời
32
SO
System Operator: Đơn vị vận hành hệ thống điện
33
TNHH MTV
Trách nhiệm hữu hạn một thành viên
34
TNUoS
Transmission Network Use of System: Sử dụng mạng truyền dẫn
của hệ thống
35
TRANSCO
Transmission Company: Công ty truyền tải điện
36
TRM
Transmission Reliability Margin: Dự trữ độ tin cậy truyền tải
37
TSO
Transmission System Operator: Đơn vị quản lý truyền tải điện
38
TTC

buôn điện
12
Bảng 1.2
Các dịch vụ truyền tải chính và phụ và yêu cầu của chúng
14
Bảng 1.3
Tình hình cải cách ở một số nước đang phát triển
17
Bảng 1.4
Các đặc điểm chính của biểu giá quản lý truyền tải ở Châu Âu
26
Bảng 2.1
So sánh các phương pháp tính phí truyền tải trong thị trường điện
54
Bảng 2.2
Dữ liệu hệ thống kiểm tra 5 nút
68
Bảng 2.3
Các kết quả tính toán trào lưu công suất
70
Bảng 2.4
Phí cơ bản và phí bổ sung
70
Bảng 2.5
Phí R
1
(1) nhà máy điện G1 phải trả
71
Bảng 2.6
Phí R

Bảng 2.14
Chi phí nghẽn mạch trên các đường dây theo kịch bản C và D
86
Bảng 3.1
Ảnh hưởng của các thiết bị FACTS đến hệ thống điện
95
Bảng 3.2
Yêu cầu cung cấp thông tin (X) về khả năng tải trên OASIS
96
Bảng 3.3
So sánh các phương pháp tính khả năng tải
105
Bảng 3.4
Thông số nút lưới điện 6 nút tính khả năng tải
108
Bảng 3.5
Thông số nhánh lưới điện 6 nút tính khả năng tải
108
Bảng 3.6
Công suất nút trong chế độ cơ sở
108
Bảng 3.7
Công suất nhánh trong chế độ cơ sở
108
Bảng 3.8
Công suất nút trong chế độ khi tăng công suất tải nút 6
109
Bảng 3.9
Công suất nhánh trong chế độ khi tăng công suất tải nút 6
109

Bảng 3.20
Bảng so sánh chọn đường dây đặt TCSC và công suất của TCSC
141
Bảng 3.21
Độ gia tăng lợi ích xã hội
143


 
Trang
Hình 1.1
Lợi ích xã hội ròng trong điều kiện thị trường điện cạnh tranh
6
Hình 1.2
Thị trường điện bán buôn nhiều TRANSCO
9
Hình 1.3
Thị trường điện bán buôn chỉ có 1 TRANSCO
9
Hình 1.4
Thị trường điện bán buôn + Bán lẻ

34
Hình 1.15
Tiến độ triển khai thị trường điện Việt Nam
36
Hình 2.1
Sơ đồ tính phí truyền tải
44
Hình 2.2
Mô tả tỷ lệ công suất vào/ra tại các nút
52
Hình 2.3
Ví dụ tính theo phương pháp AP
53
Hình 2.4
Phương pháp tham gia biên
53
Hình 2.5
Hàm giá thầu bán (a) và giá thầu mua (b)
57
Hình 2.6
Giá thầu bán và giá thầu mua được đặt trên cùng 1 hình
57
Hình 2.7
Giá thầu bán và mua khi xảy ra nghẽn mạch
58
Hình 2.8
Sơ đồ lưới trong mua bán điện
62
Hình 2.9
Hiệu quả của các biện pháp bảo hiểm rủi ro LMP cho các nhà máy điện

Trường hợp khi hệ thống nghẽn mạch
76
Hình 2.19
Sơ đồ lưới điện truyền tải miền Bắc năm 2011
78
Hình 3.1
Khả năng tải khả dụng
90
Hình 3.2
Sơ đồ phân loại ổn định của hệ thống điện
92
Hình 3.3
Sơ đồ thuật toán phương pháp N-R
98
Hình 3.4
Ảnh hưởng của thiết bị FACTS đến khả năng tải của lưới điện
101
Hình 3.5
Sơ đồ thiết bị bù dọc TCSC
101
Hình 3.6
Sơ đồ đường dây có TCSC
102
Hình 3.7
Sơ đồ cấu tạo thiết bị bù ngang SVC
103
Hình 3.8
Đặc tính làm việc của SVC
103
Hình 3.9

Hình 3.19
Phân vùng hệ thống điện Việt Nam
127
Hình 3.20
Hệ thống điện 500 kV Việt Nam
129
Hình 3.21
Giá thầu bán và giá thầu mua khi xảy ra nghẽn mạch
135
Hình 3.22
Giá thầu bán và giá thầu mua khi đặt thiết bị FACTS
135
Hình 3.23
Gía biên nút tính theo tiêu chí chi phí sản xuất nhỏ nhất
136
Hình 3.24
Độ tăng thặng dư mua và bán
136
Hình 3.25
Hàm chi phí của các thiết bị điều khiển FACTS: TCSC, UPFC, SVC
138
Hình 3.26
Sơ đồ lưới điện 8 nút
138
1



 
Trong những năm vừa qua, quá trình cải tổ và cơ cấu lại ngành điện đã diễn ra ở

2

còn là vấn đề có nhiều ý kiến khác nhau vì liên quan đến nhiều loại chi phí của các bên bán
điện và bên phân phối.
Mặc dù phí truyền tải chỉ chiếm một phần nhỏ trong tổng chi phí của ngành điện,
nhưng mạng lưới truyền tải vẫn đóng một vai trò hết sức quan trọng trong các thị trường điện
cạnh tranh. Đối với một hệ thống điện, hệ thống truyền tải là nơi các nhà máy phát điện cùng
cung cấp điện cho một lượng lớn người sử dụng và các Công ty phân phối. Do đó, các thị
trường cần coi việc định phí truyền tải là một chỉ số kinh tế quan trọng để quyết định việc
phân bổ nguồn lực, phát triển và củng cố hệ thống.
Tuy nhiên, việc có được một hệ thống định phí truyền tải hiệu quả, phù hợp với tất
cả các cơ cấu thị trường ở những nơi khác nhau là rất khó khăn. Những nghiên cứu về định
phí truyền tải đang được tiến hành chỉ ra rằng không có một sự thống nhất chung nào về
phương pháp định phí. Trên thực tế, mỗi quốc gia hoặc mỗi mô hình cấu trúc lại có một
phương pháp riêng dựa trên những đặc điểm riêng của mạng lưới đó.
Với lý do trình bày ở trên cho thấy, việc nghiên cứu đề tài    
     là một yêu cầu mang tính cấp thiết
trên cả hai phương diện lý luận và thực tiễn.
 
Mục đích nghiên cứu bao gồm:
i) Xây dựng cơ sở lý luận về sự quản lý lưới điện truyền tải trong thị trường điện
Việt Nam.
ii) Hạn chế rủi ro có thể xảy ra đối với sự phát triền ngành điện trong thị trường điện
Việt Nam.
Để đạt được mục đích trên, quá trình nghiên cứu đề tài cần giải quyết các nhiệm vụ
cụ thể sau đây:
- Nghiên cứu tổng quan về thị trường điện và những vấn đề về truyền tải điện trong
thị trường điện, bao gồm: nghiên cứu về cấu trúc thị trường điện; lưới truyền tải điện trong
thị trường điện; các thành phần của phí truyền tải; hiện trạng của ngành điện Việt Nam. Từ
đó, lựa chọn cấu trúc thị trường điện Việt Nam trong tương lai.
4

 


1.1. 
1.1.1. 
Ngành điện trên thế giới đang phải đương đầu với cơ cấu lại, tiến tới tư nhân hóa và
mở đầu những cuộc cạnh tranh trong thị trường năng lượng điện. Những cải cách ngành
công nghiệp điện trên toàn thế giới được xem như là một điều kiện cần thiết để tăng tính
hiệu quả sản xuất năng lượng điện, truyền tải, phân phối và cung cấp một mức giá hợp lý
hơn, chất lượng cao hơn và sản phẩm an toàn hơn cho khách hàng [52].
Lịch sử quá trình hình thành và phát triển thị trường điện của một số nước trên thế
giới bắt đầu từ cuối những năm 1970. Mỹ, Chi Lê là những nước đầu tiên cho phép xây
dựng các IPP và bán điện cho các công ty Điện lực độc quyền. Làn sóng cải cách bắt đầu
diễn ra mạnh từ những năm 1990, xuất phát từ Anh sau đó lan rộng ra nhiều quốc gia khác
như: Na Uy, Thụy Điển, Phần Lan, Australia, Canada, NewZealand v.v Cuối những năm
1990, cải cách ngành điện bắt đầu lan sang các nước Châu Á như: Nhật, Hàn Quốc, Trung
Quốc, Ấn Độ, Singapo, Thái Lan [8,19,33].

Quá trình sản xuất và kinh doanh của ngành công nghiệp điện ở bất cứ quốc gia nào
bao giờ cũng gồm 3 khâu thống nhất với nhau: Sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng.
Không giống như các loại hàng hóa khác, điện năng là một loại hàng hóa đặc biệt, không
thể dự trữ được sau khi đã sản xuất ra. Vì vậy, việc cân bằng giữa sản xuất và tiêu thụ tại
mọi thời điểm là quy luật cơ bản của chu trình sản xuất và kinh doanh điện năng.
Từ trước đến nay, theo cấu trúc truyền thống, các chức năng nêu trên thường được
tập trung trong một công ty: Công ty Điện lực quốc gia. Tài sản của công ty điện lực hầu
hết thuộc sở hữu Nhà nước hoặc một chủ sở hữu nhất định. Dưới dạng ngành dọc toàn
phần như vậy, một công ty sở hữu và vận hành toàn bộ các nhà máy cùng lưới truyền tải và
phân phối, đồng thời đảm nhận việc bán lẻ điện năng tới người sử dụng. Công ty được độc
quyền trong việc sản xuất và bán sản phẩm trong phạm vi dịch vụ của mình.
Sự tập trung các chức năng trong một công ty như vậy là do xuất phát từ quan điểm
cho rằng nếu như một công ty sở hữu và điều khiển toàn bộ quá trình thì chi phí cho sản
xuất, truyền tải và phân phối điện năng sẽ thấp hơn.
Vậy bản chất độc quyền là gì?  
     Do không có sự cạnh tranh, người giữ độc quyền có thể tự định
đoạt giá bán sản phẩm của mình nhằm mang lại lợi nhuận cao nhất.
Hiện tượng độc quyền có thể xảy ra đối với cả khu vực sở hữu công cộng (ví dụ:
Bưu chính viễn thông, giao thông, cấp nước, v.v ) lẫn khu vực sở hữu tư nhân. Dù thuộc
khu vực sở hữu nào, các đơn vị độc quyền thường được hình thành ở các lĩnh vực mà Nhà
nước (bằng các luật và quy chế) muốn giới hạn sự cạnh tranh.
Theo kinh tế học,     xuất hiện khi, do quy luật tăng hiệu quả kinh
tế theo quy mô, hiệu quả sản xuất và phân phối của một doanh nghiệp hoặc một ngành đạt
được tối đa khi chỉ có một người cung cấp duy nhất. Khi đó, chi phí trung bình trên một
đơn vị sản phẩm giảm nhanh khi sản lượng tăng lên và thường xuất hiện ở những ngành có
chi phí cố định lớn.
Điện năng là một loại hàng hóa đặt biệt, với đặc thù là sản xuất và tiêu thụ xảy ra
đồng thời, các hoạt động điện lực có mối quan hệ chặt chẽ với nhau trong một hệ thống
điện thống nhất nên mang tính     cao - dù có sự tham gia rộng rãi của
các thành phần kinh tế. Vì vậy, cần phải điều tiết hoạt động này để hạn chế độc quyền tự

mà 

 Lợi ích xã hội ròng trong điều kiện thị trường cạnh tranh
Thặng dư tiêu dùng
Thặng dư sản xuất
Sản lượng
Giá
a

b
c
P
*

Q
o

7

1.1.3. 
1.1.3.1. Các lý do dẫn đến thị trường điện

việc thiếu đi sự cạnh tranh đã dẫn tới các công ty trong ngành điện mất đi động lực để cải
thiện năng suất, tính chủ động trong kinh doanh hoặc chấp nhận rủi ro về những ý tưởng mới
mà có thể giúp gia tăng lợi ích cho các khách hàng. Ví dụ, từ sau chiến tranh thế giới II đến
năm 1990 thì ở ngành điện trước khi dẫn đến thị trường điện, các công ty điện vẫn cung cấp
tới khách hàng của họ những sản phẩm không có gì thay đổi so với 50 năm trước đó.
8

- Cạnh tranh sẽ cải thiện mối quan tâm khách hàng: Việc cạnh tranh sẽ thúc đẩy các
nhà sản xuất quan tâm hơn tới khách hàng của họ, cung cấp nhiều lựa chọn hơn cho khách
hàng hoặc giúp khách hàng tăng khả năng quản lý lượng điện tiêu thụ. Chẳng hạn, một
công ty độc quyền lắng nghe khách hàng của họ khi khách hàng nói lên yêu cầu của mình
và sau đó giải quyết các yêu cầu đó; còn một công ty cạnh tranh luôn tìm hiểu các yêu
cầu của khách hàng và giải quyết các yêu cầu đó trước khi khách hàng phàn nàn.
Tóm lại, cạnh tranh và tập trung vào khách hàng có nghĩa không chỉ là giá thấp mà
còn tăng sự lựa chọn cho khách hàng.
Để có thị trường điện một việc quan trọng phải làm là     
, chia tách cấu trúc công nghiệp điện cũ, thành lập các tổ chức mới thích hợp với thị
trường điện, trong đó có các Cơ quan Nhà nước quản lý thị trường điện và các quy tắc về
quan hệ giữa Cơ quan quản lý Nhà nước và các doanh nghiệp điện (re structuring) [37].
Nhà nước cũng phải      do
mình sở hữu, bằng cách cổ phần hóa hoặc bán cho các công ty tư nhân. Nhà nước cũng
phải thay đổi chính sách và quy định để cho phép các nhà đầu tư được bỏ vốn vào công
nghiệp điện.
Nhà nước tạo ra các điều kiện thuận lợi nhất cho các nhà sản xuất và người mua điện
được cạnh tranh với nhau trong việc sản xuất và bán lẻ điện.  
   

Trên đây là các công việc cơ bản cần làm để tạo thành thị trường điện.
1.1.3.2. Các thành phần cơ bản của thị trường điện
a. Thị trường điện bán buôn

GENCO
LDC LDC
Hộ tiêu
thụ
Hộ tiêu
thụ
TRANSCO
Lưới
truyền tải
Lưới
truyền tải
Lưới PP
Lưới PP Lưới PP
Lưới PP
H.2.1.Thị trường điện
bán buôn nhiều
TRANSCO
Đường
dây dài
NMĐ
NMĐ
NMĐ
NMĐ  Thị trường điện bán buôn nhiều TRANSCO

GENCO
GENCO
TRANSCO

nghiệp v.v… Hình 1.4 là mô hình thị trường điện mở rộng đến bán lẻ.
GENCO
GENCO
TRANSCO
Hộ tiêu
thụ
Hộ tiêu
thụ
GENCO
GENCO
DÍSCO
Hộ tiêu
thụ
Hộ tiêu
thụ
TRANSCO
Lưới
truyền tải
Lưới
truyền tải
Lưới PP
Lưới PP Lưới PP
Lưới PP
H.2.3.Thị trường điện
bán buôn+bán lẻ
RESCO
RESCO
RESCO
RESCO
DÍSCO

thụ
Hộ tiêu
thụ

5 Thị trường chỉ có một người mua duy nhất (POOLCO)

2-Giao dịch song phương (hình 1.6): Theo cách này, các GENCO và LDC giao dịch
trực tiếp với nhau để mua bán điện trực tiếp theo giá cả và các điều kiện hai bên thỏa
thuận. Các thỏa thuận trong giao dịch nói chung là kín, riêng. Tuy nhiên, tất cả hoặc một
11

phần các thỏa thuận này cần được công khai. Các hợp đồng mua bán điện giao dịch song
phương có thể có thời gian thực hiện nhiều năm. Theo đó bên bán phải tăng công suất phát
để đáp ứng yêu cầu tăng thêm của bên mua trong những năm tiếp theo.
GENCO
GENCO
LDC LDC
Hộ tiêu
thụ
H.2.5.
Giao dịch song
phương
GENCO
LDC
Hộ tiêu
thụ
Hộ tiêu
thụ

  Giao dịch song phương