Luận án Nghiên cứu nâng cao chất lượng điện năng và giảm tổn thất trong lưới điện phân phối, ứng dụng vào lưới điện của công ty điện lực lào (edl)

MỞ ĐẦU
1.	Tính cấp thiết của đề tài
Chất lượng điện năng (CLĐN) ngày càng được quan tâm do
Cần thiết phải nâng cao hiệu quả sử dụng điện;
Các thiết bị điện thông minh đòi hỏi CLĐN ngày càng cao;
CLĐN liên quan đến cả 3 đối tượng: Nhà sản xuất thiết bị, đơn vị điện lực và khách hàng sử dụng điện.
Trong hệ thống điện (HTĐ) Lào, đặc biệt là lưới phân phối (LPP) điện đang tồn tại nhiều vấn đề về CLĐN cần được giải quyết trong đó có: chất lượng điện áp, tổn thất công suất và điện năng trên lưới điện, độ tin cậy (ĐTC) cung cấp điện cho hộ tiêu thụ ...
2.	Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu các nội dung liên quan đến CLĐN của LPP trong đó có:
Ảnh hưởng của các nguồn thủy điện vừa và nhỏ;
Tác động của quản lý nhu cầu (DSM);
Độ tin cậy cung cấp điện và 
(4) Thiệt hại do mất điện gây nên đối với khách hàng sử dụng điện.
3.	Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 
Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống điện của Công ty Điện lực Lào (EDL) quản lý, chủ yếu là LPP của Lào
Phạm vi nghiên cứu: Các vấn đề liên quan đến CLĐN trong chế độ xác lập: các thông số vận hành đặc trưng, chất lượng điện áp, tổn thất điện năng, độ tin cậy và thiệt hại do mất điện.
4.	Phương pháp nghiên cứu
Kết hợp nghiên cứu lý thuyết với khảo sát điều tra thực tế:
Về lý thuyết: Xây dựng các mô hình nghiên cứu trên biểu đồ phụ tải kéo dài tuyến tính hóa (Linear Matching Load Duration Curve – LMLDC) để nghiên cứu các thông số vận hành đặc trưng cho chế độ mang tải và các vấn đề liên quan đến CLĐN trong LPP.
Khảo sát, điều tra thực tế: bằng phiếu điều tra và phỏng vấn trực tiếp khách hàng sử dụng điện ở một số đơn vị điện lực được lựa chọn để xác định suất thiệt hại do mất điện (đ/ kWh-thiếu) và thiệt hại cho 1 lần mất điện.
5.	Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
Ý nghĩa khoa học: Với nội dung nêu trên, kết quả nghiên cứu của luận án có một số ý nghĩa khoa học như sau:
Đánh giá tiềm năng và vai trò của thủy điện vừa và nhỏ trong việc đảm bảo CLĐN trên LPPĐ của Lào.
Nghiên cứu tác động của DSM đến CLĐN; đề xuất phương pháp xây dựng LMLDC và sử dụng biểu đồ này trong nghiên cứu các thông số vận hành của lưới điện
Đề xuất phương pháp sử dụng LMLDC kết hợp với dãy phân bố xác suất năng lực tải của hệ thống cung cấp điện để tính kỳ vọng thiếu hụt điện năng đối với nút phụ tải; thông số này kết hợp với suất thiệt hại do mất điện (hoặc thiếu) điện cho phép đánh giá mức tăng cường hợp lý các chỉ số ĐTC cung cấp điện cho hộ tiêu thụ
Xây dựng mẫu phiếu điều tra từng thành phần khách hàng về thiệt hại do mất điện
Nghiên cứu đánh giá suất thiệt hại cho 1 kWh mất (hoặc thiếu) điện và thiệt hại cho 1 lần mất điện trong điều kiện của HTĐ cụ thể.
Ý nghĩa thực tiễn:
Việc đánh giá vai trò của thủy điện vừa và nhỏ đến CLĐN của LPP cho phép quy hoạch và xây dựng mạng lưới thủy điện vừa và nhỏ hợp lý tại Lào cũng như mở rộng, nâng công suất một số nhà máy hiện có nhằm cải thiện CLĐN cho các hộ tiêu thụ điện.
Phương pháp xây dựng và sử dụng LMLDC cho phép tính toán khá đơn giản các thông số vận hành quan trọng của LPP như: thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax, các thông số liên quan đến tổn thất như thời gian tổn thất t, các hệ số phụ tải LF, hệ số tổn thất LsF , tính toán kỳ vọng thiếu hụt điện năng đổi với nút phụ tải.
Xây dựng mẫu phiếu điều tra thiệt hại do mất điện cho các nhóm khách hàng tiêu thụ điện và phương pháp tính các thành phần chi phí thiệt hại cũng như chi phí tổng hợp cho 1 kWh mất (hoặc thiếu) điện. Kết quả nghiên cứu thí điểm ở một số đơn vị được lựa chọn cho phép triển khai nghiên cứu rộng hơn trong phạm vi toàn quốc.
-	Dữ liệu về thiệt hại do mất điện cho phép lựa chọn giải pháp tăng cường ĐTC cung cấp điện hợp lý hơn về mặt kinh tế trong quy hoạch, thiết kế và vận hành LPP.
Chương 1. TỔNG QUAN 
Điểm qua các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến nội dung của luận án, trong đó có vấn đề đánh giá chất lượng điện năng trong lưới phân phối, quản lý nhu cầu điện năng (DSM), các thành phần phụ tải, ảnh hưởng của DSM đến biểu đồ phụ tải và thông số vận hành của HTĐ, vấn đề độ tin cậy cung cấp điện với chỉ tiêu đặc trưng là kỳ vọng thiêu hụt điện năng đối với nút phụ tải và thiệt hải do mất điện đối với hộ tiêu thụ
Trong chương này cũng nêu ra những vấn đề còn tồn tại và hướng nghiên cứu của luận án.
Chương 2. PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ VỀ SỰ PHÁT TRIỂN VÀ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN CỦA CÔNG TY ĐIỆN LỰC LÀO (EDL)
Giới thiệu khái quát về HTĐ Lào 
	Tính đến cuối năm 2016 hệ thống điện Lào bao gồm 24 nhà máy điện với tổng công suất 2.980,23 MW; 444 km đường dây 500kV và 2 trạm biến áp 500kV tổng dung lượng 400MVA; 2.881,5km đường dây 230kV, 14 trạm biến áp 230kV, tổng dung lượng là 2.200MVA; 7.207,77km đường dây 115kV, 56 trạm biến áp 115kV tổng dung lượng là 3.769MVA
Theo quy hoạch phát triển HTĐ quốc gia Lào từ 2010 đến 2020 thì nhu cầu điện năng vẫn liên tục tăng trưởng với tốc độ (13÷15) % mỗi năm, đến năm 2015 có 80% hộ dân Lào được sử dụng điện và 90% vào năm 2020.
Nhu cầu điện năng và công suất đỉnh của HTĐ Lào trong giai đoạn 2005 ÷ 2020 giới thiệu trong bảng 2.1 và hình 2.2
Bảng 2.1: Nhu cầu điện năng và công suất đỉnh tổng của HTĐ Lào giai đoạn 2005 ÷ 2020
 Năm
Miền
2005
2010
2015
2020
Tỉ lệ tăng trưởng 
2005 ÷ 2015
2015 ÷2020
Miền Bắc
85,6
246,9
2.505,2
1.826,6
29,26
0,72
Miền Trung
561,9
1.413,9
4.360,0
6.307,5
7,75
1,44
Miền Nam
363,6
887,3
3.208,6
5.380,2
8,82
1,67
Tổng
1.011,1
2.548,1
18.623,8
20.717,6
9,96
1,34
Công suất đỉnh (MW)
Miền Bắc
21,7
65,3
479,5
336,0
22,09
0,70
Miền Trung
151,6
321,8
884,2
1.274,9
5,83
1,44
Miền Nam
118,0
196,2
589,4
977,5
4,99
1,65
Tổng
291,3
583,3
1.953,1
2.588,4
6,70
1,32
Hình 2.2: Tổng nhu cầu công suất đỉnh của Lào giai đoạn 2010 ÷ 2020
Tăng trưởng tổng sản phẩm quốc nội (GDP), dân số và thu nhập trên đầu người giới thiệu trong bảng 2.5 
Bảng 2.5: Thống kê GDP và dân số của Lào giai đoạn 2005 ÷ 2015
Năm
2005
2010
2011
2012
2013
2014
2015
GDP (Triệu USD)
3.532,00
6.794,02
7.891,86
9.178.23
10.311,5
11.534,4
12.227,2
Dân số (Triệu người)
5,256
6,256
6,385
6,514
6,644
6,809
6,908
Thu nhập trên đầu người (USD/người)
672
1.086
1.236
1.409
1.552
1.694
1.770
Hệ số đàn hồi aE và cường độ tiêu thụ điện năng I trong giai đoạn 2005 ÷ 2015 giới thiệu trong các bảng 2.7 và 2.8
Bảng 2.7: Hệ số đàn hồi điện năng aE của Lào giai đoạn 2005 ÷ 2015
Năm
2005
2010
2011
2012
2013
2014
2015
Hệ số đàn hồi ( Elasticity) aE
0,19
5,79
1,28
2,99
1,35
1,66
Bảng 2.8: Cường độ tiêu thụ điện năng của Lào giai đoạn 2005 ÷ 2015 
Năm
2005
2010
2011
2012
2013
2014
2015
Cường độ ( Intensity) điện năng I (kWh/USD)
28,62
37,50
62,63
62,33
76,08
146,91
152,31
Có thể nhận thấy hệ số đàn hồi điện năng aE của Lào còn cao và không ổn định, cường độ tiêu thụ điện năng tăng liên tục trong giai đoạn 2005 ÷ 2015, chứng tỏ hiệu quả sử dụng điện năng chưa cao.
2.2	Phát triển phụ tải, nguồn và lưới điện của Lào
1)	Phụ tải: Nhu cầu điện năng của các thành phần phụ tải giai đoạn 2010 ÷ 2016 giới thiệu trong bảng 2.9
Bảng 2.9: Nhu cầu điện năng của các thành phần phụ tải trong giai đoạn 2010÷2016 (kWh)
Thànhphần phụ tải điện 
Năm
Tốc độ tăng trưởng (%)
2010
2012
2014
2016
2010 ÷2016
Sinh hoạt
942.783.439
1.160.983.870
1.424.146.614
1.735.171.427
11
Thương mại - DV
559.702.981
796.716.638
532.060.747
683.316.824
5
Kinh doanh -Bar
7.963.791
8.828.124
9.486.531
11.329.138
6
Cơ quan HC
145.749.645
173.918.474
204.241.041
252.205.976
10
Tưới, tiêu - nông nghiệp
42.515.134
39.451.631
35.613.634
34.241.745
(- 3)
Cơ quan QT
10.322.141
10.427.767
12.992.443
12.811.390
4
C. Nghiệp
726.348.285
680.870.098
1.564.405.495
1.916.375.354
20
Hoạt động GD & TT
-
3.010.072
8.379.490
14.657.032
56
Tổng
2.435.385.416
2.874.206.674
3.791.325.995
4.660.108.886
11
Khảo sát biểu đồ tăng trưởng và đồ thị phụ tải ngày của 8 thành phần phụ tải theo quy định của Lào cho thấy tốc độ tăng trưởng không đều và không cân đối, đồ thị phụ tải ngày có sự khác biệt khá lớn
2)	Nguồn điện: Số liệu về phát triển nguồn điện của Lào giai đoạn 2010 ÷ 2020 (bảng 2.10) cho thấy: 
Các nguồn thủy điện chiếm tỷ lệ áp đảo;
Các nguồn nhiệt điện và thủy điện thuộc sở hữu của IPP lớn gấp nhiều lần sở hữu của EDL 
Năng lượng tái tạo (mặt trời, gió) còn chiếm tỷ lệ rất nhỏ
Bảng 2.10: Các loại nguồn điện thuộc sở hữu của EDL và IPP (MW) 
Đơn vị
 (Nguồn)
Giai đoạn
Thủy điện
Nhiệt điện
Điện mặt 
trời
Điện gió
Máy phát Diesel
EDL
2010 -2015
444
3,5
2016 -2020
197
2010 - 2020
640
IPP
2010 -2015
2.255
2016 -2020
3.141
1.867
250
1,5
2010 - 2020
5.397
2.717
500
Tổng
2010 -2015
2.699
-
-
3,5
2016 -2020
3.338
1.867
250
1,5
2010 - 2020
6.037
2.717
500
Lưới điện: Số liệu về phát triển lưới điện của Lào giai đoạn 2010 ÷ 2020 được tổng hợp trong bảng 2.12 
Theo quyết định của Bộ Tài chính quốc gia (Số 309/TC, Thông tư số 122/CP ngày 19 /01 /2011) có 8 nhóm khách hàng sử dụng điện trên lãnh thổ Lào bao gôm:
Sinh hoạt (Residential)
Thương mại – Dịch vụ (Commercials - DV)
Kinh doanh Bar – Giải trí (Entertainments – Bar)
Cơ sở hành chính nhà nước (Goverment officials - HC)
Tưới tiêu nông nghiệp (Irrigations)
Các tổ chức, cơ quan quốc tế (International Organisations - QT) 
Công nghiệp (Industries)
Hoạt động Giáo dục và thể thao (Educations and Sports Businness – GD&TT) 
Điện năng tiêu thụ của các thành phần phụ tải giai đoạn 2010 ÷ 2016 cũng như tốc độ tăng trưởng của từng thành phần giới thiệu trong bảng 2.9
Biểu đồ tăng tưởng và đồ thị phụ tải ngày tiêu biểu của từng thành phần phụ tải được giới thiệu trên các hình 2.6 đến 2.14 của luận án.
Bảng 2.12: Tổng hợp số liệu về phát triển lưới điện của Lào giai đoạn 2010 ÷ 2020 (km) 
 Năm Lưới
2010
2012
2013
2014
2015
2016
2017 ÷ 2020
500kV
-
167
194
228
268
444
1789
230kV
 -
543
707
1.711
2.290,5
2.881,5
2.974,5
115kV
2.587,76
4.553.53
4.600,57
5.804,57
6.955.77
7.207,77
7.888,77
Trung áp
16.019
4.553.53
4.600,57
5.804,57
6.955.77
7.207,77
7.888,77
Hạ áp
12.995
15.172
15.971
16.769
17.608
18.312
20.143
Lưới 500kV do các IPP quản lý, EDL quản lý lưới điện từ 230kV đến LPP hạ áp
2.3	Hiện trạng vận hành HTĐ Lào 
Điều độ vận hành được tổ chức phân cấp (3 cấp). Điều độ quốc gia, Điều độ Miền và Điều độ địa phương (phân phối).
2.4	Vấn đề CLĐN trên lưới điện của EDL 
	Tổn thất điện năng trên lưới điện của EDL đang ở mức cao (10 ÷ 12%) so với các nước trong khu vực, chất lượng điện áp kém nhất là ở các vùng sâu, vùng xa; độ tin cậy cung cấp điện thấp.
2.5	Kết luận của chương 2
Nhu cầu điện năng và công suất đỉnh của Lào trong giai đoạn 2005 ÷ 2015 có tốc độ tăng trưởng rất cao và vẫn giữ tốc độ cao cho giai đoạn 2015 - 2020.
Tốc độ tăng trưởng của GDP và nhu cầu điện năng trong thời gian qua cho thấy hệ số đàn hồi về điện năng tương đối cao và không ổn định trong quá trình phát triển, cường độ sử dụng điện năng khá cao và vẫn đang ở giai đoạn tiếp tục tăng, chứng tỏ hiệu quả sử dụng điện chưa cao.
8 thành phần phụ tải theo quy định của Lào có sự tăng trưởng không đều và không cân đối, biểu đồ phụ tải ngày của các thành phần tiêu thụ điện có sự khác biệt khá lớn.
Các đơn vị sản xuất điện đọc lập (IPP) sở hữu công suất nguồn điện lớn gấp nhiều lần so với công suất nguồn điện do EDL quản lý. Việc phát triển nhanh chiều dài lưới điện đặc biệt là lưới điện trung áp để phụ vu mục tiêu điện khí hóa toàn quốc kéo theo nhiều hiệu quả xấu về CLĐN.
Mức độ tự động hóa LĐPP của Lào chưa cao, hệ thống giám sát và điều khiển xa chưa được phổ biến, điều khiển nhu cầu (DSM) và các biện pháp khác nhằm nâng cao chất lượng điện áp, giảm tổn thất điện năng và nâng cao độ tin cậy cung cấp điện chưa được thực hiện đầy đủ.
Chương 3. ĐÁNH GIÁ VAI TRÒ VÀ TÁC ĐỘNG CỦA THỦY ĐIỆN VỪA VÀ NHỎ ĐẾN CLĐN CỦA LĐPP LÀO
3.1	Đánh giá tiềm năng thủy điện của Lào
Tiềm năng thủy điện của Lào ước tính khoảng 28.600MW, trong đó thủy điện nhỏ (£ 1MW) khoảng 478MW. Danh mục các công trình thủy điện vừa (có công suất 1 ÷ 50MW) của Lào dụ kiến xây dựng trong giai đoạn 2010 ÷ 2020 được giới thiệu ở bảng PL 3.3
Bảng 3.1 giới thiệu số lượng công trình thủy điện có công suất từ 1 đến 50MW và tổng công suất đặt của từng loại chủ sở hữu 
Bảng 3.1: Số lượng công trình thủy điện có công suất từ 1 đến 50MW và tổng công suất đặt của từng loại chủ sở hữu.
Chủ sở hữu
Số công trình
Công suất đặt (MW)
EDL
14
314,9
SPP, IPP
74
1.120,1
Tổng cộng
88
1.435
3.2.	Đặc điểm của lưới phân phối khu vực nông thôn và miền núi của Lào
	Do mật độ phụ tải thấp, địa bàn cấp điện rất rộng nên đường dẫn điện có chiều dài rất lớn, sử dụng tiết diện dây bé (đường trục 150 mm2, đường rẽ nhánh 50 ÷150mm2), tổng chiều dài đường dây từ trạm nguồn đến điểm phụ tải lên đến 600 ÷ 700km, khoảng cách từ nguồn đến điểm phụ tải xa nhất của lưới trung áp lên đến 300km.
 	Đa số máy biến áp phân phối 3 pha có công suất danh định bé ( 30 ÷ 50 kVA/máy) có rất ít máy biến áp 3 pha có công suất ≥ 100kVA, sử dụng rất nhiều máy biến áp 1 pha có công suất nhỏ ( 20 ÷ 30kVA/máy).
 Ngoài các sơ đồ cấp điện 3 pha thông thường, ở một số khu vực còn sử dụng dây chống sét (Shield Wires) để cấp điện:
Đường dây trên không có 1 dây chống sét (Hình 3.4a), dây chống sét mang điện áp 34,5kV cấp điện cho máy hạ áp 1 pha, 3 dây hạ áp ( 2 pha – đất 230ACV)
Đường dây trên không có 2 dây chống sét (Hình 3.4b), 2 dây chống sét mang điện áp 34,5kV cấp điện cho máy hạ áp 3 pha, 4 dây hạ áp ( 415/240ACV)
Hinh 3.4: Hệ thống Shield Wires được sử dụng trong vùng có đường dây cao áp
Ngoài ra còn có hệ thống trung áp 1 dây, trở về theo đất (Single Wire Earth Return – SWER được giới thiệu trên hinh 3.5). Dây trung áp (12,7kV hoặc 25kV tùy theo công suất sử dụng) cấp điện cho máy biến áp hạ áp 1 pha, 3 dây hạ áp (2 pha – đất 230V).
Hình 3.5: Hệ thống 1 pha SWER 12,7kV hoặc 25kV
3.3	Giới thiệu phần mềm phân tích CYMDIST trong phân tích đánh giá CLĐN 
	Trong luận án sử dụng phần mềm CYMDIST. Đây là phần mềm đang được sử dụng phổ biến ở các đơn vị điện lực của EDL
	Luận án đã giới thiệu tóm tắt:
Các tính năng của CYMDIST,
Khả năng phân tích của CYMDIST
Các chức năng ứng dụng
Hình 3.8: Lựa chọn cho các nhánh để phân tích tổn thất điện năng
Hình 3.7: Tổng quan về giao diện người dùng đồ họa (GUI)
Hình 3.9: Lựa chọn cho các nhánh để phân tích độ tin cậy
CYMDIST cung cấp các báo cáo đồ họa và mã mầu của các sơ đồ 1 sợi, chỉ rõ cấp điện áp, điều kiện điện áp.
3.4 Đánh giá tác động của nhà máy TĐN đến CLĐN của lưới điện phân phối 
	Đối tượng được khảo sát là lưới điện F2 của tỉnh Hủa Phăn Lào 2016. Lưới điện có đường trục chính dùng dây ACSR 150 mm2 từ trạm nguồn 115/22kV đến nút phụ tải xa nhất là 274km, có 81 nhánh rẽ nối vào đường trục dùng dây ACSR 50 ÷ 150mm2. Tổng chiều dài lưới 22kV là 660,150km có 227 nút phụ tải với tổng công suất tiêu thụ là 19.073kVA. Có 2 nhà máy thủy điện nhỏ Nạm Sát (2×136kW) và Nạm Ét (60kW) nối vào giữa và gần c ...  thất điện áp, tổn thất công suất và điện năng, độ tin cậy cung cấp điện
	Để thực hiện thành công các chương trình DSM cần có sự tham gia của cả 3 đối tác chính: các cơ quan quản lý nhà nước, các đơn vị điện lực và đông đảo khách hàng sử dụng điện; cả 3 đối tác này đều được hưởng lợi khi các chương trình DSM thành công.
	Tập hợp các giải pháp để thực hiện DSM rất đa dạng và rộng lớn: từ chính sách, cơ chế, trong đó quan trọng nhất là chính sách giá điện, đến rất nhiều các giải pháp kỹ thuật để chuyển dịch, đóng cắt phụ tải vào thời gian thích hợp và cuối cùng là tuyên truyền, vận động khuyến khích đông đảo khách hàng sử dụng điện tham gia.
7).	Thiếu hụt điện năng đối với hộ tiêu thụ, một thông số quan trọng để đánh giá khía cạnh kinh tế của bài toán độ tin cậy cung cấp điện. Lượng thiếu hụt điện năng có thể được xác định bằng cách khảo sát kết hợp biểu đồ phụ tải kéo dài tuyến tính hóa với dãy phân bố xác suất khả năng tải của sơ đồ cấp điện.
Chương 5: PHÂN TÍCH CÁC THÀNH PHẦN PHỤ TẢI VÀ ĐÁNH GIÁ THIỆT HẠI DO MẤT ĐIỆN
5.1	Đặt vấn đề
Tiêu chí chung để lựa chọn giải pháp tăng cường ĐTC là tối thiểu hóa hàm mục tiêu chi phí qui dẫn Z của hệ thống cung cáp điện cho một giai đoạn khảo sát T nào đó theo chỉ số ĐTC được lựa chọn:
	Z = Z1 + Z2à min	(5.1)
	Trong đó: Z1 - chi phí đầu tư để tăng cường độ tin cậy; Z2 – chi phí liên quan đến thiệt hại do mất điện vì hệ thống thiếu tin cậy gây nên.
Z1 (đầu tư để tăng công suất dự phòng, tăng năng lực tải, xây thêm đường dây, máy biến áp ) có thể xác định khá chính xác.
Z2 (liên quan đến thiệt hại do mất điện) rất khó xác định, phụ thuộc nhiều yếu tố, trong đó hai thông số quan trọng nhất là: Kỳ vọng thiếu hụt điện năng (dA) và suất thiệt hại do mất điện (Interruption Energy Rate – IER).
Z2 = IER . dA (5.1a)
IER đối với từng loại hộ tiêu thụ là mục tiêu nghiên cứu của chương này
Quan hệ (5 – 1) được biểu diễn trên hình 5.1
Hình 5.1: Quan hệ giữa chi phí quy dẫn với chỉ số ĐTC 
(Chi phí quy dẫn Zmin tương ứng với chỉ số ĐTC tối ưu)
Chi phí quy dãn Zmin tương ứng với chỉ số ĐTC tối ưu mà cả đơn vị cấp điện lẫn khách hàng có thể chấp nhận được.
5.2	Nghiên cứu phương pháp khảo sát, điều tra và đánh giá thiệt hại do mất điện
Việc khảo sát, điều tra được thực hiện bằng cách phỏng vấn trực tiếp khách hàng được lựa chọn theo nội dung đã được chuẩn bị sẵn trong phiếu điều tra cho từng loại khách hàng.
Các bước thực hiện quá trình khảo sát và đánh giá thiệt hại do mất điện giới thiệu trên hình 5.2. 
Hình 5.2: Lưu đồ thuật toán dùng cho khảo sát
Khách hàng được phân loại theo các thành phần phụ tải (nhóm khách hàng) trong biểu giá bán lẻ điện do nhà nước quy định
Số lượng mẫu khảo sát đối với từng nhóm khách hàng được xác định theo số lượng khách hàng của nhóm và điện năng tiêu thụ của nhóm đó. Chẳng hạn, số lượng mẫu ni,j,k cho các nhóm khách hàng thuộc khu vực (vùng) i, biểu giá bán lẻ j và số hiệu k của khách hàng trong bảng phân loại khách hàng chuẩn được xác định theo biểu thức:
	(5.2)
Trong đó: N – Tổng số lượng mẫu; pijk – Số lượng khách hàng (hộ tiêu thụ) trong nhóm i, j, k; 
	qijk – Tổng điện năng tiêu thụ trong nhóm i, j, k.
Việc lựa chọn khách hàng để khảo sát là bước rất quan trọng để đạt được dữ liệu có chất lượng. 
Ngoài ra nội dung của phiếu khảo sát, cách đặt các câu hỏi thăm dò cũng có ý nghĩa quyết định đến chất lượng số liệu thu thập được
5.3	Phân loại nhóm đối tượng nghiên cứu và nội dung phiếu khảo sát thiệt hại do gián đoạn cung cấp điện
Tùy loại khách hàng mà đặc tính của thiệt hại do mất điện theo thời gian sẽ khác nhau (hình 5.3)
Ảnh hưởng của thiệt hại do mất điện có thể là trực tiếp hoặc gián tiếp. Loại ảnh hưởng gián tiếp đối khi rất khó xác định ( ảnh hưởng đến tiện nghỉ, nghỉ ngơi, giải trí, gây thương tích hoặc lo sợ, gây khó khăn cho giao thông đô thị ...)
Những ảnh hưởng của thiệt hại cần được phản ảnh trong nội dung của phiếu khảo sát. Phiếu khảo sát thường được chia làm 3 phần: (1) thông tin chung: giới thiệu tên và mục tiêu của dự án khảo sát, tính bảo mật của thông tin, dữ liệu thu thập được, lời mời khách hàng tham gia phỏng vấn; (2) các câu hỏi liên quan đến thông tin liên quan đến giá tiền của thiệt hại; đây là phần khó khăn và quan trọng nhất, có thể gây vướng mắc đối khách hàng; (3) nhận xét, đánh giá của khách hàng về chất lượng dịch vụ của các đơn vị điện lực.
Hình 5.3: Các loại đặc tính của thiệt hại do mất điện theo thời gian
Các phiếu khảo sát phải được thiết kế theo đặc thù và tính chất của từng nhóm phụ tải. 
Ba mẫu phiếu khảo sát cho khách hàng công nghiệp, thương mại dịch vụ và tiêu dùng sinh hoạt được giới thiệu ở phần phụ lục (PL 5.1 ÷ 5.3) của luận án
5.4	Phương pháp tính toán thiệt hại theo số liệu điều tra
Sơ đồ tính toán các chi phí thiệt hại do gián đoạn cung cấp điện giới thiệu trên hình 5.4
5.4.1	Một số khái niệm được sử dụng trong đánh giá thiệt hại
Chi phí trực tiếp:
Chi phí gián tiếp: 
Chi phí tiền tệ:
Chi phí phi tiền tệ: 
5.4.2	Các chỉ số đánh giá thiệt hại
Chi phí thiệt hại của nhóm khách hàng (Sector Customer Damage Funtion – SCDF).
	 	(5.3)
	Trong đó: - SCDFj(t): Chi phí thiệt hại từng nhóm khách hàng j cho thời gian khảo sát t; 	DCji(t): Chi phí mất điện của từng khách hàng i trong nhóm j cho thời gian t; 
	t: Thời gian mất điện; 
	Pđỉnh: Công suất đỉnh; 	
	Mj: Số khách hàng trong nhóm ngành j 
Hình 5.4: Sơ đồ tính toán các chi phí thiệt hại do gián đoạn cung cấp điện
Thiệt hại tổng hợp của khách hàng (Composite Customer Damage Funtion – CCDF)
	 	(5.4)
	Trong đó: - CCDF(t): Chi phí thiệt hại tổng hợp của nhóm ngành; 
	SCDFj(t): Chi phí thiệt hại của từng thành phần khách hàng j; 
	cj: Tỷ lệ % điện năng tiêu thụ của thành phần khách hàng j trong nhóm ngành;
 	t: Thời gian mất điện;
 	LFj: Hệ số phụ tải của khách hàng j
	Nj: Số lượng khách hàng thành phần j
 Suất thiệt hại do mất điện (Interruption Energy Rate- IER)
 (5.5)
	Trong đó: Pk : Phụ tải không được cấp điện tại lần mất điện k;
 tk: Thời gian mất điện tại lần mất điện k; 
N: Tổng số lần (sự kiện) mất điện 
5.4.3 Phương pháp sàng lọc dữ liệu
Phương pháp sàng lọc dữ liệu (Data screening – boxplot) nhằm giúp loại bỏ những mẫu không đáng tin cậy và cho kết quả thống kê chính xác hơn. Giả sử chuỗi số liệu thu thập được có n giá trị được sắp xếp theo thứ tự tăng dần. Chuỗi số liệu có thể được phân thành 3 nhóm: ¼ số liệu nhóm dưới, ½ số liệu nhóm giữa và ¼ số liệu nhóm trên.
Giá trị của số liệu nằm ở ranh giới nhóm dưới và nhóm giữa là Q1 giá trị của số liệu nằm ở ranh giới nhóm giữa và nhóm trên là Q3.
Vị trí của số liệu ở giữa chuỗi Q2 có giá trị là n/2. Trường hợp n lẻ, lấy (n+1).
Chênh lệch giá trị của số liệu thuộc nhóm giữa là IQR
	IQR = Q3 –Q1 	(5.6) 
Giới hạn dưới của giá trị có thể chấp nhận được:
	fL = Q1 – 1,5xIQR	(5.7)
Giới hạn trên của giá trị có thể chấp nhận được:
	fU = Q3 +1,5xIQR 	(5.8)
	Hình 5.7: Phương pháp sàng lọc dữ liệu
Toàn bộ những mẫu nằm ngoài khoảng [fL; fU] = [Giới hạn dưới; Giới hạn trên] đều không tin cậy. 
5.5	Ví dụ áp dụng: Nghiên cứu thí điểm
5.5.1	Đối tượng nghiên cứu 
2 công ty điện lực được lựa chọn là Đồng Tháp và Bà Rịa Vũng Tàu với các số liệu được giới thiệu trong các bảng 5.12 – 5.14:
Bảng 5.12: Thống kê số lượng mẫu phiếu khảo sát
Dạng khách hàng
Số lượng mẫu
I
Điện lực Đồng Tháp
243
1
Ánh sáng sinh hoạt
104
2
Công nghiệp
97
3
Thương mại, dịch vụ
42
II
Điện lực Bà Rịa Vũng Tàu
153
1
Ánh sáng sinh hoạt
52
2
Công nghiệp
65
3
Thương mại, dịch vụ
36
Tổng
396
Bảng 5.13: 5 thành phần phụ tải của Điện lực Đồng Tháp năm 2015
STT
Thành phần phụ tải
Số KH
Tỷ trọng (%)
Thương phẩm (kWh)
Tỷ trọng (%)
1
Nông, lâm nghiệp, thuỷ sản
16.702
3.00
153.268.951
8,34
2
Công nghiệp, Xây dựng
8.309
2.00
980.049.474
53,34
3
Thương nghiệp, khách sạn, nhà hàng
5.414
1.00
35.062.081
1,91
4
Quản lý, tiêu dùng
462.547
93.00
612.017.484
33,31
5
Hoạt động khác
6.644
1,00
56.996.391
3,10
Tổng cộng
499.616
100,00
1.837.394.381
100,00
Bảng 5.14: 5 thành phần phụ tải của Điện Bà Rịa Vũng Tàu năm 2015
STT
Thành phần phụ tải
Số khách hàng
Tỷ trọng (%)
Thương phẩm (kWh)
Tỷ trọng 
(%)
1
Nông nghiệp, lâm nghiệp, thuỷ sản
15.468
8,34
153.268.951
4,75
2
Công nghiệp, Xây dựng
4.702
53,34
980.049.474
1,44
3
Thương nghiệp, khách sạn, nhà hàng
7.115
1,91
35.062.081
2,19
4
Quản lý, tiêu dùng
292.985
33,31
612.017.484
90,03
5
Hoạt động khác
5.174
3,10
56.996.391
1,59
Tổng cộng
325.444
100
1.837.394.381
100
Dữ liệu sau khi sàng lọc giới thiệu trong bảng 5.15
Bảng 5.15: Dữ liệu sau khi sàng lọc
TT
Dạng khách hàng
Số lượng mẫu
I
Điện lực Đồng Tháp
84
1
Ánh sáng sinh hoạt
30
2
Công nghiệp
37
3
Thương mại, dịch vụ
17
II
Điện lực Bà Rịa Vũng Tàu
59
1
Ánh sáng sinh hoạt
5
2
Công nghiệp
30
3
Thương mại, dịch vụ
24
Tổng
143
5.5.2	 Kết quả tính toán các chỉ số thiệt hại do mất điện
Các chi phí SCDF, CCDF và IER cho 2 công ty điện lực Đồng Tháp và Bà Rịa – Vũng Tầu được giới thiệu trong các bảng 5.16 - 5.20: 
Bảng 5.16: Chi phí SCDF của Điện lực Đồng Tháp (103VNĐ/kWp) 
Dạng khách hàng
5 phút
30 phút
1 giờ
2 giờ
8 giờ
Ánh sáng sinh hoạt
21
203
426
839
2.111
Công nghiệp, xây dựng
3
25
49
261
554
Thương mại, dịch vụ
84
546
1.289
4.728
15.907
Bảng 5.17: Chi phí SCDF của Điện lực Bà Rịa – Vũng Tàu (103VNĐ/kWp) 
Dạng khách hàng
5 phút
30 phút
1 giờ
2 giờ
8 giờ
Ánh sáng sinh hoạt
168
503
1.537
3.073
5.587
Công nghiệp, xây dựng
1
27
70
162
363
Thương mại, dịch vụ
34
253
460
937
3.432
Bảng 5.18: Chi phí CCDF của Điện lực Đồng Tháp (VNĐ/kWtb )
5 phút
30 phút
1 giờ
2 giờ
8 giờ
CCDF
900
6.653
14.557
63.591
171.918
Bảng 5.19: Chi phí CCDF của Điện lực Bà Rịa – Vũng Tàu (VNĐ/kWtb )
5 phút
30 phút
1 giờ
2 giờ
8 giờ
CCDF
1.879
14.822
28.079
58.363
200.378
Bảng 5.20: Suất thiệt hại do gián đoạn cung cấp điện IER (VNĐ/kWh). 
Điện lực Đồng Tháp
Điện lực Bà Rịa – Vũng Tàu
IER (VNĐ/kWh)
22.241
26.203
5.5.3 Một số kết quả khác
Ngoài các chỉ số thiệt hại do mất điện, kết quả khảo sát còn cho các thông tin rất bổ ích về bản thân khách hàng, mức độ không hài lòng của khách hàng khi mất điện, giải pháp chiếu sáng thay thế khi gián đoạn cung cấp điện, chất lượng phục vụ của ngành điện, hình thức thông báo cắt điện được khách hàng ưa thích ... Các thông tin này được giới thiệu trên các biểu đồ hình 5.8 – 5.21 của luận án
5.6	Kết luận của chương 5
1).	Để nghiên cứu khía cạnh kinh tế của bài toán độ tin cậy cung cấp điện cần đánh giá được suất thiệt hại cho kWh mất hoặc thiếu điện đối với hộ tiêu thụ và thiệt hại cho 1 lần mất điện trong hệ thống. Những thống số này có thể phục vụ cho công tác quy hoạch, thiết kế và vận hành các hệ thống cung cấp điện có xét đến yếu tố độ tin cậy
2).	Việc nghiên cứu được thực hiện bằng cách điều tra và phỏng vấn trực tiếp của các khách hàng sử dụng điện theo các phiếu điều tra được chuẩn bị sẵn. Phiếu điều tra được xây dựng cho từng nhóm khách hàng theo quy định của nhà nước trong biểu giá bán lẻ điện của từng quốc gia. 
3).	Số lượng đối tượng cần được phỏng vấn được xác định trên cơ sở điện năng sử dụng và số lượng khách hàng của từng nhóm hộ tiêu thụ, số đối tượng được khảo sát càng lớn, kết quả đánh giá càng gần với thực tế, tuy nhiên chi phí và thời gian cho khảo sát càng nhiều.
4).	Các phiếu điều tra sau khi thu về cần được xử lý, loại bỏ các phiếu không bình thường với sai khác quá lớn so với thông tin chung trước khi tiến hành tính toán các chỉ số về thiệt hại do mất và thiếu điện
5).	Dữ liệu thu thập được trong các phiếu điều tra cũng cho phép đánh giá ý kiến của khách hàng về chất lượng phục vụ của các đơn vị điện lục và giải pháp có thể sử dụng để giảm thiểu thiệt hại do mất và thiếu điện 
6).	Do sự phát triển nhanh của kinh tế và xã hội nên việc điều tra, đánh giá thiệt hại do mất (hoặc thiếu) điện cần được thực hiện và cập nhật cho từng thời kỳ 5 đến 10 năm.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
A.	Kết luận:
1.	Hệ thống điện Lào trong nhiều thập kỷ qua đã có bước phát triển mạnh mẽ, đảm bảo nhu cầu điện năng cho phát triển kinh tế - xã hội của đất nước. Cường độ sử dụng điện năng đang trong giai đoạn tăng trưởng, hệ số đàn hồi điện năng khá cao và chưa ổn định, tốc độ phát triển nguồn và lưới điện nhanh so với các nước trong khu vực
2.	Việc phát triển nhanh LĐPP ở khu vực nông thôn và miền núi nhằm phục vụ cho mục tiêu điện khí hóa toàn quốc kéo theo nhiều vấn đề về CLĐN: điện áp ở nhiều nút phụ tải biến thiên quá giới hạn cho phép, tổn thất công suất và điện năng trên lưới điện khá lớn và đang có xu hướng tăng, độ tin cậy cung cấp điện thấp.
3.	Theo mục đích nghiên cứu đã đặt ra, luận án “Nghiên cứu nâng cao chất lượng điện năng trên lưới điện của Công ty Điện lực Lào (EDL)” đã có những đóng góp mới sau đây:
Đánh giá tiềm năng và vai trò của thủy điện vừa và nhỏ, một thế mạnh của Lào, trong việc đảm bảo CLĐN trong LPP của Lào. Nếu được quy hoạch và phát triển đúng, các nhà máy này có thể đóng vai trò rất tích cực trong đảm bảo CLĐN cho lưới điện phân phối ở nông thôn và miền núi của Lào.
Nghiên cứu tác động của quản lý nhu cầu (DSM) đến CLĐN của lưới điện. Đề xuất phương pháp xây dựng biểu đồ phụ tải kéo dài tuyến tính hóa (Linear Matching Load Duration Curve – LMLDC) và sử dụng biểu đồ này trong nghiên cứu các thông số vận hành của lưới điện.
Đề xuất phương pháp sử dụng LMLDC kết hợp với dãy phân bố xác suất năng lực tải của hệ thống cung cấp điện để tính kỳ vọng thiếu hụt điện năng đối với nút phụ tải, thông số này kết hợp với suất thiệt hại do mất (hoặc thiếu) điện cho phép đánh giá mức tăng cường hợp lý các chỉ số độ tin cậy cung cấp điện đối với hộ tiêu thụ.
Lần đầu tiên tại Việt Nam đã tiến hành việc nghiên cứu các thiệt hại do mất điện nhằm đánh giá suất thiệt hại cho 1 kWh mất (hoặc thiếu) điện và thiệt hại cho 1 lần mất điện. Tại nghiên cứu thí điểm đã xây dựng các mẫu phiếu khảo sát cho từng loại khách hàng, tiêu chí lựa chọn khách hàng cần điều tra, xử lý các số liệu thống kê và tính toán các chỉ số thiệt hại do mất điện.
Thông tin nhận được từ các phiếu điều tra cũng cho phép đánh giá chất lượng phục vụ của các đơn vị điện lực theo quan điểm của khách hàng và loại hình dịch vụ mà khách hàng ưa thích để cải thiện chất lượng dịch vụ
Kết quả nghiên cứu có thể phục vụ cho công tác quy hoạch và thiết kế các hệ thống cung cấp điện có xét đến yếu tố độ tin cậy
B.	Kiến nghị:
1.	Cần quan tâm đúng mức và xây dựng quy hoạch phát triển hợp lý các nguồn thủy điện vừa và nhỏ để nâng cao CLĐN của LĐPP ở khu vực nông thôn và miền núi của Lào.
2.	Xây dựng và thực hiện các đề án quản lý nhu cầu điện năng (DSM) để nâng cao hiệu quả sử dụng điện và cải thiện CLĐN trên lưới điện của EDL.
3.	Đưa các chỉ tiêu về độ tin cậy vào quản lý vận hành lưới điện Lào, tổ chức thống kê sự cố và các thông số liên quan đến độ tin cậy, điều tra các thiệt hại do mất điện (hoặc thiếu) điện gây ra để có thể xét đến yếu tố độ tin cậy trong quy hoạch, thiết kế và quản lý vận hành lưới điện.