Nghiên cứu phát triển hệ thống đo lường giám sát quản lý trạm biến áp và lưới điện hạ áp tại Việt Nam

Hiện nay, quá trình giám sát, cảnh báo và thu thập dữ liệu vận hành theo thời gian thực của các trạm biến áp (TBA) và lưới điện hạ áp tại Việt Nam chưa được triển khai đồng bộ. Việc kiểm tra, đo đạc, lấy các thông số vận hành của trạm biến áp được thực hiện thủ công tốn nhân lực, trong khi các thiết bị giám sát, hiển thị trong trạm là loại thiết bị tại chỗ, lắp đặt rời rạc và không có khả năng lưu giữ số liệu cũng như truyền dữ liệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu phát triển hệ thống đo lường giám sát quản lý trạm biến áp và lưới điện hạ áp tại Việt Nam CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG GIÁM SÁT QUẢN LÝ TRẠM BIẾN ÁP VÀ LƯỚI ĐIỆN HẠ ÁP TẠI VIỆT NAM 1 2 3* Nguyễn Xuân Hà , Trần Quang Khải ,Nguyễn Hữu Đức 1 Cty TNHH Giải pháp lưới điện thông minh SES, 03789 03989, hanx@ses-tech.vn 2 Cty TNHH Giải pháp lưới điện thông minh SES, 0977 361327, khaitq@ses-tech.vn 3 Trường đại học Điện lực, 0901 008 555, corresponding author: ducnh@epu.edu.vn Tóm tắt: Hiện nay, quá trình giám sát, cảnh báo và thu thập dữ liệu vận hành theo thời gian thực của các trạm biến áp (TBA) và lưới điện hạ áp tại Việt Nam chưa được triển khai đồng bộ. Việc kiểm tra, đo đạc, lấy các thông số vận hành của trạm biến áp được thực hiện thủ công tốn nhân lực, trong khi các thiết bị giám sát, hiển thị trong trạm là loại thiết bị tại chỗ, lắp đặt rời rạc và không có khả năng lưu giữ số liệu cũng như truyền dữ liệu. Do đó, nhóm nghiên cứu đã tiến hành phát triển giải pháp giám sát thông số vận hành quan trọng (S3M-SGMV) tại các TBA và lưới điện phân phối. Sản phẩm này giúp nâng cao hiệu quả quản lý vận hành, khai thác lưới điện phân phối. Các hiện tượng bất thường được cảnh báo kịp thời, qua đó tránh sự cố ngừng cung cấp điện, cháy nổ cũng như giảm tuổi thọ các thiết bị trên lưới điện, giúp vận hành lưới điện một cách ổn định và tin cậy. Hệ thống S3M-SGMV gồm thiết bị thu thập dữ liệu lắp đặt tại TBA và phần mềm quản lý cài đặt tại phòng vận hành trung tâm. Sản phẩm này đã được kiểm nghiệm thực tế trên lưới điện của hơn 20 đơn vị điện lực. Các kết quả đảm bảo độ chính xác, đáp ứng nhu cầu vận hành của các Công ty Điện lực. Từ khóa: Đo lường giám sát; tự động hóa lưới điện phân phối; máy biến áp. Abstract: Currently, substations and low-voltage grids have not been automated in the process of monitoring, warning and collecting operational data. The manual method of checking, measuring and collecting operating parameters of the substation is labor intensive, while most monitoring and alarming devices in the substation are on-site monitoring devices, which have no capabilities of data storaging or data transmission. Because of the above reasons, research team has researched and developed a solution with the goal of replacing traditional and manual operations, saving manpower, providing real time measurement data fully and accuratly supporting the management process. Our solution supports the early detection of abnormal phenomeno, improving the reliability and stability of the substation. After the implementation on several substations, the product “ONLINE MEASUREMENT - MONITORING - MANAGEMENT SYSTEM FOR TRANSFORMER SUBSTATIONS AND LOW-VOLTAGE GRID S3M-SGMV” has met and solved the existing problems in the operation of the distribution grid, contribute to the 'Digital transformation and improve the operation efficiency of the national power system' and towards the development of smart grid in Vietnam. Từ khóa: Monitoring measurement; distribution grid automation; transformer. 357 KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC NĂM 2022 CHỮ VIẾT TẮT EVN: Tập đoàn Điện lực Việt Nam S3M-SGMV: Hệ thống đo lường giám sát quản lý trạm biến áp và lưới điện phân phối TBA: Trạm biến áp FI: Bộ cảnh báo sự cố đầu cáp Fault Indicator SMS: Short Message Services MCCB: Moulded Case Circuit Breaker RMU: Ring Main Unit LAN: Local Area Network ADSL: Asymmetric Digital Subscriber Line VPN: Virtual private network 1. GIỚI THIỆU Trên lưới điện đã có hệ thống công tơ điện tử, công tơ đo xa nhưng thực tế công tác quản lý, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa [1] đối với các TBA và lưới điện hạ áp đang được thực hiện thủ công. Thiết bị giám sát, hiển thị trong trạm là các thiết bị tại chỗ, lắp đặt rời rạc và không có khả năng lưu giữ số liệu cũng như truyền dữ liệu [4] nên phần lớn sự cố ở lưới điện phân phối được khắc phục sau khi người dân/khách hàng phản ánh cho đơn vị vận hành. Công tác vận hành thủ công ngoài việc tốn nhân lực còn nhiều nhược điểm như: Không có khả năng cảnh báo sớm hoặc tức thời sự cố bất thường; Nhiều nguy cơ mất an toàn khi công nhân vận hành vẫn phải tiếp xúc trực tiếp với phần tử mang điện; Khả năng giám sát hạn chế, không liên tục; Nhiều trường hợp không lấy được liệu cần thiết như các thời điểm xuất hiện bất thường, các tín hiệu sự cố, tín hiệu cảnh báo, mất điện…; Số liệu đo không đồng thời và một số trường hợp bị thiếu chính xác. Hiện nay tại Việt Nam, chỉ có một số giải pháp mang tính đơn lẻ như: Hệ thống giám sát nhiệt độ [5]; Thiết bị cảnh báo sự cố FI qua tin nhắn SMS [6]; Hệ thống thu thập dữ liệu công tơ[7]… Chưa có giải pháp tổng thể giải quyết đầy đủ các nhu cầu của các đơn vị vận hành lưới điện như: kiểm soát thời gian thực toàn và số hóa bộ các thông số vận hành chính trong TBA (thông số điện, thông số trạng thái, thông số cảnh báo); cảnh báo tức thời các bất thường; hỗ trợ giảm tổn thất trên lưới; giảm nhân lực kiểm tra lưới điện khi đang vận hành. Trên thế giới, các hãng lớn như Schneider[8], ABB[9], Siemen[10]… đều có các hệ thống giám sát, điều khiển, quản lý năng lượng và tình trạng vận hành của thiết bị tuy nhiên việc áp dụng vào lưới điện hiện hữu tại Việt Nam 358 CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA có nhiều hạn chế do cần phải thay thế đồng bộ nhiều thiết bị của hãng và khó tùy chỉnh mô hình, tính năng phần mềm theo nhu cầu thực tế tại Việt Nam. Từ cá ...