EVNSPC: Quản lý, vận hành trực tuyến lưới điện bằng Công nghệ số

Theo nhận định của Ban lãnh đạo Tổng Công ty Điện lực miền Nam – EVN SPC, đây là một trong những bước quan trọng, trong thực hiện chiến lược phát triển lưới điện thông minh theo Đề án đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt.

Trung tâm điều hành SCADA của EVN SPC sẽ kết nối với toàn hệ thống SCADA với các Công ty điện lực trực thuộc tại các tỉnh, thành, từ đó giúp cho quá trình vận hành, xử lý, ngăn ngừa các sự cố trên hệ thống lưới điện hiệu quả nhiều hơn so với cách vận hành truyền thống như trước đây.

Lưới điện, trạm biến áp được số hóa trong máy tính

Theo Ban lãnh đạo EVN SPC, hiện đơn vị đang quản lý khoảng 200 trạm biến áp 110kV (năng lực của mỗi trạm cung cấp điện từ vài ngàn đến hàng chục ngàn – tùy quy mô của mỗi trạm), với hàng chục ngàn km đường dây điện truyền tải phân phối. Khi lưới điện xảy ra sự cố, các nhân viên kỹ thuật phải thông qua khách hàng phản ánh hoặc phải dò tìm thủ công để xác định nguyên nhân sau đó mới đề ra phương án sữa chữa.

Nhưng hiện nay, với hệ thống điều hành SCADA gần như toàn bộ các trạm biến thế, lưới điện được số hóa trên hệ thống máy tính. Chỉ cần theo dõi qua hệ thống máy tính, các nhân viên trực biết được tình hình vận hành thực tế trên lưới điện như: điện áp, dòng điện, công suất… để điều hành nguồn điện ổn định, hợp lý nhất. Trường hợp sự cố hệ thống điện gặp sự cố, hệ thống SCADA cấp báo để các đơn vị quản lý đề ra các phương án khắc phục trong thời gian nhanh nhất.

Theo ông Nguyễn Phước Quý Hải – Giám đốc Trung tâm SCADA EVN SPC đối với những sự cố thoáng qua, nếu chưa có hệ thống SCADA thì đơn vị quản lý vận hành khó biết được đã xảy ra sự cố. Điều này tạo ra sự tiềm ẩn nguy cơ sự cố sẽ mở rộng và gây hậu quả nặng nề hơn. Ngoài ra trong điều kiện mưa, gió, bão lũ…cần phải thao tác cắt điện các đường dây cũng như thực hiện cấp điện trở lại, nhân viên trực chỉ cần thao tác trên hệ thống SCADA mà không phải đến trực tiếp ra hiện trường.

Kết nối hệ thống SCADA với điều độ hệ thống miền

Dự án xây dựng hệ thống SCADA kết nối hệ thống lưới điện được EVN SPC triển khai từ năm 2012 với giá trị đầu tư lên tới 15,3 triệu USD (nguồn vốn từ Ngân hàng Thế giới), sử dụng công nghệ từ tập đoàn Siemens (Đức). Quy mô dự án gồm một hệ thống SCADA chính, một hệ thống dự phòng kết nối lưới điện, trạm biến áp tại 21 tỉnh thành chính thức vận hành từ tháng 5-2017.

Khi hệ thống SCADA vận hành có 104 trạm biến áp đã được kết nối, đến nay số lượng trạm biến áp kết nối đã tăng lên 164 trạm. Từ chuyển giao kỹ thuật nước ngoài, các cán bộ EVN SPC học hỏi để tiếp tục kết nối toàn bộ 200 trạm biến áp trong năm 2017, trong đó có những trạm biến áp phát triển mới sau này. Đồng thời hệ thống SCADA này cũng sẽ kết nối đồng bộ về Trung tâm điều độ hệ thống điện miền Nam (A2) nhằm chia sẻ dữ liệu và thực hiện công tác điều độ khi có yêu cầu từ A2.

Với thành công ở giai đoạn đầu, EVN SPC tiếp tục nghiên phát triển giai đoạn 2 cho hệ thống SCADA theo hướng thông minh hơn. Cụ thể ngoài việc phát hiện sự cố, hệ thống SCADA mới sẽ được lập trình tự động cắt điện trong phạm vi nhỏ nhất. Mặt khác so với cách quản lý vận hành trước đây (mỗi trạm biến áp có khoảng 10 người trực), với hệ thống SCADA việc bật mở các thiết bị đóng cắt…điều thực hiện thao tác trên máy tính, vì vậy EVN SPC sẽ giảm số lượng người trực tại các trạm này còn khoảng 2 người/trạm, như vậy sẽ giảm đáng kể số lượng nhân viên trực tại các trạm biến áp trên địa bàn 21 tỉnh thành.

Tăng cường ứng dụng khoa học công nghệ

Theo nhận định của ông Nguyễn Phước Đức – Phó Tổng Giám đốc EVN SPC, ứng dụng khoa học công nghệ chính là “đòn bẩy” góp phần nâng cao hiệu quả kinh doanh, tạo đà phát triển nhanh và bền vững cho đơn vị trong bối cảnh cạnh tranh và nhiều khó khăn của ngành Điện hiện nay. Thực tế đã chứng minh trong kinh doanh, quản lý và vận hành lưới điện nếu ứng dụng các thành tựu khoa học đi trước thì các hoạt động khác sẽ triển khai nhanh, hiệu quả và đồng bộ.

Hiện EVNSPC là đơn vị quản lý và vận hành lưới điện trên địa bàn có nhiều tỉnh, thành ven biển; mức độ nhiễm mặn cao; thường xảy ra hiện tượng phóng điện bề mặt cách điện, điện áp thay đổi; các sự cố xảy ra trên đường dây gây mất an toàn hệ thống điện. Để khắc phục những hạn chế này, EVN SPC đã mạnh dạn nghiên cứu, đầu tư ứng dụng đồng loạt nhiều kỹ thuật công nghệ mới trong quản lý và vận hành lưới điện. Đối với tình trạng nhiễm bẩn và nhiễm mặn sứ cách điện, trước đây để xử lý phải cắt điện đường dây, thay xà đỡ composite vừa tốn kém chi phí, mất nhiều thời gian hơn nữa còn làm ảnh hưởng lớn đến hoạt động sản xuất kinh doanh và đời sống người dân. Với hiện nay, EVN SPC đã sử dụng công nghệ vệ sinh cách điện bằng nước áp lực cao giúp vệ sinh thiết bị, cách điện các trạm biến áp 110 kV và đường dây 22kV dễ dàng mà không cần phải cắt điện, tiết kiệm nhân lực, thời gian, chi phí cũng như làm giảm sự cố điện. Từ những hiệu quả thiết thực đó, năm 2016 EVN SPC đã trang bị 68 bộ thiết bị vệ sinh hotline và triển khai đại trà công nghệ này cho 21 đơn vị trực thuộc đồng thời tổ chức các khóa đào tạo, hướng dẫn vận hành thiết bị an toàn, đúng quy định.

Đối với lưới điện trung thế để khắc phục tình trạng điện áp thường xuyên thay đổi do nhu cầu phụ tải tăng giảm theo từng thời điểm, EVN SPC đã áp dụng công nghệ bù ứng động theo “Var”. Trước đây để xử lý sự cố này EVN SPC thực hiện theo hai phương thức chính là bù cố định và bù ứng động theo thời gian với ưu tiên điện áp. Tuy nhiên, phương thức bù cố định chỉ phát huy tác dụng vào giờ cao điểm của phụ tải, còn vào giờ thấp điểm thường gây ra hiện tượng bù dư, làm giảm tuổi thọ dây dẫn, cách điện, tăng tổn thất điện năng. Trong khi đó, phương thức bù ứng động theo thời gian cũng không mang lại hiệu quả đối với tải khu công nghiệp do phụ tải thường xuyên thay đổi với biên độ lớn về công suất. Từ khi áp dụng phương thức bù theo Var, hiện tượng sụt áp, bù dư đã được cải thiện rõ rệt, cung cấp chất lượng điện năng tốt hơn.

Bên cạnh đó, để rút ngắn thời gian phát hiện và xử lý sự cố, EVN SPC đã áp dụng hệ thống lưới điện thông minh vận hành nhờ nhiều nút thiết bị gồm recloser, tụ điện bù, điện kế điện tử. Qua mạng truyền dẫn cáp quang nội bộ, hệ thống này sẽ thu thập dữ liệu, thông số vận hành lưới điện liên tục. Đặc biệt, hệ thống có thể báo sự cố và xác định chính xác khu vực xảy ra sự cố. Tất cả thông tin thu thập được truyền về phòng điều hành hệ thống đặt tại trụ sở công ty. Nhờ đó, người theo dõi có thể phát hiện sự cố trong vòng 2 phút, đóng cắt các thiết thị điện cách xa vài chục cây số, thực hiện khoanh vùng, hạn chế sự lan rộng của sự cố. Đây là ưu điểm vượt trội so với hệ thống lưới điện thông thường. Đặc biệt, từ tháng 4/2017, EVN SPC đã đưa vào sử dụng module giám sát thực hiện công trình qua hình ảnh cho tất cả các đơn vị thành viên nhằm nâng cao chất lượng và tiến độ thi công công trình. Đây cũng là công cụ hỗ trợ cho lãnh đạo, bộ phận quản lý, giám sát thi công thuận lợi trong quản lý chuyên môn hằng ngày.

Để thực hiện hiệu quả chiến lược phát triển công nghệ điện lực, kế hoạch phát triển hệ thống công nghệ thông tin giai đoạn 2016 - 2030, EVN SPC tiếp tục huy động vốn đầu tư phát triển hệ thông thu thập dữ liệu từ xa, phát triển lưới điện thông minh; triển khai chương trình quản lý truyền tải điện tiên tiến; nâng cao hiệu quả kinh doanh tạo đà phát triển mạnh mẽ.