Nghiên cứu hoàn thiện hệ thống giám sát và điều khiển phụ tải từ xa

Giải pháp "Nghiên cứu, thiết kế, xây dựng hệ thống giám sát và điều khiển phụ tải từ xa phục vụ cho chương trình quản lý nhu cầu điện” do ông Trần Dũng - Trung tâm sản xuất thiết bị đo điện tử Điện lực miền Trung (CPCEMEC) làm chủ nhiệm cùng nhóm tác giả đã đạt giải Nhì Công trình đoạt giải thướng Sáng tạo Khoa học Công nghệ Việt Nam năm 2019.

Mô hình giám sát và điều khiển phụ tải từ xa (ảnh st)

Trong bối cảnh kinh tế - xã hội phát triển nhanh chóng như hiện nay, nhu cầu sử dụng điện trên cả nước ngày càng tăng cao, đặc biệt trong mùa nắng nóng, các nhà máy điện trên cả nước phải chạy hết công suất và lượng điện truyền tải liên tục ở mức đỉnh của hệ thống lưới điện. Cùng với tình trạng đồ thị phụ tải không đồng đều, phụ tải giờ cao điểm và thấp điểm chênh lệch nhau khá cao. Vì vậy để đảm bảo đủ điện sản xuất, sinh hoạt cho nhân dân, hàng năm ngành Điện phải bỏ ra một lượng kinh phí rất lớn để xây dựng các nguồn điện nhằm đáp ứng nhu cầu phụ tải vào giờ cao điểm, nhưng trong giờ thấp điểm thì các nguồn điện này không phát huy hiệu quả, gây lãng phí đầu tư.
Ông Trần Dũng – chủ nhiệm đề tài cho biết, đáp ứng được nhu cầu quản lý phụ tải cho lưới điện phân phối, phù hợp với hạ tầng thiết bị hiện có mà không ảnh hưởng nhiều đến hoạt động sản xuất kinh doanh của khách hàng, hạn chế cắt điện trên diện rộng. Đề tài hướng đến mục tiêu thiết kế, xây dựng hệ thống giám sát và điều khiển phụ tải từ xa phục vụ cho chương trình Quản lý nhu cầu điện DSM như sau: Thiết kế mô hình hệ thống giám sát, điều khiển phụ tải từ xa; Chế tạo thiết bị giám sát và điều khiển phục vụ cho điều khiển phụ tải; Xây dựng hệ thống phần mềm liên kết giữa đơn vị vận hành lưới điện với khách hàng để theo dõi, phân tích và thực hiện kế hoạch cắt giảm phụ tải vào giờ cao điểm, hạn chế sự quá tải của lưới điện phân phối; Triển khai thử nghiệm cho nhóm khách hàng công nghiệp và định hướng mở rộng đề tài triển khai cho nhóm khách hàng khác; Đề xuất bộ tiêu chuẩn yêu cầu kỹ thuật của thiết bị và hệ thống phần mềm để Tập đoàn điện lực ban hành cho các Tổng công ty Điện lực triển khai áp dụng.
Hệ thống phần mềm DRMS (Demand Respond Management System) vận hành trên nền Web Appication, Web Server IIS, sử dụng giao thức https. Hệ thống dựa trên các dữ liệu của phụ tải khách hàng, mức công suất tối đa cho phép của lưới điện để phân tích và lựa chọn ra nhóm đối tượng cần sa thải khi lưới điện quá tải mà vẫn đảm bảo điện năng được cung cấp cho nhu cầu tối thiểu của khách hàng. Hệ thống DRMS kết nối với các thiết bị đầu cuối sử dụng giao thức TCP/IP thông qua kênh truyền riêng APN (Access Point Names)/VPN (Virtual Private Networks), mã hóa dữ liệu trên kênh truyền giữa Modem với Server, giữa Modem với công tơ bằng giao thức mã hóa AES128, bảo mật thông tin và ngăn chặn can thiệp trái phép từ bên ngoài bằng USB Token, chữ ký số khi xác nhận. Khi có cảnh báo quá tải và cần cắt giảm điện năng tiêu thụ, người vận hành hệ thống lập yêu cầu bao gồm mức công suất cần cắt và thời gian bắt đầu, kết thúc, hệ thống sẽ tự động xử lý chọn ra khách hàng cần tham gia vào sự kiện và điểm đo cần sa thải theo các điều kiện ưu tiên như loại khách hàng, công suất sử dụng, số lần đã tham gia, thời điểm tham gia gần nhất,... Từ đó hệ thống sẽ tính toán ra đường phụ tải cơ sở của khách hàng làm cơ sở xác định công suất sa thải và tính tiền khuyến khích cho khách hàng tham gia sự kiện. 
Thiết bị đầu cuối tại phụ tải khách hàng bao gồm: Hợp bộ đo lường có tích hợp rơ le bên trong để điều khiển đóng cắt từ xa. Modem GRPS/3G có cổng kết nối với hợp bộ đo lường theo kiểu RS232/RS485, để thu thập số liệu và điều khiển đóng/mở rơ le theo yêu cầu từ Server. Đồng thời modem còn có các đầu ra để điều khiển đóng/cắt thiết bị bên ngoài như máy cắt ACB (Air Circuit Breaker), contactor, rơ le.
Ông Nguyễn Xuân Tuấn - Trưởng Ban Viễn thông và Công nghệ thông tin EVN cho biết, theo lộ trình, hệ thống DRMS sẽ chỉ tập trung hỗ trợ EVN thực hiện chức năng quản lý sự kiện DR và quản lý các thông tin của khách hàng khi tham gia chương trình. Sau đó, hệ thống sẽ tiếp tục được nâng cấp, hoàn thiện giải pháp toàn thể, đáp ứng các yêu cầu của chương trình quản lý phụ tải.
Trong thời gian qua, hệ thống DRMS đã được EVNCPC.EMEC lắp đặt thử nghiệm tại một số doanh nghiệp tại khu vực miền Trung- Tây Nguyên thể hiện tính ổn định, hiệu quả trong quá trình vận hành.
Bài: HT