Công nghệ tiên tiến và giải pháp số hóa trong vận hành lưới điện truyền tải Việt Nam

Tiếp theo bài viết về ‘Ứng dụng công nghệ tiên tiến trong quản lý vận hành lưới điện truyền tải’, trong đó đã nêu 3 giải pháp công nghệ, dưới đây, chuyên gia Hội đồng Khoa học Tạp chí Năng lượng Việt Nam tiếp tục giới thiệu, phân tích các công nghệ tiên tiến, công nghệ số đang và sẽ được sử dụng trong vận hành lưới điện truyền tải của Việt Nam.

4. Hệ thống thu thập thông tin, giám sát, cảnh báo sét:

Để có đầy đủ thông tin về sét, phục vụ cho công tác thiết kế, vận hành, sửa chữa và giảm thiểu sự cố do sét đánh. Tổng công ty Truyền tải điện Quốc gia (EVNNPT) đã triển khai đầu tư trang bị ‘hệ thống thu thập cảnh báo sét’, giúp hỗ trợ xác định nhanh vị trí sự cố do sét và phân tích nguyên nhân sự cố. Hệ thống cung cấp bộ cơ sở dữ liệu về giông, sét bao gồm:

Thứ nhất: Thu thập, xây dựng cơ sở dữ liệu về giông, sét trên toàn bộ khu vực có hệ thống lưới điện. Cung cấp dữ liệu phục vụ phân tích sự cố do sét, từ đó đưa ra giải pháp giảm thiểu sự cố do sét của lưới điện truyền tải và phục vụ thiết kế các công trình điện.

Thứ hai: Cảnh báo sớm quá trình phát triển hình thành cơn giông, sét để có biện pháp xử lý đối phó kịp thời nâng cao độ tin cậy vận hành lưới điện.

Thứ ba: Cung cấp các số liệu thống kê về sét như cường độ, mật độ sét theo các vùng lãnh thổ, theo thời gian, nhằm phục vụ cho công tác khảo sát, thiết kế bảo vệ chống sét các công trình điện.

Hiện nay, EVNNPT đã hoàn thành triển khai dự án các hệ thống này cho khu vực miền Bắc và Bắc Trung bộ, đang triển khai cho khu vực Nam Trung bộ và miền Nam. Dự án đã mang lại một số hiệu quả bước đầu:

(i) Tìm nhanh điểm sự cố đối với sự cố có nguyên nhân do sét.

(ii) Ứng dụng hệ thống quan trắc sét, kết hợp với phần mềm EMTP để phân tích sự cố có nguyên nhân do sét, đề xuất giải pháp đối với các sự cố có nguyên nhân do sét, xác định suất cắt do sét, (hình minh hoạ duới đây):

Ứng dụng công nghệ tiên tiến trong quản lý vận hành lưới điện truyền tải ở Việt Nam

 

(iii) Cảnh báo quá trình hình thành cơn giông (hình dưới):

Ứng dụng công nghệ tiên tiến trong quản lý vận hành lưới điện truyền tải ở Việt Nam

 

(iv) Cung cấp dữ liệu thống kê về sét phục vụ thiết kế lưới điện (theo hình dưới đây):

Ứng dụng công nghệ tiên tiến trong quản lý vận hành lưới điện truyền tải ở Việt Nam

 

5. Tiếp tục sử dụng rộng rãi công nghệ rửa sứ online:

Công nghệ tiên tiến và giải pháp số hóa trong vận hành lưới điện truyền tải Việt Nam
Rửa sứ online trên đường dây 500 kV Nho Quan - Thường Tín.

Ứng dụng công nghê rửa cách điện (sứ) online với phương pháp sử dụng nước cách điện thấp kết hợp bộ súng bắn tia nước rửa sứ online. Trên cơ sở thử nghiệm từ đề tài nghiên cứu ứng dụng khoa học của Công ty Truyền tải điện 3 (năm 2010), đến nay công nghệ rửa sứ online này đã được hoàn thiện và ứng dụng phổ biến. Việc đưa vào sử dụng rửa sứ online chủ yếu áp dụng cho các đường dây khó cắt điện, nhanh nhiễm bẩn.

Trong những năm qua, các Công ty Truyền tải điện đã mua sắm trang thiết bị và đào tạo tập huấn công nhân kỹ thuật tiến hành công tác vệ sinh cách điện online theo kế hoạch, thay thế cho việc phải cắt điện đường dây để lau sứ, vệ sinh cách điện thủ công. Công nghệ này ưu tiên thực hiện tại các vị trí có nguy cơ sự cố (như vùng đất đỏ Tây Nguyên, khu vực thường xuyên bụi nhiễm bẩn cao, yêu cầu khó cắt điện, đường dây mang tải cao v.v…).

Việc ứng dụng công nghệ bộ rửa sứ online đã mang lại hiệu quả thiết thực, đảm bảo công tác vệ sinh chuỗi cách điện trong điều kiện đường dây vẫn vận hành mang điện bình thường, tránh nhiễm bẩn cách điện nhằm giảm phóng điện trên bề mặt chuỗi cách điện giảm tổn thất điện năng do vầng quang và giảm sự cố, đáp ứng yêu cầu truyền tải điện liên tục, tin cậy.

Công nghệ tiên tiến và giải pháp số hóa trong vận hành lưới điện truyền tải Việt Nam
Rửa sứ online trên đường dây 220 kV Phố Nối - Thường Tín.

6. Các giải pháp công nghệ - chuyển đổi số cần tiếp tục triển khai trong 2 năm tới:

Như đã nêu, hiện nay và trong tương lai đường dây truyền tải phải tránh khu dân cư, nhiều tuyến bắt buộc phải qua địa hình rừng rậm, núi cao, suối sâu và sình lầy; nhiều đoạn tuyến đường dây vô cùng hiểm trở, nằm cách rất xa đường công vụ; nhiều đường dây truyền tải có đường vào tuyến do lâu ngày đã bị mưa lũ, thiên tai làm bào mòn gây sạt lở, hư hỏng, ảnh hưởng lớn đến công tác quản lý vận hành, đặc biệt là công tác đi kiểm tra thực địa xử lý sự cố xảy ra trên đường dây. Để nâng cao chất lượng quản lý vận hành trong tình trạng ngày càng khó khăn này, cần tiếp tục tăng cường các giải pháp công nghệ - công cụ tiên tiến, áp dụng khoa học kỹ thuật vào quản lý vận hành. Một số giải pháp công nghệ kỹ thuật và công nghệ số cần triển khai thêm trong thời gian tới, bao gồm:

Thứ nhất: Ứng dụng công nghệ bản đồ thông tin địa lý (GIS):

Ứng dụng hệ thống GIS cho phép quản lý lưới điện, thiết bị trạm biến áp (TBA), đường dây (ĐZ), thiết bị thông tin trực quan trên nền bản đồ địa lý, địa hình, hành chính, vệ tinh và theo các lớp sơ đồ 500 kV, 220 kV; quản lý thông số thiết bị, hình ảnh tài liệu, lịch sử vận hành, tình trạng vận hành thời gian thực trên bản đồ thông tin địa lý.

Dự kiến cần hoàn thành xây dựng hệ thống GIS trong năm 2021 - 2022.

Ứng dụng công nghệ tiên tiến trong quản lý vận hành lưới điện truyền tải ở Việt Nam

 

Thứ hai: Chuyển đổi số trong công tác quản lý vận hành đường dây:

Cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ Tư đang diễn ra và được áp dụng rộng rãi trong mọi mặt cuộc sống. EVNNPT đã xây dựng kế hoạch chuyển đổi số, trong đó bao gồm lĩnh vực sản xuất.

Đối với công tác quản lý vận hành đường dây truyền tải, EVNNPT đang triển khai số hóa toàn bộ các công tác liên quan đến kiểm tra, quản lý đường dây truyền tải điện như:

- Cập nhật, lưu trữ, quản lý thông tin về thiết bị.

- Cập nhật lưu trữ quản lý thông tin về công tác kiểm tra (định kỳ ngày, đêm; kỹ thuật, sự cố …), xử lý tồn tại, sửa chữa bảo dưỡng lưới truyền tải điện…

- Tự động thống kê, tổng hợp và trích xuất các báo cáo theo biểu mẫu quy định.

- Tự động cảnh báo, kiến nghị các công tác đo đạc, sửa chữa, bảo dưỡng định kỳ thiết bị trong năm 2021.

Bên cạnh đó, EVNNPT kết hợp triển khai ứng dụng công nghệ AI phân tích hình ảnh từ thiết bị chụp ảnh, camera và thiết bị bay UAV bằng công nghệ AI để nhận diện/phân loại được bất thường/bình thường trong kiểm tra đường dây.

Bên cạnh đó, trong năm 2021 - 2022, cần triển khai số hóa thông tin thiết bị trạm, đường dây trên phần mềm quản lý kỹ thuật PMIS, triển khai chuẩn hóa dữ liệu theo mô hình CIM, xây dựng các Dashboard, triển khai công cụ phân tích thông minh, cùng giao diện tùy biến để các đối tượng trong khối kỹ thuật có thể khai thác được thông tin từ hệ thống PMIS.

Thứ ba: Ứng dụng giám sát động đường dây (DLR):

Do nhu cầu sử dụng điện tăng nên các đường dây truyền tải, cấp điện cho khu vực các thành phố lớn, khu vực phụ tải cao thường xuyên vận hành đầy, hoặc quá tải. Tuy nhiên, việc nâng cấp, cải tạo và xây mới đường dây các khu vực này rất khó khăn do chi phí đầu tư, giải phóng mặt bằng rất lớn. Để tăng hiệu quả sử dụng hệ thống truyền tải hiện hữu, giảm thiểu nghẽn mạch, việc ứng dụng công nghệ DLR là một giải pháp hiệu quả.

Công nghệ DLR sử dụng các dữ liệu về điều kiện thời tiết trong khu vực (như tốc độ, hướng gió, nhiệt độ môi trường, bức xạ mặt trời) để tính toán khả năng truyền tải của ĐZ theo thời gian thực. Kết quả tính toán trong hầu hết các trường hợp, khả năng truyền tải công suất ở thời gian thực lớn hơn công suất tĩnh lên đến 25%. Việc này cho phép người vận hành hệ thống tận dụng khả năng thực tế của ĐZ để truyền tải thêm công suất. Nghiên cứu cho thấy DLR mang lại nhiều hiệu quả:

(i) Đảm bảo độ tin cậy của hệ thống khi tối ưu trào lưu công suất.

(ii) Tăng trào lưu công suất trên đường dây với chi phí đầu tư tối thiểu.

(iii) Tăng cường chức năng cho lưới điện thông minh nhờ khả năng giám sát dữ liệu thời gian thực. Cụ thể là giám sát thời gian thực: Trào lưu công suất, độ võng, lực căng (hoặc cả hai), tốc độ gió, nhiệt độ dây dẫn… (những dữ liệu thông thường không được cung cấp cho người vận hành).

Ứng dụng công nghệ tiên tiến trong quản lý vận hành lưới điện truyền tải ở Việt Nam

 

Trong năm 2022, EVNNPT sẽ tiến hành thử nghiệm Ứng dụng DRL trên đường dây 220 kV Vân Trì - Chèm.

Thay lời kết:

Việc đẩy mạnh triển khai ứng dụng khoa học, công nghệ đã mang lại hiệu quả trong công tác quản lý kỹ thuật, giảm sự cố, giảm tổn thất điện năng lưới điện truyền tải, đảm bảo hệ thống truyền tải vận hành an toàn, tin cậy, ổn định, nâng cao năng suất lao động trong bối cảnh sản lượng truyền tải tăng trưởng bình quân từ 11 - 12%/năm. Một số chỉ tiêu đã đạt hiệu quả cụ thể trong thời gian vừa qua:

Một là, về tổn thất điện năng: Tỷ lệ tổn thất điện năng lưới điện truyền tải năm 2019 đạt bằng chỉ tiêu tổn thất điện năng của năm 2020 được giao trong Kế hoạch 5 năm 2016 - 2020 (tức là chỉ tiêu này, EVNNPT về trước 1 năm trong Kế hoạch 5 năm); tổn thất năm 2020 của lưới điện truyền tải thấp hơn so với kế hoạch được giao.

Hai là, về sự cố lưới điện: Số vụ sự cố năm sau luôn giảm hơn năm trước, EVNNPT luôn đạt chỉ tiêu suất sự cố EVN giao trong giai đoạn 2016 - 2020, mặc dù chỉ tiêu suất sự cố EVN giao năm sau đều thấp hơn năm trước từ 12 - 15%; suất sự cố năm 2019 EVNNPT thực hiện đều đạt 9/9 chỉ tiêu kế hoạch EVN giao cho năm 2020, vượt trước 1 năm so với chỉ tiêu 5 năm được giao.

Ba là, về năng suất lao động: Nhờ áp dụng công nghệ, theo tổng kết giai đoạn 2016 - 2020, năng suất lao động tăng trung bình 17% mỗi năm, đây là một chỉ tiêu rất quan trọng, ngoài hiệu quả về kinh tế, tài chính, chỉ tiêu về năng suất còn góp phần mang lại sự vững tin của đội ngũ quản lý các cấp trong phát huy năng lực quản lý điều hành kỹ thuật và đầu tư xây dựng lưới điện truyền tải.

Như vậy, có thể nói, việc ứng dụng công nghệ tiên tiến trong quản lý vận hành lưới điện truyền tải là một xu thế tất yếu. Ngoài việc mang lại những hiệu quả to lớn trong điều kiện địa lý lưới điện truyền tải ngày càng khó khăn, phức tạp, việc áp dụng công nghệ tiên tiến còn đáp ứng quản lý khối lượng lưới điện truyền tải ngày càng tăng trong thời gian tới, nhất là đảm bảo tin cậy trong vận hành truyền tải giải toả công suất các nguồn điện lớn và nguồn năng lượng tái tạo, cũng như cung cấp điện cho các nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội.

Theo nangluongvietnam.vn

  • 30/08/2021 10:09

Lĩnh vực hoạt động