Bài viết tập trung vào các giải pháp ứng dụng khoa học công nghệ trong các dự án lưới điện thông minh trên lưới điện truyền tải nhằm nâng cao hiệu quả vận hành và điều khiển hệ thống, giảm sự cố, tăng cường ổn định, giảm tổn thất điện năng và nâng cao năng suất lao động.
Trang 1TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG KHOA HỌC CÔNG NGHỆ TRONG CÁC DỰ ÁN LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH TRÊN LƯỚI ĐIỆN
TRUYỀN TẢI NPT ĐẾN NĂM 2020
Nguyễn Tuấn Tùng
Tổng công ty Truyền tải điện Quốc gia
Tóm tắt: Xu hướng ứng dụng khoa học, công nghệ, nhất là công nghệ thông tin càng
ngày càng được quan tâm, phát triển ứng dụng trong các ngành công nghiệp, đặc biệt
là công nghiệp điện
Phát triển lưới điện thông minh trong lưới truyền tải điện EVN được triển khai trên các khía cạnh ứng dụng các giải pháp công nghệ và hệ thống quản lý nhằm nâng cao hiệu quả vận hành và điều khiển hệ thống lưới điện truyền tải, tăng chất lượng cung cấp điện cho khách hàng và đồng thời tăng năng suất lao động trong toàn tổng công ty truyền tải
Bài viết tập trung vào các giải pháp ứng dụng khoa học công nghệ trong các dự án lưới điện thông minh trên lưới điện truyền tải nhằm nâng cao hiệu quả vận hành và điều khiển hệ thống, giảm sự cố, tăng cường ổn định, giảm tổn thất điện năng và nâng cao năng suất lao động
1 HIỆN TRẠNG LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI NPT
Sản lượng điện truyền tải của NPT đã tăng từ 71,3 tỷ kWh năm 2008 lên 156,2 tỷ kWh năm 2016 Tốc độ tăng trưởng bình quân của sản lượng điện truyền tải là 10%/năm Tỷ lệ tổn thất điện năng trên lưới điện truyền tải năm 2016 là 2,36%
Số lượng các trạm biến áp trong lưới điện của NPT đã tăng từ 62 TBA (11 TBA
500 kV và 51 TBA 220 kV) với dung lượng là 22527 MVA năm 2008 lên 134 TBA (27 TBA 500 kV và 107 TBA 220 kV) với dung lượng 72.888 MVA thời điểm hiện tại Trong số 133 TBA trong đó có 29 TBA sử dụng hệ thống điều khiển bảo vệ truyền thống, 105 TBA sử dụng hệ thống điều khiển tích hợp bằng máy tính
Hiện nay, lưới điện truyền tải NPT đối mặt với một số thách thức và vấn đề chính như sau:
Vấn đề về cấu trúc liên kết lưới điện truyền tải;
Dòng điện ngắn mạch tăng cao;
Vấn đề nâng cấp hệ thống rơ le bảo vệ, các hệ thống sa thải phụ tải;
Vấn đề giới hạn ổn định 500 kV;
Vấn đề ổn định điện áp, cân bằng công suất phản kháng;
Trang 2 Vấn đề về chống sự cố do nguyên nhân sét đánh;
Vấn đề về SCADA và điều khiển xa các trạm biến áp;
Vấn đề về giảm chi phí và thời gian sửa chữa, bảo dưỡng và khắc phục sự cố;
Vấn đề về chất lượng điện năng;
Vấn đề về kết nối lưới với các nước trong khu vực
2 ĐÁNH GIÁ ỨNG DỤNG CÁC GIẢI PHÁP LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH TRONG LƯỚI TRUYỀN TẢI 220 - 500 KV NPT
Qua dự án hỗ trợ kỹ thuật do WB tài trợ, tư vấn đánh giá hiệu quả của một số giải pháp lưới điện thông minh cho lưới truyền tải điện Việt Nam cụ thể như sau:
Giải pháp lưới điện
Hệ thống định vị sự cố Giảm thời gian tìm kiếm, khôi phục điểm sự cố và thời
gian mất điện
25%
Hệ thống giám sát diện rộng
Ngăn ngừa sụp đổ điện áp 15% - 35%
Ngăn ngừa sự cố tách lưới của các nhà máy điện 15% - 35%
Hệ thống tự động hóa trạm Giảm điện năng không cung cấp được do sự cố mỗi năm 450 MWh
Hệ thống thu thập thông tin,
giám sát, cảnh báo sét
Giảm sự cố thoáng qua trên
Hệ thống thu thập dữ liệu đo
đếm
Giám sát điện năng truyền tải, phục vụ thị trường điện, giám sát tổn thất điện năng
95% dao động điện áp của nút lắp đặt thiết bị SVC nằm trong khoảng +/-5% điện áp danh định Ngăn ngừa sụp đổ điện áp 15% - 35%
Hệ thống thông tin địa lý Giảm chi phí quản lý 10% - 15%
Thiết bị giám sát dầu online Giảm số sự cố 80%
Thiết bị giám sát nhiệt động
đường dây (DLR) Tăng khả năng truyền tải 5% - 25%
Trang 33 GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH CỦA NPT
Trên cơ sở các vấn đề của lưới điện truyền tải NPT và kinh nghiệm của quốc tế, NPT đã lập kế hoạch ứng dụng lưới điện thông minh trên lưới điện truyền tải trên cơ sở ứng dụng công nghệ hiện đại, công nghệ thông tin, thu thập truyền và xử lý thông tin hiệu quả, công nghệ điều khiển xa Cụ thể với các giải pháp sau:
Nâng cao độ ổn
định lưới điện, ổn
định điện áp và
cân bằng công
suất phản kháng
- Lưới điện lớn, nhiều nút, tổng công suất nguồn điện lắp đặt trong hệ thống lớn, điện áp không ổn định
- Không đảm bảo tiêu chí N-1
- Truyền tải công suất cao Bắc - Nam
- Dòng điện ngắn mạch tăng cao
- Thiết bị bù SVC, FACTs
- Thiết bị DLR
- Hệ thống giám sát diện rộng (WAMS)
- Thiết bị hạn chế dòng ngắn mạch
- Trang bị thiết bị hiện đại nâng cao năng lực thí nghiệm, sửa chữa điện
- Thay thế các thiết bị lâu năm
Giám sát, điều
khiển xa lưới
điện
- Nâng cao khả năng giám sát và điều khiển lưới điện
- Giảm người trực vận hành
- Trạm biến áp không người trực
- Hệ thống tự động hóa trạm
- Hệ thống giám sát diện rộng
- Hệ thống thu thập dữ liệu đo đếm
- Hệ thống thông tin địa lý
- Hệ thống giám sát dầu Online
- Hệ thống giám sát các tủ hợp
bộ trung thế
Ảnh hưởng điều
kiện khí hậu môi
trường (nhiệt độ
cao, mưa, bão,
sét)
- Sự cố do sét đánh còn
Giảm chi phí, thời
gian xử lý sự cố,
sửa chữa, bảo
dưỡng thiết bị
Nâng cao hiệu quả của hệ thống điện
- Hệ thống định vị sự cố
- Ứng dụng công nghệ sửa chữa hotline, máy bay trực thăng trong sửa chữa, bảo dưỡng, kiểm tra tuyến đường dây, trạm biến áp đang mang điện
Nguồn nhân lực
chưa làm chủ
được công nghệ
mới
- Các thiết bị công nghệ mới đều phải nhập khẩu và cần chuyển giao công nghệ
- Đào tạo nguồn nhân lực về kỹ thuật đảm bảo có đủ trình độ năng lực công tác để đáp ứng công nghệ mới của lưới điện thông minh
Trang 44 TRIỂN KHAI CÁC DỰ ÁN LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH
Với mục tiêu nâng cao hiệu quả vận hành và điều khiển hệ thống, tăng cường ổn định lưới điện, NPT cũng đang xây dựng và triển khai đến năm 2020 các chương trình lưới điện thông minh Cụ thể như sau:
4.1 Hệ thống tự động hóa trạm biến áp (SAS)
Hệ thống tự động hóa trạm biến áp lưới điện truyền tải được phát triển theo 03 giai đoạn Hai giai đoạn đầu đã được phát triển, giai đoạn thứ 3 đang triển khai Ba giai đoạn này tương ứng với:
Hệ thống điều khiển và bảo vệ số sử dụng đi dây cứng: Vấn đề đối với các hệ thống này là khả năng tương tác giữa các nhà sản xuất thiết bị điện tử thông minh (IED)
Tiêu chuẩn hệ thống điều khiển tích hợp (SAS) nhằm cải thiện khả năng tương thích giữa các IED Các giao thức IEC61850, UCA2, Modbus TCP… được chọn làm giao thức kết nối giữa máy tính chủ và các IEDs hoặc NIM (module giao diện mạng) Giao thức IEC60870-5-101 được dùng để truyền dữ liệu từ cơ sở dữ liệu thời gian thực đến hệ thống SCADA
Nâng cấp hệ thống điều khiển đáp ứng tiêu chuẩn IEC 61850, TBA số Giao thức IEC 870-5-101/104 được sử dụng để kết nối giữa SAS với các trung tâm điều độ
NPT đang thực hiện dự án nâng cấp hệ thống điều khiển bảo vệ tại 05 trạm biến
áp 500 kV và 11 trạm biến áp 220 kV đang sử dụng hệ thống điều khiển truyền thống sang hệ thống điều khiển SAS Dự án đang trong giai đoạn hoàn thiện thiết
kế kỹ thuật, thực hiện trong giai đoạn 2015 - 2019
NPT đang triển khai trạm biến áp với hệ thống điều khiển sử dụng giao thức IEC
61850 đến cấp mạng cấp thiết bị (process bus) và dự kiến đưa vào vận hành chính thức năm 2018 - 2019
4.2 Trạm biến áp không người trực
Thực hiện chỉ đạo của Bộ Công thương, Tập đoàn Điện lực Việt Nam về việc triển khai thí điểm TTĐK trạm không người trực, ngày 15/11/2014, NPT đã chính thức đưa vào thử nghiệm TTĐK đặt tại Công ty Truyền tải điện 4 (PTC4) điều khiển các trạm 220 kV Mỹ Phước và Bến Tre
Theo đề án lưới điện thông minh của Bộ Công thương được phê duyệt tại Quyết định số 4602/QĐ-BCT ngày 25/11/2016, đến năm 2020 sẽ chuyển 60% trạm biến áp vận hành theo tiêu chí trạm không người trực Hiện nay NPT đang triển khai kế hoạch chuyển các TBA 220 kV sang thực hiện thao tác điều khiển từ xa từ các trung tâm điều
độ Đến nay đã thực hiện chuyển 3 TBA 220 kV: Bắc Cạn, Bảo Lâm, Thái Thụy sang thao tác xa Dự kiến đến cuối năm 2017, sẽ có 18 trạm biến áp không người trực (hoặc
Trang 5ít người trực) được điều khiển trực tiếp từ 3 trung tâm điều độ miền cùng sự hỗ trợ của
6 trung tâm vận hành tại các TBA 500/220 kV hiện hữu
4.3 Hệ thống thu thập dữ liệu đo đếm
NPT đã thực hiện dự án xây dựng hệ thống thu thập dữ liệu công tơ Mục đích của
dự án là thu thập dữ liệu đo đếm theo thời gian thực từ các công tơ ranh giới, công tơ nội bộ chính xác, tin cậy để quản lý sản lượng điện năng truyền tải và tổn thất điện năng Đến nay, NPT đã triển khai kết nối các công tơ ranh giới giữa NPT với các nhà máy điện, các công ty điện lực và công tơ nội bộ tại các trạm 500, 220 kV như sau:
Hiện nay các TBA đều đang vận hành hệ thống kết nối và thu thập dữ liệu công tơ
tự động Các dữ liệu đo đếm của các công tơ điện tử đang lắp đặt trong các TBA đều được chuyển về kho dữ liệu đo đếm tại Tổng công ty Truyền tải điện Quốc gia và sau đó chuyển về kho dữ liệu đo đếm của toàn Tập đoàn
Tính đến nay NPT đã hoàn thiện kết nối tất cả 4733 công tơ đo đếm vào hệ thống thu thập dữ liệu từ xa Trong đó có 1287 công tơ ranh giới đã kết nối về trung tâm điều độ HTĐ Quốc gia phục vụ triển khai thị trường bán buôn cạnh tranh
4.4 Hệ thống định vị sự cố
Hệ thống đường dây 500, 220 kV trải dài từ Bắc vào Nam, với nhiều tuyến đường dây đi qua địa hình rừng rậm, núi cao, suối sâu và sình lầy, một số đường dây đường vào tuyến rất khó khăn, nhiều đường dây đường vào tuyến bị mưa lũ, thiên tai làm bào mòn gây sạt lở, hư hỏng đã ảnh hưởng lớn đến công tác quản lý vận hành, đặc biệt là công tác đi kiểm tra xử lý sự cố xảy ra trên đường dây
Theo quy định của EVN, tại các trạm biến áp đã lắp đặt các rơ le khoảng cách có tích hợp chức năng định vị sự cố trên đường dây Tuy nhiên, do phương pháp tính toán, nguyên lý làm việc của chức năng định vị sự cố trong rơ le khoảng cách và do ảnh hưởng chế độ làm việc của tụ bù dọc 500 kV nên khoảng cách định vị sự cố ghi nhận trong các rơ le khi có các sự cố thoáng qua trên đường dây có thể có sai số quá lớn so với khoảng cách sự cố thực tế, gây ra nhiều khó khăn trong việc tìm kiếm điểm sự cố trên đường dây và các công tác kiểm tra, khôi phục nhanh sự cố cũng như phân tích, đánh giá nguyên nhân sự cố hệ thống điện
Qua thực tế vận hành, nhiều sự cố xảy ra trên các đường dây 500, 220 kV, đặc biệt các đường dây đi qua khu vực địa hình, khí hậu phức tạp, công tác xác định điểm sự
cố mất rất nhiều nhân lực, thời gian, nhiều sự cố các Công ty TTĐ phải huy động một lực lượng lớn cán bộ, rà soát toàn tuyến để xác định vị trí sự cố, nhiều sự cố kéo dài do phải cô lập đường dây để xác định, cô lập điểm sự cố đảm bảo an toàn trước khi khôi phục trở lại vận hành
NPT đã thực hiện thử nghiệm lắp đặt thiết bị định vị sự cố trên một số đường dây
500, 220 kV: Đường dây 500 kV Đà Nẵng - Plêiku; đường dây 220 kV Thái Nguyên - Tuyên Quang Thiết bị xác định sự cố trên đường dây dựa vào việc xác định thời gian
Trang 6sóng truyền từ điểm sự cố đến các thiết bị định vị lắp đặt tại 02 đầu đường dây Thiết bị loại bỏ được ảnh hưởng của tổng trở và thiết bị bù trên đường dây Quá trình thử nghiệm cho thấy sai số vị trí điểm sự cố so với thực tế trong vòng 1 khoảng cột (400 m) Hiện nay NPT đang triển khai dự án lắp đặt thiết bị định vị sự cố cho 69 đường dây 550, 220 kV quan trọng, các đường dây đi qua khu vực đồi núi cao, xảy ra nhiều sự
cố Đến cuối năm 2017, toàn bộ các đường dây 500 kV và các đường dây 220 kV nối nguồn và cấp điện quan trọng sẽ được trang bị hệ thống định vị sự cố dùng sóng lan truyền
4.5 Hệ thống thông tin địa lý (GIS)
Hiện nay, công tác quản lý kỹ thuật, quản lý vận hành, kiểm tra định kỳ thiết bị trạm, đường dây lưới điện truyền tải do nhân viên vận hành trạm, nhân viên các đội đường dây thực hiện theo quy định Các thông tin về thiết bị, kết quả kiểm tra sau khi được nhân viên thu thập tại hiện trường và cập nhật vào sổ vận hành, báo cho các cấp quản lý theo phân cấp để xử lý trong trường hợp có sự cố, bất thường
Qua nghiên cứu, thử nghiệm công nghệ GIS cho phép ứng dụng công nghệ thông tin (công nghệ thông tin kết hợp thông tin địa lý) trong quản lý kỹ thuật, quản lý vận hành lưới điện truyền tải, cụ thể:
Cho phép quản lý lưới điện, thiết bị thiết bị trạm, đường dây, thiết bị thông tin, cáp quang một cách trực quan trên nền bản đồ địa lý, địa hình, hành chính, vệ tinh
và theo các lớp sơ đồ 500 kV, 220 kV: Vị trí trực quan trên bản đồ, lý lịch thiết bị; Thông tin kỹ thuật; Hình ảnh tài liệu; Lịch sử vận hành (hư hỏng, sự cố, sửa chữa, thay thế, thí nghiệm); Tình trạng vận hành (có điện, cô lập, hư hỏng); Các thiết bị khác cùng thông số kỹ thuật, có thể làm dự phòng cho thiết bị Ứng dụng phải cho phép xác định vị trí của các thiết bị dự phòng (trạm, đường dây, kho), đơn vị quản
lý và khoảng cách tới thiết bị; Kế hoạch bảo dưỡng thường xuyên, định kỳ
Quản lý điện năng bao gồm: sản lượng điện truyền tải, tổn thất, quản lý điện tự dùng tại các trạm biến áp (qua việc kết nối với hệ thống SCADA, hệ thống quản
lý dữ liệu đo đếm)
Ứng dụng hiển thị 3D theo các tuyến đường dây và sử dụng các lớp bản đồ địa hình, hành chính, giao thông cho phép phát hiện những vị trí nghi vấn vi phạm hành lang an toàn điện, đánh dấu vị trí Khi vị trí nghi vấn được đánh dấu, chức năng sẽ tự động xác định được đội quản lý đường dây liên quan và người phụ trách để liên hệ yêu cầu kiểm tra Ứng dụng đánh dấu vị trí vi phạm cũng có thể được sử dụng bởi người đi kiểm tra thực tế hành lang Quá trình xử lý vi phạm hành lang sẽ được cập nhật trên hệ thống để theo dõi
Trong tương lai, với việc đưa vào sử dụng các thiết bị flycam (thiết bị bay điều khiển từ xa dùng để quay phim, chụp ảnh) trong công tác quản lý và vận hành đường dây, chương trình phải được thiết kế để có thể kết nối với loại thiết bị này
Trang 7 Ứng dụng sử dụng cho công tác kiểm tra thiết bị thường xuyên, định kỳ một cách trực quan theo bản đồ địa lý, hành chính vị trí thiết bị Để ứng dụng tính năng này, người được giao nhiệm vụ kiểm tra thiết bị phải được trang bị thiết bị điện tử cầm tay hỗ trợ cài đặt ứng dụng GIS và GPS Người giao nhiệm vụ kiểm tra thiết bị sẽ thu thập các thông tin về hiện trạng thiết bị vào ứng dụng được cài đặt trên thiết bị điện tử cầm tay Dữ liệu sẽ đồng bộ về dữ liệu tại trung tâm có kèm theo các thông tin về vị trí địa lý, hình ảnh để người quản lý biết và có kế hoạch xử lý kịp thời
Dựa trên dữ liệu của hệ thống, ứng dụng này cho phép người sử dụng tiến hành thực hiện các báo cáo theo yêu cầu một cách tự động
Về sơ bộ đánh giá, việc ứng dụng công nghệ GIS giúp tin học hóa việc quản lý kỹ thuật, quản lý vận hành, hỗ trợ việc điều hành một cách nhanh chóng và hiệu quả dựa trên việc cập nhật trực tiếp quá trình, kết quả kiểm tra vào cơ sở dữ liệu, giúp người quản lý chỉ đạo trực tiếp
Hiện nay NPT đang triển khai dự án ứng dụng công nghệ GIS trong quản lý vận hành lưới điện truyền tải Đến 2018 hệ thống GIS này sẽ được đưa vào vận hành chính thức
4.6 Thiết bị giám sát dầu online
Đến cuối năm 2016 NPT đã trang bị một số thiết bị giám sát dầu online cho tất cả các MBA và kháng điện 500 kV, các thiết bị này giám sát trực tuyến hàm lượng khí hòa tan trong dầu MBA và kháng điện online nhằm kịp thời phát hiện khiếm thiết bị ngăn ngừa nguy cơ sự cố xảy ra Hiện nay NPT bắt đầu triển khai thử nghiệm hệ thống đánh giá các thông số thiết bị, kết quả thông số phân tích khí hòa tan để triển khai công tác bảo dưỡng sửa chữa cho phù hợp với yêu cầu của thiết bị
4.7 Sử dụng dây dẫn dây siêu nhiệt, dây dẫn tổn thất thấp
Với đặc thù tại các khu vực thành thị như Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, việc giải phóng mặt bằng đầu tư xây dựng các công trình đường dây mới để đáp ứng nhu cầu truyền tải điện khi phụ tải tăng nhanh tại các khu công nghiệp, các tòa nhà văn phòng mới là rất khó khăn, chi phí cao Để giải quyết vấn đề này từ năm 2012, NPT cũng đã có nghiên cứu và ứng dụng dây dẫn siêu nhiệt, thay thế dây dẫn nhôm lõi thép tại một số đường dây 220 kV đang vận hành để tăng khả năng mang tải của đường dây như: ĐZ
220 kV Thường Tín ÷ Mai Động; tải ĐZ 220 kV Hòa Bình ÷ Xuân Mai; ĐZ 220 kV Nho Quan ÷ Ninh Bình, ĐZ 220 kV Phả Lại - Phố Nối, Phả Lại - Hải Dương
Ngoài ra, trong các giải pháp NPT triển khai để giảm tổn thất lưới điện truyền tải, NPT đang tiến hành thử nghiệm dây dẫn tổn thất thấp trong dự án thay dây dẫn đường dây 220 kV Trị An – Bình Hòa Dự kiến Quý 1/2018 sẽ đưa vào vận hành
Trang 84.8 Sử dụng thiết bị FACTs
Các thiết bị bù công suất phản kháng trợ giúp tăng hoặc giảm điện áp Thời điểm thấp điểm điện áp thường quá cao hoặc điện áp sụt giảm đáng kể sau khi sự cố, do đó cần bổ sung công suất phản kháng để phục hồi điện áp nhanh nhất có thể Qua nghiên cứu, NPT đã tiến hành lắp thiết bị SVC tại một số nút: 40 Mvar tại trạm 220 kV Việt Trì,
40 Mvar tại trạm 220 kV Thái Nguyên Giai đoạn 2017 - 2020, NPT sẽ tiếp tục nghiên cứu, tính toán để lắp đặt tại các nút khác trên lưới để đảm bảo chất lượng điện áp
4.9 Hoàn thiện tín hiệu SCADA phục vụ thao tác xa các TBA
Thực hiện chương trình phát triển lưới điện của Bộ Công thương, EVN, NPT đã thực hiện hoàn thiện kết nối tín hiệu SCADA các trạm 500, 220 kV do NPT đang quản
lý NPT đã hoàn thành khắc phục xong tồn tại tín hiệu SCADA cho 28 trạm biến áp nhận bàn giao RTU từ các cấp Điều độ đáp ứng tiến độ yêu cầu của EVN gồm 05 trạm
500 kV và 23 trạm 220 kV
Ngoài các trạm biến áp nhận bàn giao RTU từ các cấp Điều độ, NPT đã triển khai
bổ sung và hoàn thiện tín hiệu SCADA cho 38 trạm biến áp theo kiến nghị của cấp Điều
độ đáp ứng tiến độ yêu cầu của EVN (từ 31/8/2017)
4.10 Thiết bị giám sát nhiệt động đường dây (DLR)
Trong 2 thập kỷ vừa qua, nhu cầu sử dụng điện tăng một cách nhanh chóng so với
sự phát triển của cơ sở hạ tầng lưới điện Do các nhà máy điện vào chậm tiến độ, việc phân bố nguồn chưa phù hợp dẫn đến yêu cầu truyền tải điện năng cao giữa các vùng, kết quả là sự quá tải của đường dây truyền tải điện Đường dây truyền tải cao dẫn đến bị phát nóng, độ võng tăng có thể gây phóng điện sự cố, trong trường hợp này, có thể xảy
ra sự cố dây chuyền
Với hạn chế về hạ tầng lưới truyền tải, một việc rất quan trọng là thực hiện phân tích chi tiết để xác định khả năng truyền tải của đường dây theo thời gian thực
Trong các ứng dụng lưới điện thông minh, DLR là một trong những ứng dụng quan trọng nhất cho phép người vận hành hệ thống truyền tải giảm thiểu hoặc tránh những chi phí liên quan đến tắc nghẽn hệ thống truyền tải Công nghệ DLR kết hợp các
dữ liệu về điều kiện thời tiết trong khu vực như sức gió, hướng gió, nhiệt độ môi trường,
áp suất và độ ẩm từ đó tính toán xác định khả năng truyền tải của đường dây theo thời gian thực Việc này cho phép người vận hành hệ thống tận dụng khả năng để truyền tải thêm công suất Nhiều thử nghiệm ở các nước cho thấy khả năng truyền tải thời gian thực lớn hơn công suất tính toán tĩnh có thể lên đến 25% Hiện nay NPT đang thuê tư vấn lập báo cáo nghiên cứu khả thi triển khai cho các đường dây truyền tải nối nguồn thủy điện khu vực miền Bắc, dự kiến hoàn thành trong giai đoạn 2017 - 2019
Trang 94.11 Hệ thống thu thập thông tin, giám sát, cảnh báo sét
Thống kê sự cố trong các năm qua, sự cố đường dây do nguyên nhân sét đánh chiếm tỷ lệ lớn nhất trong các loại sự cố, khoảng 60 ÷ 70% tổng số sự cố đường dây NPT đã thực hiện nhiều biện pháp để hạn chế sự cố do sét đánh, tuy nhiên chưa đạt hiệu quả mong muốn do một số nguyên nhân:
Do hệ thống truyền tải ngày càng mở rộng và chịu nhiều tác động của hiện tượng biến đổi khí hậu (giông sét xảy ra nhiều hơn)
Các đơn vị thực hiện các giải pháp chủ yếu dựa trên thống kê cũ và kinh nghiệm, không có thông tin đầy đủ về giông sét: cường độ, mật độ sét, nên không thể đánh giá được đầy đủ và hiệu quả đối với các giải pháp để giảm sự cố đường dây
do sét: Tiếp địa cột đường dây, góc bảo vệ dây chống sét, phối hợp cách điện, chống sét van, Ngoài ra, do không đánh giá được vị trí sét đánh (đánh vào đỉnh cột, dây chống sét hay trực tiếp vào dây dẫn) để từ đó có giải pháp phù hợp và hiệu quả
Do thiết kế chống sét đường dây đang sử dụng không còn phù hợp: Hiện nay thiết
kế chống sét đang sử dụng dữ liệu sét theo tiêu chuẩn TCVN 4088-1985, tuy nhiên số liệu về mưa giông, giông sét đang được các đơn vị tư vấn thiết kế cập nhật trên cơ sở số liệu của các cơ quan khí tượng thủy văn địa phương phục vụ thiết kế bảo vệ chống sét cho đường dây dẫn đến số liệu không chuẩn xác, đặc biệt
về cường độ, mật độ sét, dạng sét từ mây - mây, mây - đất dẫn đến tính toán suất cắt không chính xác
Trước thực trạng trên, để có đầy đủ thông tin về sét phục vụ cho công tác thiết kế, vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng hệ thống chống sét nhằm mục đích giảm thiểu sự cố do sét đánh, NPT đang triển khai đầu tư trang bị hệ thống thu thập cảnh báo sét Trong năm
2018, sẽ đưa vào vận hành hệ thống thu thập cảnh báo sét khu vực miền Bắc
4.12 Ứng dụng máy bay không người lái kiểm tra đường dây
Hiện nay, công tác kiểm tra định kỳ thiết bị, hành lang tuyến đường dây lưới điện truyền tải do nhân viên vận hành thực hiện bằng cách đi dọc tuyến và trèo lên cột để kiểm tra Qua tìm hiểu, máy bay không người lái (UAV) có thể ứng dụng hiệu quả trong công tác quản lý vận hành, đặc biệt kiểm tra thiết bị đang mang điện, đối với khu vực đi lại khó khăn, các vị trí hiểm trở, giúp giảm thời gian kiểm tra và nâng cao năng suất, hiệu quả của người lao động Trên cơ sở đó, NPT đã triển khai thử nghiệm ứng dụng UAV trong việc kiểm tra định kỳ đường dây Kết quả áp dụng mang lại một số hiệu quả:
Việc ứng dụng UAV tránh nguy hiểm cho công nhân leo cột kiểm tra phụ kiện khi đường dây
Tiết kiệm thời gian, nhân lực trong việc kiểm tra đường dây, đặc biệt trong thời gian ngay sau mưa bão, những vị trí bị chia cắt, khó tiếp cận
Trang 10 Có thể kiểm tra tổng thể hành lang, chi tiết thiết bị, chụp hình chi tiết phục vụ cho cán bộ kỹ thuật đánh giá thiết bị (tránh sai sót do lỗi đánh giá chủ quan của công nhân kiểm tra)
Áp dụng UAV trong việc kiểm tra thiết bị, mỗi đội đường dây cần 03 người (vận hành thiết bị bay kiểm tra thiết bị và hành lang) thay vì phải huy động toàn bộ đội đường dây kiểm tra (hiện nay mỗi đội trung bình có 25 người quản lý khoảng
200 km đường dây) Trong năm 2018, NPT sẽ có đánh giá chi tiết về tiết kiệm chi phí, nhân lực trước khi áp dụng rộng rãi
4.13 Đào tạo nguồn nhân lực về kỹ thuật đảm bảo có đủ trình độ năng lực công tác để đáp ứng công nghệ mới của lưới điện thông minh
Với sự phát triển của khoa học công nghệ, việc ứng dụng các công nghệ mới vào lưới điện truyền tải đòi hỏi yêu cầu về nhân lực để nắm bắt, làm chủ thiết bị Năm 2016, NPT đã phối hợp với các nhà cung cấp thiết bị, các trường đại học, triển khai đào tạo chuyên sâu về hệ thống điều khiển TBA, thiết bị nhất thứ: Đào tạo chuyên gia về hệ thống điều khiển TBA của Siemens (05 người), tham quan mô hình TBA KNT; Đào tạo chuyên gia về máy biến áp (20 người)
Ngoài ra, NPT cũng đang phối hợp với các nhà sản xuất thiết bị, các tổ chức nước ngoài tổ chức các buổi hội thảo về công nghệ sửa chữa bảo dưỡng thiết bị truyền tải (RCM), thử nghiệm các thiết bị trên lưới truyền tải (phối hợp Toshiba thử nghiệm chống sét van 500 kV, thử nghiệm sơn phủ tăng cường cách điện tại các vùng nhiễm bẩn…)
Hiện nay, NPT đang tiếp tục tăng cường xây dựng và triển khai các chương trình đào tạo chuyên gia về thiết bị truyền tải điện
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Tài liệu báo cáo “Vietnamese Smart Grid Roadmap” do tư vấn CESI lập (2015)
[2] Đề án tổng thể phát triển Lưới điện thông minh tại Việt Nam do Bộ Công thương phê duyệt
ban hành kèm theo Quyết định số 4602/QĐ-BCT ngày 25/11/2016
[3] Đề án phát triển lưới điện thông minh tại Việt Nam do Thủ tướng Chính phủ phê duyệt ban
hành kèm theo Quyết định số 1670/QĐ-TTg ngày 08/11/2012
[4] Đề án phát triển lưới điện thông minh của EVNNPT
[5] Quy hoạch phát triển điện lực Quốc gia giai đoạn 2011 - 2020 có xét đến 2030