Nhằm tăng cường hiệu quả vận hành hệ thống điện, Tổng công ty Điện lực miền Nam đang triển khai kế hoạch phát triển hệ thống tự động hóa lưới điện phân phối. Mục tiêu là đảm bảo đầy đủ thông tin, dữ liệu phục vụ vận hành, điều độ lưới điện an toàn, tin cậy, khai thác hiệu quả SCADA/DMS, đảm bảo chỉ tiêu độ tin cậy cung cấp điện, giảm tổn thất điện năng, nâng cao năng suất lao động và triển khai các ứng dụng lưới điện thông minh.
PHÂN BAN PHÂN PHỐI ĐIỆN | 493 TỰ ĐỘNG HÓA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI Nguyễn Phước Quý Hải Tổng công ty Điện lực miền Nam Tóm tắt: Nhằm tăng cường hiệu vận hành hệ thống điện, Tổng công ty Điện lực miền Nam triển khai kế hoạch phát triển hệ thống tự động hóa lưới điện phân phối Mục tiêu đảm bảo đầy đủ thông tin, liệu phục vụ vận hành, điều độ lưới điện an toàn, tin cậy, khai thác hiệu SCADA/DMS, đảm bảo tiêu độ tin cậy cung cấp điện, giảm tổn thất điện năng, nâng cao suất lao động triển khai ứng dụng lưới điện thông minh TRIỂN KHAI HỆ THỐNG SCADA/DMS VÀ ĐIỀU KHIỂN LƯỚI ĐIỆN Ở TỔNG CÔNG TY ĐIỆN LỰC MIỀN NAM 1.1 Triển khai Dự án SCADA Hợp đồng triển khai dự án Tổng công ty Điện lực miền Nam (EVN SPC) với Siemens có hiệu lực từ ngày 28/11/2014 kết thúc ngày 27/4/2017 Hệ thống bao gồm Server Worksation Trung tâm điều khiển SCADA (MCC) dự phịng (BCC) Thủ Đức Mỗi tỉnh có Remote Console CNĐCT phòng điều độ CTĐL Khối lượng dự án bao gồm 104 trạm 110 kV 880 Recloser/LBS Hệ thống hoàn tất AT tiếp nhận đưa vào vận hành từ ngày 10/5/2017 với số trạm kết nối điều khiển xa 118 trạm 110 kV, trạm cắt Tân Thạnh (tỉnh Long An), 812 recloser 68 LBS địa bàn 21 Công ty điện lực 1.2 Điều khiển xa trạm biến áp không người trực Hiện nay, EVN SPC thực điều khiển xa 195/204 trạm 110 kV Tính từ lúc đưa hệ thống vào vận hành đến nay, tổng số thao tác xa 36.594, thao tác xa thành công 36.421, đạt tỉ lệ 99,53% Nguyên nhân thao tác xa không thành công chủ yếu lỗi mạch nhị thứ cấu hình RTU Để tiến hành rút người trực vận hành trạm, sau hoàn tất việc cải tạo hàng rào trạm, thay thiết bị có độ tin cậy kém, EVN SPC triển khai lắp đặt hệ thống camera, giám sát an ninh PCCC Bên cạnh đó, EVN SPC triển khai xây dựng hệ thống truy xuất cài đặt rơle từ xa Cả hai hệ thống an ninh, PCCC truy xuất rơle tập trung chi nhánh điện cao tỉnh thành 494 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TỒN QUỐC 2017 1.3 Điều khiển xa lưới điện trung Lấy liệu từ chương trình PSS/ADEPT, Trung tâm điều hành SCADA vẽ sơ đồ lưới điện 22 kV rút gọn cho tỉnh/thành phố xây dựng database cho SCADA để giám sát điều khiển xa Recloser/LBS Các công ty điện lực thực giám sát điều khiển Recloser/LBS thông qua Work Station đặt phòng điều độ Phòng điều độ công ty điện lực kết nối điều khiển từ xa 902 thiết bị trung thế, 829 Recloser 73 LBS 1.4 Mơ hình tổ chức vận hành Hiện nay, Trung tâm điều khiển CNĐCT điều khiển TBA 110 kV, điều độ viên trực tiếp điều khiển thiết bị trung EVN SPC chuẩn bị để thực thống theo mơ hình EVN, từ năm 2018, điều độ viên điều khiển toàn lưới điện 110 kV TRẠM BIẾN ÁP 110 KV KHÔNG NGƯỜI TRỰC 2.1 Các tiêu chuẩn thiết kế Bên cạnh việc ban hành “Quy định kỹ thuật hệ thống SCADA cho công trình trạm biến áp 110 kV EVN SPC” (Quyết định 1920/QDEVN SPC ngày 9/6/2016), EVN SPC ban hành định: 2.1.1 QĐ số 1164/QĐEVN SPC ngày 13/5/2014 phê duyệt đề án “thiết kế định hướng trạm 110 kV”, có quy định bố trí, kiến trúc trạm theo định hướng không người trực 2.1.2 QĐ số 3606/QĐEVN SPC ngày 29/9/2016 quy định hệ thống Camera giám sát thiết bị PCCC cho trạm biến áp 110 kV không người trực Hệ thống an ninh, PCCC triển khai thí điểm trạm Phước Đơng chứng tỏ có nhiều ưu điểm đáp ứng yêu cầu vận hành từ TTĐK Tây Ninh a) Các camera bố trí sau: Khu vực hàng rào cổng trạm, lắp đặt camera giám sát bao quát; Khu vực MBA thiết bị thứ, lắp đặt 01 camera IP speed dome loại ngồi trời, hồng ngoại 100 mét, độ phân giải hình ảnh HD Megapixel, zoom xoay 360, IP66, tích hợp preset để quan sát rõ dao cách ly Camera lắp đặt trụ chống sét Khu vực nhà: Phòng điều khiển 01 camera; Phòng thiết bị 22 kV 02 camera; Phịng thơng tin 01 camera b) Thiết bị báo cháy: Khu vực MBA lắp đặt đầu dò nhiệt chống nổ PHÂN BAN PHÂN PHỐI ĐIỆN | 495 Khu vực nhà: lắp đặt 02 đầu dị khói phịng điều khiển, lắp đặt 02 đầu dị khói phịng thiết bị 22 kV, 01 đầu dị khói phịng thơng tin, 01 đầu dị khói 01 đầu dị nhiệt phịng Accu Các đầu dị khói dị nhiệt kết nối đến tủ tập trung đặt phịng thơng tin kết nối truyền liệu Trung tâm qua đường mạng WAN/LAN Tín hiệu dự kiến chia sẻ với Trung tâm PCCC địa phương hợp đồng để tiến hành chữa cháy Ngoài EVN SPC hoàn thiện thiết kế hệ thống truy xuất rơle từ xa Hệ thống kiểm soát đặt chi nhánh điện cao thế, sử dụng chung đường truyền với camera 2.2 Tổ chức vận hành, bảo trì 2.2.1 Các trung tâm điều khiển CNĐCT: nói, Trung tâm điều khiển CNĐCT điều khiển TBA 110 kV, từ năm 2018, điều độ viên điều khiển toàn lưới điện 110 kV 2.2.2 Tổ thao tác lưu động: EVN SPC có định số 729/QĐEVN SPC ngày 21/2/2017 phê duyệt đề án tổ chức đội thao tác lưu động giám sát an ninh, PCCC cho TBA không người trực Theo đó, ngồi 44 tổ TTLĐ cịn có tổ thao tác trạm có khoảng cách xa địa hình hiểm trở Đề án nêu trang bị cần thiết cho tổ thao tác lưu động 2.3 Lộ trình thực EVN SPC 2.3.1 Đối với TBA mới: Lưu lượng vận hành trực trạm thời gian đầu để đảm bảo vận hành trơn tru, sau rút nhân viên vận hành, để lại lực lượng bảo vệ PCCC 2.3.2 Đối với trạm hữu: Đến cuối năm 2017, tất trạm điều khiển xa Các trạm điều khiển xa đảm bảo yêu cầu tối thiểu trạm không người trực tổ chức rút nhân viên vận hành, để lại lực lượng bảo vệ kiêm nhiệm vụ PCCC KHAI THÁC SCADA/DMS TRÊN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 3.1 Khai thác chức DMS 3.1.1 Mục tiêu chức DMS là: a) Tính tốn xác lập lưới điện trào lưu công suất cho theo dõi vận hành nghiên cứu lập kế hoạch b) Dị tìm cố để nhanh chóng cách ly cung cấp điện lại cho phần lưới không bị cố 496 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TỒN QUỐC 2017 c) Duy trì ổn định điện áp giảm thiểu tổn thất điện 3.1.2 Các chức có hệ thống: a) Tính tốn trào lưu cơng suất – DSPF (Distribution System Power Flow) b) Đánh giá dự báo tình trạng lưới điện – DSSE (Distribution System State Estimation) c) Đồ thị phụ tải ngắn hạn Short Term Load Scheduler (STLS) d) Operator Training Simulator (Công cụ giả lập trạng thái lưới điện để đào tạo vận hành) e) Chức Load Shedding Trên thực tế, điểm thu thập liệu hạn chế liệu đầu vào sử dụng từ PSS/Adept (các đơn vị nhập liệu), cịn tình trạng chưa đủ thơng tin chưa xác để thực đầy đủ xác tốn 3.2 Đa dạng hóa đối tượng hình thức kết nối SCADA 3.2.1 Ngồi GPRS, sử dụng cáp quang để kết nối Recloser/LBS: Sử dụng giải pháp cáp quang cho 140 vị trí (chỉ cần bổ sung đoạn cáp quang đấu nối vào trạm 110 kV, Trung tâm điều khiển PC Chi nhánh điện cao thế): Hợp đồng với Siemens thực kết nối SCADA cho 19 vị trí (17 recloser LBS) Thời gian thực quý 4/2017 EVN SPC tự thực cho 121 recloser có giao thức kết nối SCADA Thời gian thực quý 4/2017 đến quý 1/2018 3.2.2 Mở rộng kết nối cho toàn Recloser/LBS lưới: Trong năm 2017 2018, thực hiện: a) Recloser Cooper FXB (không có giao thức) cho 278 vị trí: 39 recloser kết nối SCADA cáp quang 239 recloser kết nối modem 3G b) 167 recloser (có giao thức) 258 LBS (có motor) EVN SPC mua sắm phân bổ cho năm 2016 năm 2017 c) 1.152 LBS motor: Tại LBS trang bị thêm motor tủ điều khiển, sử dụng modem 3G để kết nối LBS Trung tâm SCADA 3.3 Kế hoạch khai thác, mở rộng tính DMS Mục tiêu chức DMS là: PHÂN BAN PHÂN PHỐI ĐIỆN | 497 a) Tính tốn xác lập lưới trào lưu cơng suất cho mục đích nghiên cứu lập kế hoạch b) Dị tìm cố để nhanh chóng cách ly cung cấp điện lại cho phần lưới khơng bị cố c) Duy trì ổn định điện áp giảm thiểu tổn thất điện Có thể phân chức DMS thành gói (Package) sau: DNA Package gồm: - Power Flow (DSPF) - State Estimation (DSSE) - Short Term Load Scheduler (STLS) Phần cần tiếp tục phát triển với GIS thêm thông tin tải DNA Package II gồm: - Fault Location (FLOC) - Fault Isolation and Service Restoration (FISR) Phần thực sau lắp đặt kết nối tối ưu dị tìm cố vào SCADA DNA Package III gồm: - Volt/VAr Control (VVC) - Optimal Feeder Reconfiguration (OFR) Để khai thác tồn diện, hiệu tính SCADA/DMS hệ thống, EVN SPC có kế hoạch triển khai sau: Triển khai thí điểm Bà Rịa – Vũng Tàu: Khu vực thí điểm: Khu vực cáp ngầm thành phố Bà Rịa 498 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 Các bước triển khai: Bước – Khảo sát thực tế hoàn thiện sở liệu Bước Thiết lập kết nối để thu thập liệu Đối với Recloser, LBS: trang bị thêm RTU (nếu cần), tạo kết nối trung tâm (cáp quang modem 3G); Fault Indicator: nhận tín hiệu từ thiết bị FI theo giao thức (104, 101, DNP…); Tụ bù: triển khai kết nối thiết bị có khả truyền, nhận liệu; Load: kết nối tới database CMIS EVN SPC, thu thập liệu mô liệu thu thập thành liệu Real time… Bước Kiểm tra, nghiệm thu tín hiệu truyền Kiểm tra kết chức DMS Kết mong muốn đạt được: Các chức SCADA/DMS khai thác hiệu bao gồm: Tính tốn trào lưu cơng suất; Đánh giá dự báo tình trạng lưới điện; Dự báo phụ tải ngắn hạn; Mô trạng thái lưới điện, chức OTS (giả lập phục vụ training) Tính tốn tổn thất đoạn đường dây Thể vị trí điện khách hàng bị điện Có đầy đủ yêu cầu cấu trúc liệu để từ làm sở triển khai hệ thống GIS phục vụ cho việc cập nhật liệu liên tục xác, đảm bảo độ tin cậy thông tin cho việc cập nhật, vận hành hệ thống SCADA/DMS Có đủ thơng tin cần thiết để trang bị module FISR: đưa gợi ý phương thức tái lập điện giảm thiểu số lượng khách hàng điện, giảm thiểu khả gây tải chuyển lưới, giảm thiểu tổn thất đường dây Triển khai diện rộng: Sau sơ kết đánh giá thí điểm, đề xuất triển khai diện rộng 3.4 Lộ trình nâng cao mức độ tự động hóa lưới điện phân phối 3.4.1 Xây dựng hệ thống GIS để khai thác, phát triển chức SCADA/DMS: a) Hiện trạng hệ thống GIS EVN SPC: Hiện SPC có hệ thống thơng tin khác GIS cho mảng công việc Để chia sẻ thơng tin, kết nối tồn hệ thống lưới điện thông tin khách hàng, cần thiết xây dựng hệ thống thơng tin địa lý GIS tích hợp Để đảm bảo phận ứng dụng chương trình đồng bộ, cần lập kế hoạch để phát triển GIS PHÂN BAN PHÂN PHỐI ĐIỆN | 499 GIS sở điều kiện cần để phục vụ cho tốn tính tốn DMS hệ thống SCADA khả phát triển lưới điện thông minh (phát triển tương tác Điện lực khách hàng) Hệ thống GIS EVN SPC tự phát triển nên không theo tiêu chuẩn GIS quốc tế chức Import liệu tự động hệ thống Spectrum Power (đã tích hợp sẵn hệ thống) cần phải có liệu chuẩn để tự động chuyển đổi liệu GIS thành liệu hệ thống SCADA Từ tiết kiệm nhân lực thời gian cập nhật liệu, tăng độ xác liệu Kế hoạch phát triển GIS đề xuất chia thành giai đoạn: giai đoạn tảng (2017 – 2022), tất chức ưu tiên tích hợp vào hệ thống giai đoạn hoàn thiện ứng dụng (2023 – 2025), chức hệ thống ứng dụng tới phận, đơn vị Riêng GIS để ứng dụng DMS, đề xuất hoàn tất trước năm 2020 Đây tảng để triển khai kế hoạch phát triển tồn diện ứng dụng DMS b) Vai trị hệ thống GIS tương lai: Là sở liệu hệ thống SCADA/DMS Các đơn vị quản lý vận hành phụ trách cập nhật liệu để đảm bảo liệu cập nhật nhanh xác Dữ liệu đồng tự động từ sở liệu GIS vào sở liệu hệ thống SCADA Giúp cho việc cập nhật liệu nhanh xác giai đoạn nhập liệu thủ công Tăng độ tin cậy cho liệu an toàn vận hành Việc tích hợp GIS với Hệ thống quản lý tài sản doanh nghiệp, Hệ thống quản lý lưới điện phân phối (ADMS), Hệ thống quản lý điện OMS Hệ thống quản lý bảo trì… cung cấp mơ hình quản lý lưới điện doanh nghiệp đại, cần thiết cho TCT điện lực với phương châm hiệu tin cậy GIS sở để phát triển ứng dụng DMS, đặc biệt là: Điều khiển vận hành quản lý lưới điện Tính trào lưu cơng suất, tính tổn thất lưới Quản lý điện Hiển thị khu vực điện: Tính số lượng khách hàng bị điện thời gian điện khu vực khách hàng xảy cố cắt điện theo lịch Có thể phát triển kết hợp với liệu CMIS để hiển thị thông tin phụ tải quan trọng khách hàng lớn hệ thống SCADA Hỗ trợ dự báo phụ tải Mô trạng thái lưới điện: Phát triển chức giả lập mơ hình lưới điện thời gian thực, từ ta thao tác chuyển lưới thử nghiệm để tính tổn thất theo phương thức chuyển lưới 500 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 Xác định cố: Dựa vào liệu GIS thiết bị Fault Indicator trang bị, hệ thống thể xác cụ thể phạm vi xảy cố Ngoài phần mềm Spectrum Power có chức FISR đưa gợi ý phương thức tái lập điện giảm thiểu số lượng khách hàng điện, giảm thiểu khả gây tải chuyển lưới, giảm thiểu tổn thất đường dây Tính phát huy hiệu có liệu tảng GIS xác Quản lý trình tự cơng việc bảo trì Phân tích lộ trình bảo trì Quản lý lực lượng di động Hỗ trợ dịch vụ khách hàng Giúp tối ưu hóa tài sản lưới điện Giúp tối ưu hóa việc xây dựng thiết kế hệ thống lưới điện Cho phép phân tích, so sánh phương án khác nhau, từ lựa chọn phương án hợp lý c) Kế hoạch phát triển GIS: Bước Phân tích 2017 2018 (Xây dựng hạ tầng, yêu cầu cấu trúc liệu): Sau thí điểm tính DMS thuộc khu vực thành phố Bà Rịa, EVN SPC xây dựng hạng mục yêu cầu cấu trúc liệu, khả tích hợp với chức GDIM hệ thống Spectrum có sẵn Ước lượng kích cỡ hệ thống để đưa yêu cầu kỹ thuật nhằm mục đích đáp ứng với liệu EVN SPC phát triển mở rộng cho tương lai Bước – Giai đoạn tảng (2018 – 2022): Tất chức ưu tiên tích hợp vào hệ thống Tập trung vào phục vụ theo dõi vận hành cập nhật liệu nhanh xác Tăng độ tin cậy cho liệu an toàn vận hành Riêng GIS để ứng dụng DMS, đề xuất hoàn tất trước năm 2020 Đây tảng để triển khai kế hoạch phát triển toàn diện ứng dụng DMS Bước – Giai đoạn hoàn thiện ứng dụng (2023 – 2025) Các chức hệ thống ứng dụng tới phận, đơn vị Ưu tiên triển khai xây dựng liệu cho khu vực xác định đáp ứng yêu cầu khả triển khai lưới điện thông minh Hồn thiện tồn phạm vi tồn Tổng cơng ty 3.4.2 Trang bị thêm thiết bị tự động lưới: PHÂN BAN PHÂN PHỐI ĐIỆN | 501 Việc trang bị thêm dạng khác thiết bị tự động lưới Fault Indicator… cần bước thử nghiệm đánh giá hiệu Trong năm 2017, EVN SPC thực thử nghiệm số khu vực để đánh giá cẩn thận trước triển khai diện rộng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Đánh giá việc triển khai EVN SPC EVN SPC đơn vị triển khai SCADA/DMS mức độ Tổng cơng ty miền, điều kiện chưa có các định hướng quy định cụ thể Với cách thức vừa làm vừa hoàn thiện, dự án SPC nói phát triển đạt số kết khả quan Trong tương lai, việc triển khai chức DMS chắn gặp nhiều khó khăn đối diện thực tế đa dạng quy mô lớn địa bàn 21 tỉnh Do EVN SPC có kế hoạch phát triển bước để đánh giá hiệu quả, đảm bảo phát triển bền vững Yếu tố người yếu tố định thành bại chương trình tự động hóa phát triển lưới điện thơng minh, cần đầu tư, chuẩn bị lực lượng kỹ thuật công tác đào tạo từ Tổng công ty đến đơn vị sở TCT cần có chế hấp dẫn lực lượng lao động trình độ chun mơn cao làm nòng cốt cho việc triển khai chương trình yêu cầu kỹ thuật cao 4.2 Các kiến nghị Hiện quy định trạm biến áp khơng người trực, EVN cần có thống với quan chức quy định PCCC để giúp cho đơn vị triển khai thuận lợi Kiến nghị sửa đổi quy định hành PCCC để rút người từ trạm 110 kV, để lại lực lượng bảo vệ, PCCC Để điều khiển tập trung từ MCC chủ động công tác điều hành phân phối điện: Phân cấp điều khiển lưới điện 110 kV cho điều độ phân phối; Tổng công ty phân phối định tổ chức máy điều độ phân phối phù hợp với chức năng, nhiệm vụ mơ hình tổ chức quản lý vận hành Chính phủ cần có chế chương trình nâng cao ý thức cộng đồng phát triển lưới điện thông minh, tương tác khách hàng ngành điện 502 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TỒN QUỐC 2017 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Quyết định số 1670/QĐTTg ngày 8/11/2012 Thủ tướng Chính phủ phê duyệt đề án phát triển lưới điện thông minh Việt Nam [2] Quyết định số 1811/QĐBCĐ ngày 19/5/2017 Trưởng ban đạo phát triển lưới điện thông minh Việt Nam phê duyệt Định hướng thực giai đoạn (2017 2022) Kế hoạch công tác năm 2017 Ban đạo phát triển lưới điện thông minh Việt Nam [3] Nghị 33/NQHĐTV ngày 3/02/2017 kế hoạch triển khai thực chủ đề năm 2017 “Đẩy mạnh khoa học cơng nghệ” tình hình thực tế phát triển tự động hóa lưới điện thơng minh EVN SPC [4] Quyết định số 55/QĐĐTĐL ngày 22/8/2017 Cục Điều tiết Điện lực ban hành quy định yêu cầu kỹ thuật quản lý vận hành hệ thống SCADA [5] Văn 4725/EVNKTSX ngày 11/11/2015 EVN v/v định hướng phát triển trung tâm điều khiển xa Trạm biến áp không người trực [6] Kế hoạch số 9702/KHEVN SPC ngày 27/11/2015 triển khai thực tiêu đề án nâng cao hiệu sản xuất kinh doanh suất lao động giai đoạn 2016 – 2020 EVN SPC [7] Đề án (hiệu chỉnh) số 7547/ ĐAEVN SPC ngày 02/10/2017 nâng cao suất lao động 20162020 EVN SPC [8] Siemens, Spectrum Power – System Performance, v1.2, 92015 ... tập trung từ MCC chủ động công tác điều hành phân phối điện: Phân cấp điều khiển lưới điện 110 kV cho điều độ phân phối; Tổng công ty phân phối định tổ chức máy điều độ phân phối phù hợp với chức... khai lưới điện thơng minh Hồn thiện tồn phạm vi tồn Tổng cơng ty 3.4.2 Trang bị thêm thiết bị tự động lưới: PHÂN BAN PHÂN PHỐI ĐIỆN | 501 Việc trang bị thêm dạng khác thiết bị tự động lưới. .. trì Quản lý lực lượng di động Hỗ trợ dịch vụ khách hàng Giúp tối ưu hóa tài sản lưới điện Giúp tối ưu hóa việc xây dựng thiết kế hệ thống lưới điện Cho phép phân tích, so sánh phương án