CHƯƠNG 3 NGHIÊN CỨU VỀ TÌNH HÌNH TRIỂN KHAI VÀ ỨNG DỤNG SMART GRID TRÊN THẾ GIỚ
3.2. Kết quả các nghiên cứu có liên quan đến ứng dụng của Smart Grid
Thực tế đã có nhiều nghiên cứu trên thế giới chứng minh các tính năng vượt trội của SG. Nghiên cứu của Oleg Gulich (2010) về những thách thức kinh doanh và công nghệ của SG đã so sánh, trình bày về những đặc điểm ưu việt của SG so với lưới điện thông thường. Tạo điều kiện tốt hơn cho việc nối lưới và vận hành các nguồn điện thuộc mọi công suất và công nghệ; cho phép hộ tiêu thụ có vai trò trong việc tối ưu hóa vận hành lưới điện; cung cấp cho hộ tiêu thụ nhiều thông tin và nhiều phương án hơn về lựa chọn người cung cấp điện; giảm đáng kể tác động của toàn hệ thống cung cấp điện đối với môi trường; duy trì hoặc thậm chí nâng cao hơn nữa độ
tin cậy hiện có của hệ thống, chất lượng và an ninh cung cấp điện. Kết quả nghiên cứu cho thấy lợi ích cho cả ba đối tượng có liên quan trong việc sản xuất và tiêu thụ điện. Đối với người dùng, SG sẽ giúp họ tối ưu hóa và tiết kiệm năng lượng điện tiêu thụ, đồng nghĩa với việc giảm chi phí điện hàng tháng nhờ vào khả năng đo lường lượng điện tiêu thụ hàng ngày. Đối với các công ty điện lực, SG sẽ giúp họ quản lý mạng lưới điện tốt hơn, cải thiện độ tin cậy của hệ thống và giảm thiểu tổn thất điện năng. Đối với các nhà đầu tư trong lĩnh vực điện năng, lưới điện mở ra một lĩnh vực sản xuất các linh kiện, thiết bị, công nghệ mới thu hút một lượng lớn nguồn vốn kinh doanh.
Oskari Vuorinen (2012) đã nghiên cứu về việc sử dụng thông tin mạng trong hệ thống mạng lưới phân phối nhằm thực hiện điều kiện bảo trì hiệu quả hơn. Mục tiêu của nghiên cứu này là để làm rõ việc bảo trì có thể được thực hiện hiệu quả hơn bằng cách sử dụng dữ liệu thông tin mạng cung cấp. Đồng thời, nghiên cứu này cũng tìm hiểu làm thế nào để cải thiện việc bảo trì hệ thống lưới điện. Các thông tin về các trạm biến áp chính, bộ phận ngắt mạch và rơle bảo vệ được truyền tải mà không cần thông qua các trạm biến áp. Cơ sở truyền dữ liệu từ trạm biến áp chính và tiềm năng của các rờle số hiện đại hoạt động như bộ phận thu thập dữ liệu. Các bộ phận trong mạng lưới bị lỗi sẽ gây ra tổn thất chi phí khá lớn bởi vì nhà cung cấp phải bồi thường của các sự cố như mất điện cho khách hàng. Vì lý do này, điều quan trọng là để giảm thiểu sự gián đoạn và tối ưu hóa hiệu suất các thiết bị điện. Mạng lưới giám sát tình trạng tài sản có vai trò quan trọng trong hoạt động của toàn bộ công ty lưới điện nhằm để tối ưu hóa thời gian sử dụng và tài sản mạng lưới. Mục tiêu trong việc bảo trì là để duy trì hiệu suất mạng điện càng cao càng tốt. Mục đích của nó là duy trì độ tin cậy, đảm bảo an toàn, ngăn ngừa sự cố và tự khắc phục sự cố càng nhanh càng tốt với chi phí tối ưu.
Theo như nghiên cứu của Oskari Vuorinen bảo trì có thể được chia thành bảo trì và bảo dưỡng sửa chữa. Trong bảo trì mục đích là để ngăn chặn thất bại và nó có thể được thực hiện dựa trên thời gian hoặc dựa trên điều kiện. Duy trì hiệu quả lưới điện phân phối dựa trên việc kiểm tra các điều kiện khi theo dõi tình trạng của các thành phần trong mạng lưới để tối ưu hóa tuổi thọ của nó và chi phí bảo trì. Các
thành phần mạng cũng có thể được đại tu lại trong khoảng thời gian nhất định nhưng sau đó đầu tư không cần thiết là có thể. Ngày nay công nghệ thông tin cho phép thu thập dữ liệu đa dạng từ các mạng lưới điện. Viễn thông có thể truyền thông tin, tuy nhiên cho mục đích cần thiết là để phát triển một hệ thống mà có thể tự phân tích và khôi phục dữ liệu. Nghiên cứu này cũng đã trình bày tính khả thi của các cấu trúc cơ sở hạ tầng hệ thống và cơ sở dữ liệu tiềm năng không chỉ phục vụ cho mục đích bảo trì mà còn có thể thực hiện các công nghệ lưới điện thông minh trong tương lai [23].
M. Hashmi, S. Hänninen, and K. Mäki (2011) đã thực hiện nghiên cứu khảo sát về khái niệm lưới điện thông minh, kiến trúc và mô hình công nghệ SG trên toàn thế giới tại Phần Lan. Nghiên cứu này mô tả các khái niệm khác nhau lưới điện thông minh, kiến trúc và chi tiết của các công nghệ liên quan đến triển khai thực hiện trên toàn thế giới. Cuộc khảo sát dựa trên sáng kiến của EU và IEA (ví dụ ETP, EEGI, EERA và IEA DSM) và mô tả các dự án đã được tiến hành ở châu Âu và Mỹ (ví dụ như FENIX, ADDRESS, EU - DEEP, ADINE, GridWise và SEESGEN - ICT). Nghiên cứu này trình bày tầm nhìn và lộ trình phát triển lưới điện thông minh trên toàn thế giới bao gồm cả Trung Quốc và Ấn Độ. Cuộc khảo sát bao gồm các khái niệm lưới điện thông minh khác nhau, tức là phát triển nhà máy điện ảo, nhu cầu hoạt động trong mạng lưới người tiêu dùng, hệ thống phân phối linh hoạt và các ứng dụng công nghệ thông tin để phát triển lưới điện thông minh trong tương lai. Việc so sánh được thực hiện trên các cơ sở thương mại, công nghệ và quản lý. Ngoài ra, các tính năng hiện có của công nghệ lưới điện thông minh và những thách thức phải đối mặt để thực hiện trong môi trường Phần Lan được giải quyết. Theo nghiên cứu Lưới điện thông minh sẽ là một kết quả của một sự phát triển tiến hóa của mạng lưới điện hiện có theo hướng một hệ thống năng lượng tối ưu và bền vững [24].