1.2. Cơ sở lý luận về ứng dụng công nghệ
1.2.2. Ứng dụng Công nghệ trên lưới điện
Lƣới điện truyền thống dựa trên tập hợp các nhà máy phát điện tập trung cung cấp cho ngƣời dùng cuối qua hệ thống phân phối và đƣờng truyền đơn hƣớng. Tuy nhiên thời gian có thể làm thay đổi tất cả.
Hình 1.2 Mô hình lƣới điện truyền thống
Nhu cầu về nguồn cung cấp năng lƣợng lớn hơn với độ tin cậy cao từ các nguồn phát sạch và có thể tái tạo rõ ràng không phù hợp với cơ sở hạ tầng điện lƣới nhƣ hiện tại.
Chúng ta cần một hệ thống thông minh cho phép thu đƣợc năng lƣợng với tất cả các phẩm chất và từ tất cả các nguồn - tập trung hay phân tán - và cung cấp một cách đáng tin cậy, theo nhu cầu, theo ngƣời dùng… Chúng ta cần lƣới điện thông minh (Smart Grid).
Smart Grid là một hệ thống tự theo dõi, dựa trên tiêu chuẩn công nghiệp rộng khắp, cung cấp ổn định, an toàn, hiệu quả và bền vững với môi trƣờng mạng. Hệ thống sẽ vƣợt qua biên giới quốc gia và quốc tế, cung cấp một năng lực kinh doanh năng lƣợng. Nó phải có khả năng phát hiện và phản ứng tự động để xử lý và thay đổi trong nhu cầu cung-cầu, tái lập sự cân bằng và duy trì sự ổn định theo yêu cầu của cả ngƣời dùng cuối và phù hợp với các tiêu chuẩn pháp luật. Nó cũng phải đáp ứng đƣợc yêu cầu của khách hàng cho phép phát triển các tiện ích tối ƣu hóa hệ thống.
Trong khi một hệ thống Smart Grids hoàn chỉnh vẫn còn nằm đâu đó trong tƣơng lai, các công nghệ và tiêu chuẩn cần thiết hiện đang là đối tƣợng nghiên cứu và phát triển của nhiều tổ chức.
Sự tiến hóa của hệ thống mạng điện bao gồm thông tin liên lạc tốt hơn, các mạng điện sử dụng công nghệ máy tính hiện đại sẽ cung cấp các thiết bị tự động hóa nhiều hơn và thông minh hơn giúp tối ƣu hóa hệ thống tốt hơn. Nó sẽ cho phép các tiện ích để đáp ứng các yêu cầu và nhu cầu của khách hàng đối với nguồn năng lƣợng cả thông thƣờng và tái tạo.
Các máy phát điện sẽ có thể tối ƣu hóa "dự trữ quay" trong khi lợi dụng tối đa các nguồn tài nguyên năng lƣợng tái tạo. Vận hành lƣới điện truyền tải có thể tăng cƣờng sự ổn định và an ninh nguồn cung trong khi giảm tổn thất truyền. Mạng lƣới phân phối sẽ trở thành một nguồn năng lƣợng cũng nhƣ các
điểm cung cấp dịch vụ cho ngƣời dùng cuối, và những ngƣời cuối sẽ đƣợc cung cấp nhiều sự lựa chọn hơn. Ngƣời tiêu dùng cũng sẽ hƣởng lợi từ nhu cầu quản lý đƣợc cải thiện. Trong tƣơng lai, sẽ có thể tối ƣu hóa năng lƣợng tiêu thụ của mình thông qua sử dụng hệ thống phát địa phƣơng cũng nhƣ việc tăng tính tự động hóa trong nhà.
Điện lƣới thông minh sẽ không giống nhƣ một cuộc cách mạng - nó là sự chuyển đổi một cách dần dần các hệ thống đang hoạt động sang một hệ thống mới thông minh, linh hoạt, hiệu quả hơn và đặc biệt nó sẽ gắn chặt với yếu tố môi trƣờng. Tầm nhìn trong tƣơng lai sẽ là mạng điện thông minh.
Hình 1.3 so sánh lƣới điện truyền thống và lƣới điện thông minh
(Nguồn:Tạp chí Thông tin Khoa học&Công nghệ số 11/2012) Theo như ông Bartosz Wojszczyk, Giám đốc Điều hành Hội thảo U.S.-
ASEAN Smart Grid: Giải pháp Smart Grid hƣớng tới lộ trình phát trƣởng
tƣơng lai, đáp ứng các nhu cầu ngày càng bức thiết về việc phân phối điện năng, quản lý và giám sát điện năng tiêu thụ, cũng nhƣ mong muốn sử dụng năng lƣợng hiệu quả trên toàn cầu. Smart Grid áp dụng các tiến bộ công nghệ kỹ thuật số vào lƣới điện, cho phép sử dụng hai đƣờng truyền và điều phối thông tin thời gian thực giữa các nhà máy phát điện, nguồn phân phối và nhu
cầu của các thiết bị đầu cuối (phía khách hàng). Nhiều quốc gia đã xác lập mục tiêu xây dựng lƣới điện thông minh đáp ứng đƣợc nhu phát triển trong thế kỷ thế kỷ 21.
Xây dựng trung tâm điều khiển xa và trạm biến áp không ngƣời trực thuộc lĩnh vực ứng dụng công nghệ cho lƣới điện truyền tải thông minh, đƣợc đặt ra nhằm giải quyết vấn đề hiện nay là số lƣợng các trạm biến áp ngày càng tăng cao, cần thiết phải nâng cao năng lực vận hành bằng các hệ thống máy tính tích hợp, nâng cao năng lực của vận hành viên về chuyên môn, nghiệp vụ, thao tác xử lý trên máy tính, giảm chi phí vận hành. Các trạm biến áp cần đƣợc tập trung vào một hoặc nhiều trung tâm để dễ dàng theo dõi, quản lý vận hành, điều độ công suất trong lƣới điện truyền tải, phân phối và giảm các lỗi thao tác do vận hành gây ra.
Ứng dụng công nghệ trạm biến áp không ngƣời trực là các điểm kết nối cơ sở đến các trung tâm điều khiển xa, trạm biến áp không ngƣời trực đƣợc trang bị các thiết bị điều khiển và bảo vệ có tính tự động hóa cao nhƣ hệ thống điều khiển máy tính tự chuẩn đoán, khả năng thao tác đóng mở thiết bị một ngăn lộ hoặc toàn trạm trên một lệnh duy nhất, các hệ thống giám sát hình ảnh và giám sát an ninh liên tục, hệ thống quan sát nhiệt cho các thiết bị, cảm biến nhiệt cho đóng mở chiếu sáng tự dùng. Các trạm biến áp không ngƣời trực và các trung tâm điều khiển xa hình thành một hệ thống vận hành hệ thống điện tập trung và thống nhất.
Trung tâm điều khiển xa đóng vai trò nhƣ một hệ thống điều khiển trung tâm điều khiển các trạm biến áp đƣợc thiết kế và lắp đặt theo mô hình không có ngƣời điều hành viên trực vận hành tại trạm. Trung tâm điều khiển xa sẽ điều khiển thao tác đóng mở thiết bị điện tại các trung tâm điều khiển từ xa. Xu hƣớng xây dựng trung tâm điều khiển xa trong tƣơng lai sẽ vận hành toàn bộ mạng lƣới truyền tải điện từ 110 kV, 220 kV đến 500 kV bao gồm các
trạm biến áp, lƣới truyền tải điện,… Đồng thời, trong tƣơng lai cũng sẽ tạo ra sự liên kết giữa các Trung tâm điều khiển xa với nhau, và Trung tâm điều khiển xa với các trung tâm điều độ khu vực khác nhƣ điều độ của Tổng Công ty Truyền Tải Điện Quốc Gia (EVNNPT), các tổng công ty điện lực, và điều độ miền, quốc gia (A0, A1, A2, A3).
Làm chủ công nghệ, sử dụng triệt để các thiết bị công nghệ thông tin, viễn thông hiện có, các giải pháp tự động hóa do các đơn vị trong EVN tự phát triển đƣợc, tiết kiệm tối đa chi phí hình thành các Trung tâm điều khiển, giảm chi phí đầu tƣ, sửa chữa, cải tạo nâng cấp Trạm biến áp, tối ƣu hóa chi phí, nâng cao hiệu quả sản suất kinh doanh.
Để vận hành hệ thống điện lớn nhƣ hiện tại và phục vụ Thị trƣờng bán buôn điện cạnh tranh, cần thiết nâng cấp cải tạo lƣới điện truyền tải sử dụng các công nghệ mới về tự động hóa, xây dựng các Trung tâm điều khiển để nâng cao khả năng giám sát và điều khiển lƣới điện truyền tải.
Để thao tác vận hành lƣới điện truyền tải tập trung từ các Trung tâm điều khiển, do vậy cần phải tuyển dụng và đào tạo lực lƣợng vận hành với trình độ chuyên môn cao, nắm vững các nội quy, quy chế, quy trình vận hành, quy định an toàn điện liên quan đến công tác vận hành hệ thống điện, đảm bảo vận hành lƣới điện an toàn, ổn định. Có khả năng xử lý các sự cố, nhanh chóng khôi phục tình trạng làm việc bình thƣờng của lƣới điện. Có khả năng phát hiện những bất hợp lý trong phƣơng thức vận hành và đề xuất các biện pháp xử lý. Sắp xếp lao động hợp lý đáp ứng nhu cầu xây dựng, vận hành Trung tâm điều khiển và trạm biến áp không ngƣời trực.
CHƢƠNG 2
PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TRẠM BIẾN ÁP KHÔNG NGƢỜI TRỰC
Luận văn này là một công trình nghiên cứu, thể hiện kiến thức tổng hợp mà học viên đã lĩnh hội và tiếp thu trong quá trình học tập và nghiên cứu trong chƣơng trình đào tạo Thạc sĩ Quản trị Công nghệ và Phát triển Doanh nghiệp tại trƣờng Đại học Kinh tế - Đại học Quốc gia Hà Nội. Trong luận văn, học viên sẽ vận dụng phƣơng pháp luận biện chứng duy vật để thể hiện kiến thức tổng hợp, kỹ năng nghiên cứu độc lập, kỹ năng khảo sát, phân tích, phát hiện và giải quyết vấn đề. kỹ năng ứng dụng lý thuyết vào thực tiễn, kỹ năng dùng thực tiễn để kiểm chứng lý thuyết, kỹ năng viết và trình bày.