Xây dựng bộ chỉ số đánh giá mức độ thông minh của lưới điện tại Việt Nam

Chia sẻ: Liễu Yêu Yêu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

17
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết "Xây dựng bộ chỉ số đánh giá mức độ thông minh của lưới điện tại Việt Nam" xây dựng một bộ chỉ số nhằm đánh giá mức độ phát triển lưới điện thông minh (LĐTM) của các Tổng công ty phân phối điện tại Việt Nam. Dựa vào các bộ chỉ số đánh giá trình độ LĐTM đã được các đơn vị trên thế giới công bố trước đó, chúng tôi đề xuất một khung đánh giá chi tiết LĐTM cho lưới điện Việt Nam, bao gồm nội dung và tiêu chí của bảy chỉ tiêu (Giám sát và điều khiển, Phân tích dữ liệu, Cung cấp điện tin cậy, Tích hợp nguồn phân tán, Năng lượng xanh, An ninh bảo mật, Trao quyền cho khách hàng và sự hài lòng của khách hàng) và phương pháp chấm điểm cho các chỉ tiêu trên. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Xây dựng bộ chỉ số đánh giá mức độ thông minh của lưới điện tại Việt Nam

Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022) Xây dựng bộ chỉ số đánh giá mức độ thông minh của lưới điện tại Việt Nam Đinh Hữu Thuấn(1) và Võ Bá Linh(2) Ban Kỹ thuật-Tổng Công ty Điện lực miền Nam (1) Trường Điện-Điện tử, Đại học Bách Khoa Hà Nội (2) Email: thuandh@evnspc.vn, linh.vb181898@sis.hust.edu.vn Tóm tắt— Trong bài báo này, chúng tôi xây dựng một bộ báo, dự đoán để đưa ra các giải pháp ngăn ngừa và hỗ chỉ số nhằm đánh giá mức độ phát triển lưới điện thông trợ ra quyết định sớm hơn. Các hướng nghiên cứu gồm minh (LĐTM) của các Tổng công ty phân phối điện tại và không giới hạn [7]: Việt Nam. Dựa vào các bộ chỉ số đánh giá trình độ LĐTM a. Tự phục hồi trong các trường hợp có sự cố khẩn đã được các đơn vị trên thế giới công bố trước đó, chúng tôi đề xuất một khung đánh giá chi tiết LĐTM cho lưới cấp: Hệ thống điện và các phần tử của nó phải liên tục điện Việt Nam, bao gồm nội dung và tiêu chí của bảy chỉ duy trì được tình trạng kỹ thuật cần có của mình bằng tiêu (Giám sát và điều khiển, Phân tích dữ liệu, Cung cấp cách nhận diện, phân tích và chuyển từ kiểm soát sang điện tin cậy, Tích hợp nguồn phân tán, Năng lượng xanh, phòng ngừa tất cả các hư hỏng khẩn cấp. An ninh bảo mật, Trao quyền cho khách hàng và sự hài b. Có khả năng thúc đẩy hành vi tích cực của người lòng của khách hàng) và phương pháp chấm điểm cho các tiêu dùng cuối cùng: Cung cấp cho người tiêu dùng khả chỉ tiêu trên. Bộ chỉ số này đã được sử dụng để chấm điểm năng độc lập thay đổi về khối lượng và chất lượng điện mức độ thông minh của lưới điện tại Tổng Công ty Điện năng nhận được, dựa trên sự cân bằng giữa nhu cầu của lực Miền Nam (EVNSPC) trong hiện tại và theo kế hoạch họ và khả năng của hệ thống điện, có sử dụng thông tin phát triển trong tương lai. về giá cả, khối lượng, độ tin cậy, chất lượng, v.v. Từ khóa—Lưới điện thông minh, công nghệ lưới điện c. Khả năng chống lại các ảnh hưởng tiêu cực: Có các thông minh, đánh giá lưới điện thông minh. giải pháp đặc biệt để đảm bảo tính ổn định và khả năng tồn tại, giảm tổn thương về vật lý, về thông tin của tất cả I. GIỚI THIỆU các thành phần của hệ thống điện, góp phần phòng ngừa, cũng như tự phục hồi nhanh chóng sau sự cố phù hợp A. Định nghĩa về lưới điện thông minh (LĐTM): với yêu cầu của an ninh năng lượng. d. Đảm bảo độ tin cậy và chất lượng điện: Chuyển từ Theo Bộ năng lượng Hoa Kỳ/ Department of Energy, phương pháp tiếp cận dựa trên hệ thống (System-based LĐTM được đặc trưng bởi sự trao đổi, tương tác điện approach) sang phương pháp tiếp cận dựa trên khách năng và thông tin theo hai chiều để tạo ra hệ thống truyền hàng (Customer-based) để đảm bảo và duy trì các mức dẫn năng lượng phân tán rộng rãi, tự động và tối ưu. độ tin cậy và chất lượng điện khác nhau trong các phân LĐTM tích hợp những lợi ích từ hệ thống công nghệ khúc giá khác nhau. thông tin và viễn thông phân tán nhằm trao đổi thông tin e. Đa dạng hóa nguồn phát điện và lưu trữ điện: Tích trong thời gian thực và có thể cân bằng cung – cầu gần hợp tối ưu các nhà máy điện, nguồn điện phân tán như tức thời ở tất cả các cấp độ trong hệ thống điện [5]. (DER), phụ tải linh hoạt, hệ thống lưu trữ điện năng với Còn theo Nền tảng công nghệ của liên minh Châu Âu nhiều loại và công suất khác nhau bằng cách kết nối cho LĐTM/EARPA, LĐTM là mạng lưới điện có thể chúng với hệ thống điện theo quy trình đấu nối kỹ thuật tích hợp các hành động thông minh của tất cả người dùng tiêu chuẩn và chuyển đổi sang kiến tạo các “lưới điện được kết nối với nó – bên phát điện, bên tiêu dùng và siêu nhỏ” (Microgrid) ở phía người dùng cuối cùng. những bên vừa bán vừa mua - để cung cấp nguồn điện f. Mở rộng thị trường điện: Mở rộng khả năng để hiệu quả và bền vững, kinh tế và an toàn [6]. người tiêu dùng cuối cùng có thể tiếp cận được với thị trường phát điện, thị trường bán điện và thị trường phát B. Các hướng nghiên cứu về LĐTM. điện phân tán, góp phần tăng hiệu suất, hiệu quả của thị Xuất phát từ định nghĩa LĐTM và ứng dụng công trường bán lẻ. nghệ của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 cũng như trào g. Tối ưu hóa quản lý các tài sản: Chuyển đổi sang lưu chuyển đổi số nên hiện nay các Quốc gia trên thế giám sát từ xa các tài sản sản xuất theo thời gian thực đã giới cũng đã và đang ứng dụng các công nghệ để thu được tích hợp vào hệ thống quản lý doanh nghiệp nhằm thập dữ liệu thời gian thực và từ đó có thể phân tích, dự tối ưu hóa các phương thức sản xuất, cải thiện việc vận ISBN 978-604-80-7468-5 180
Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022) hành, sửa chữa và thay thế thiết bị theo tình trạng thực ra quyết định sáng suốt về mức tiêu thụ năng lượng của và đảm bảo giảm chi phí chung của toàn hệ thống. họ. Tuy nhiên, nghiên cứu cũng cho thấy ít công ty C. Sự phát triển của LĐTM hiện nay trên thế giới phân phối phát triển mạnh bốn công nghệ: phân tích dữ Các Quốc gia trên thế giới và trong khối ASEAN từ liệu, tích hợp DER, năng lượng xanh và an ninh bảo lâu cũng đã đề ra mục tiêu và lộ trình phát triển LĐTM mật. Nói chung, các công ty điện lực hoạt động tốt trong cho Quốc gia mình. Đến nay, đã có trên 85 công ty phân các công nghệ này là từ Mỹ và Châu Âu. Phát hiện này phối điện từ 35 quốc gia đã phát triển LĐTM và không có gì đáng ngạc nhiên, vì các công ty điện lực ở SPGroup cũng đã tìm hiểu và chấm điểm như Hình 1. những địa điểm / địa phương đó phải đối mặt với những thách thức của các công nghệ đột phá sớm hơn so với các đối tác châu Á - Thái Bình Dương. Các công ty điện lực ở châu Á - Thái Bình Dương có thể sẽ bắt kịp các công nghệ này khi các công ty phân phối dần dần phải đối mặt với những thách thức tương tự. D. Sự phát triển của LĐTM tại Việt Nam Ngày 08/11/2012, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành quyết định số 1670/QĐ-TTg về việc phê duyệt Đề án phát triển LĐTM tại Việt Nam [8]. Trong quyết định đã đưa ra mục tiêu và lộ trình như sau: 1) Mục tiêu: - Phát triển LĐTM với công nghệ hiện đại nhằm nâng cao chất lượng điện năng, độ tin cậy cung cấp điện. - Góp phần trong công tác quản lý nhu cầu điện, khuyến khích sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. - Nâng cao năng suất lao động, giảm nhu cầu đầu tư vào phát triển nguồn và lưới điện. - Tăng cường khai thác hợp lý các nguồn tài nguyên năng lượng, đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế - xã hội Hình 1: Bảng kết quả điểm LĐTM của các công ty điện lực trên thế bền vững. giới [1] 2) Lộ trình: Các công ty có trong nghiên cứu và chấm điểm đã - Giai đoạn 1 (2012-2016): được chọn dựa trên các tiêu chí sau: ▪ Chương trình tăng cường hiệu quả vận hành hệ ▪ Phạm vi toàn cầu, bao gồm Châu Á-Thái Bình thống điện Dương, Châu Âu và Châu Mỹ. ▪ Triển khai các dự án thí điểm, thử nghiệm ▪ Được biết đã bắt tay vào hành trình phát triển ▪ Xây dựng hệ thống văn bản quy phạm pháp luật LĐTM. - Giai đoạn 2 (2017-2022): ▪ Tính khả dụng của dữ liệu đã công bố. ▪ Tiếp tục thực hiện Chương trình tăng cường hiệu Nghiên cứu cho thấy hầu hết các công ty phân phối quả vận hành hệ thống điện, tập trung vào lưới điện điện đều hoạt động tốt trong các công nghệ giám sát và phân phối: hệ thống giám sát, điều khiển và thu thập dữ điều khiển, cung cấp điện và trao quyền cho khách hàng liệu (SCADA)/DMS, tự động hóa các TBA 110kV. và sự hài lòng của khách hàng. Các công ty phân phối ▪ Triển khai tích hợp các DER, các nguồn năng này có hệ thống quản lý mất điện (OMS), cách ly vị trí lượng mới, tái tạo đấu nối vào hệ thống điện bằng cấp sự cố và khôi phục điện (FLISR), hệ thống quản lý lưới điện áp trung áp và hạ áp. điện phân phối (DMS) hoặc hệ thống quản lý lưới điện ▪ Tiếp tục hoàn thiện quy định, quy trình kỹ thuật phân phối tiên tiến (ADMS) để quản lý hệ thống điện cho công nghệ LĐTM: công nghệ lưu trữ năng lượng, của họ một cách hiệu quả. Nhiều công ty phân phối các thiết bị thông minh… trong số đó có độ tin cậy cao, với chỉ số thời gian mất ▪ Triển khai chương trình truyền thông cho cộng điện trung bình của hệ thống (SAIDI) dưới 10 phút. Một đồng số ít thậm chí có SAIDI dưới 1 phút. - Giai đoạn 3 (sau 2022): Ngoài ra, nhiều công ty nghiên cứu sử dụng công ▪ Tiếp tục Chương trình trang bị cơ sở hạ tầng nghệ đo đếm tiên tiến (AMI) và cung cấp dữ liệu sản công nghệ thông tin – viễn thông cho lưới phân phối. lượng tiêu thụ điện theo thời gian thực và biểu giá cho ▪ Triển khai các ứng dụng LĐTM cho phép cân khách hàng của họ. Điều này cho phép khách hàng đưa bằng cung - cầu điện năng ngay ở cấp độ người sử dụng điện. ISBN 978-604-80-7468-5 181
Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022) ▪ Phổ biến việc sử dụng nguồn năng lượng mới, tái tạo ở lưới phân phối với cơ chế giá mua, giá bán điện theo từng thời điểm kết hợp với vận hành thị trường bán lẻ điện cạnh tranh. ▪ Xây dựng các văn bản pháp luật cho phép triển khai các ứng dụng của LĐTM trên cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin đã có. E. Sự phát triển của bộ chỉ tiêu LĐTM trên thế giới và tại Việt Nam. Theo truyền thống, SAIDI và chỉ số tần suất mất điện trung bình của hệ thống (SAIFI) được sử dụng làm các chỉ số đánh giá độ tin cậy trong việc cung cấp điện. Tuy nhiên, đối với một LĐTM, độ tin cậy của nguồn cung cấp chỉ là một trong các chỉ tiêu để xem xét. Tích hợp các nguồn DER, cải thiện khả năng phục hồi của lưới điện trước các mối đe dọa lưới điện, giao tiếp với thiết bị sau công tơ và cho phép trào lưu công suất đa chiều là một số thách thức mà các công ty điện lực phải đối mặt. Chỉ số độ tin cậy không còn đủ để đo lường hiệu suất và khả năng của lưới điện. SP Group (Tập đoàn Điện lực Singapore) nhận ra Hình 2. Bảy chỉ số đánh giá LĐTM của SPGroup sự cần thiết của một cách tiếp cận toàn diện hơn để thúc đẩy lưới điện phát triển nên đã ra mắt chỉ số lưới thông minh (Smart Grid Index/SGI) đầu tiên trên thế giới để Hệ thống giám sát và điều khiển cung cấp dữ liệu áp dụng cho các công ty phân phối điện (Hình 2). hệ thống điện thời gian thực, phân tích vận hành và khả Cấu trúc SGI kiểm tra và sử dụng bảy chỉ tiêu/công năng hoạt động từ xa. nghệ chính bắt nguồn từ định nghĩa LĐTM từ mục I. Dữ liệu có thể được phân tích và áp dụng trong việc Bảy chỉ số chính như sau: lập kế hoạch và mua sắm tài sản, vận hành và bảo trì 1. Giám sát và điều khiển lưới điện để nâng cao hiệu quả vận hành tổng thể hệ 2. Phân tích dữ liệu thống. Hơn nữa, một số dữ liệu thời gian thực nhất định, 3. Cung cấp điện tin cậy chẳng hạn như sản lượng tiêu thụ và thông tin giá điện, 4. Tích hợp nguồn phân tán có thể trao quyền cho khách hàng đưa ra quyết định 5. Năng lượng xanh sáng suốt giúp giảm chi phí sử dụng điện. Tăng cường 6. An ninh bảo mật bảo mật cũng rất quan trọng để đảm bảo độ tin cậy của 7. Trao quyền cho khách hàng và sự hài lòng nguồn điện. của khách hàng. Với số lượng nguồn phân tán ngày càng tăng được kết nối với lưới điện, việc tích hợp các nguồn phân tán này mà không gây nguy hiểm cho sự ổn định của hệ thống điện đã trở nên quan trọng. Khả năng tích hợp nguồn phân tán để tạo điều kiện cho việc sử dụng năng lượng sạch mang lại lợi ích lớn hơn cho khách hàng. Năm 2021, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đã thành lập tổ công tác và bộ phận giúp việc để xây dựng bộ chỉ số SGI theo văn bản số 90/QĐ-HĐTV ngày 04/8/2021 để áp dụng tại các Tổng công ty Điện lực phân phối. EVN cũng đã ban hành văn bản số 95/QĐ- HĐTV ngày 20/8/2021 về việc thành lập Bộ phận giúp việc, phân công nhiệm vụ và ban hành kế hoạch làm việc của Tổ công tác. Đầu tháng 01 năm 2022, EVN đã triển khai áp dụng bộ chỉ số SGI theo Nghị quyết 20/NQ-HĐTV ngày 12/01/2022 của EVN để đánh giá mức độ thông minh của lưới điện tại các Tổng công ty Điện lực phân phối. Bộ chỉ số này cũng gồm bảy công nghệ như của SPGroup đã xây dựng nhưng các tiêu chí và cách tính ISBN 978-604-80-7468-5 182
Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022) điểm được EVN quy định cụ thể và định lượng rõ ràng Việt Nam đưa ra các chỉ tiêu và phương pháp đánh giá theo hiện trạng lưới điện và công nghệ của EVN. chấm điểm LĐTM cho hệ thống điện của Việt Nam. Sau Qua việc triển khai áp dụng, đánh giá thì các Tổng khi hỗ trợ Việt Nam, GIZ cũng sẽ tiếp tục hỗ trợ các công ty/Công ty Điện lực đã xác định được hiện trạng Quốc gia khác phát triển bộ chỉ tiêu SGI. mức độ thông minh của lưới điện mình, nhận diện được các điểm mạnh và điểm chưa mạnh, các công nghệ cần Phần còn lại của bài báo được tổ chức như sau: trong cải tiến và các công nghệ cần triển khai thêm để lưới phần II, chúng tôi miêu tả cấu trúc và công nghệ LĐTM. điện ngày càng thông minh hơn. Trong phần III, chúng tôi đánh giá mức độ thông minh Các công nghệ này hoạt động cùng nhau trong một của lưới điện tại Tổng công ty Điện lực miền Nam. Phần lưới thông minh để mang lại giá trị cho khách hàng. Hơn IV cung cấp các kết quả đánh giá và kế hoạch đến 2025. nữa, để một lưới thông minh thì cần phải đánh giá liên Cuối cùng, chúng tôi kết luận bài báo trong phần V. tục về tình trạng của nó để bổ sung, điều chỉnh cho phù hợp với sự phát triển của xã hội là rất quan trọng. II. CẤU TRÚC VÀ CÔNG NGHỆ A. Cấu trúc F. Các đơn vị trên thế giới nghiên cứu về bộ chỉ tiêu LĐTM Đến nay, SPGroup là đơn vị tiên phong nghiên cứu SGI và đã triển khai thu thập thông tin về kế hoạch phát triển LĐTM, công bố công khai kết quả các công nghệ đã ứng dụng và hiệu quả mang lại của các Công ty Điện lực trên thế giới. Từ năm 2018, SPGroup đã tổ chức thu thập thông tin, đánh giá và công bố điểm cũng như mức Hình 4. Mô tả lưới điện truyền thống và LĐTM độ thông minh của lưới điện của các công ty Điện lực trên thế giới [1]. LĐTM cho phép tích hợp các nguồn năng lượng phân Từ 2017, Tổ chức Hợp tác Phát triển Đức (GIZ) đã tán (điện mặt trời, gió, hệ thống tích trữ năng lượng,..), hỗ trợ Chính phủ Việt Nam trong việc thực hiện Lộ trình cho phép sản xuất năng lượng sạch, ổn định tại nơi tiêu LĐTM. Trong chương trình hỗ trợ phía GIZ cũng đã đề thụ hoặc gần nơi tiêu thụ (Hình 4, Hình 5). xuất tám công nghệ và đề xuất phương pháp đánh giá Sự tích hợp ngày càng tăng của nguồn năng lượng chấm điểm LĐTM cho hệ thống điện của Việt Nam phân tán vào mạng truyền tải và phân phối đưa ra những (Hình 3). Bộ chỉ tiêu này bao gồm đánh giá toàn bộ hệ thách thức mới đối với các công ty phân phối điện vì lưới thống điện các Đơn vị vận hành và thị trường điện. Các điện truyền thống chưa được thiết kế để xử lý nguồn phát Đơn vị được đề xuất đánh giá gồm Tổng công ty Truyền điện từ hai chiều và các đặc tính thay đổi liên tục của tải điện, Trung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia và nguồn năng lượng phân tán. Những vấn đề này cùng với các 05 Tổng công ty Điện lực phân phối [2]. những thách thức như đáp ứng các mục tiêu môi trường và thay đổi nhu cầu và kỳ vọng của khách hàng đã thúc đẩy các công ty phân phối điện chuyển đổi lưới điện hiện có thành LĐTM. Hình 3. Tám chỉ số LĐTM do GIZ đề xuất [2] Qua tham khảo đề xuất của GIZ, EVN đã phát triển bộ chỉ tiêu SGI và đã triển khai áp dụng chấm điểm cho các Tổng công ty phân phối. EVN cũng đã tổ chức hội thảo và trao đổi với SPGroup về bộ chỉ số SGI do EVN xây dụng. SPGroup đã có nhận xét: - EVN có sự thống nhất cao trong tất cả các cấp lãnh đạo để xây dựng và áp dụng bộ chỉ tiêu SGI. - EVN cũng đã bám sát mục tiêu “mang lại giá trị tốt hơn cho đơn vị và khách hàng” Hình 5. Cấu trúc LĐTM - Bộ chỉ tiêu đảm bảo tính định lượng, cạnh tranh, cho thấy quá trinh phát triển của đơn vị. III. CÁC CÔNG NGHỆ ỨNG DỤNG - Nên tăng cường hợp tác quốc tế để cải thiện bộ chỉ tiêu. 1) Giám sát và điều khiển Qua trao đổi với GIZ được biết, GIZ chỉ mới hỗ trợ ISBN 978-604-80-7468-5 183
Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022) Khi lưới điện ngày càng trở nên phức tạp, chế độ Tuy nhiên, việc tích hợp DERs vào lưới điện vẫn còn giám sát lưới điện thời gian thực và khả năng ra quyết nhiều thách thức trong phát triển LĐTM. định linh hoạt đã trở nên quan trọng để tối ưu hóa tài Để hỗ trợ điều độ viên và các đơn vị lưới điện phân nguyên và quản lý vận hành lưới điện. Hệ thống phối những thách thức được đưa ra bởi các nguồn năng SCADA thường được sử dụng bởi các Công ty phân lượng tái tạo biến thiên, các công cụ mới, cảm biến phối điện để thu thập, giám sát và điều khiển toàn bộ truyền thông, nền tảng dữ liệu và trí tuệ nhân tạo cần lưới điện truyền tải và phân phối. được triển khai vào hệ thống. Hệ thống DMS hoạt động như một cơ chế hỗ trợ ra Có 2 công việc liên quan, đầu tiên tập trung vào cơ quyết định của Trung tâm điều khiển và nhân viên sửa chế đấu nối và yêu cầu đối với các nguồn năng lượng chữa điện, trong đó dữ liệu được xử lý trong thời gian tái tạo phân tán và cách DER hỗ trợ lưới điện trong việc thực và cung cấp các thông tin quan trọng. Cấp độ tiếp cung cấp các dịch vụ phụ trợ. Công việc thứ hai tập theo của DMS là ADMS bao gồm xác định vị trí sự cố trung vào việc cung cấp tính linh hoạt cho lưới điện tự động, khả năng cô lập và khôi phục nguồn cung cấp thông qua các phương tiện khác nhau, ví dụ: lưu trữ cùng với hệ thống quản lý mất điện tích hợp trong năng lượng, Power-to-X (Khí, nhiệt, bánh đà,..) và tải trường hợp sự cố lưới điện. linh hoạt. Với sự gia tăng sự thâm nhập của các nguồn năng lượng tái tạo ở cấp phân phối, trào lưu công suất trên 5) Năng lượng xanh lưới đã chuyển đổi từ trào lưu một hướng nguồn sang Điện khí hóa ngành giao thông vận tải sẽ giúp giảm trào lưu hai hướng. Điều này tạo ra thêm các thách thức phát thải nhà kính, đặc biệt là khi lưới điện có tỷ lệ năng cho Đơn vị Điều độ lưới điện phân phối (DSO) và Đơn lượng tái tạo cao. Có thể thúc đẩy xe điện (EV) bằng vị điều độ lưới điện truyền tải (TSO). TSO và DSO cần cách lắp đặt cơ sở hạ tầng trạm sạc cho người dân. tương tác với nhau để cải thiện vận hành, lập phương Khuyến khích khách hàng sạc xe của họ trong giờ thấp thức và tăng độ tin cậy của lưới điện. điểm khi nhu cầu điện thấp hoặc khi có nhiều năng lượng điện được sản xuất từ các nguồn năng lượng tái 2) Phân tích dữ liệu tạo. Điều này có thể giúp giảm nhu cầu tải cao điểm và AMI là một hệ thống tích hợp công tơ thông minh, hệ cung cấp sự linh hoạt cho các nguồn năng lượng tái tạo thống truyền thông và hệ thống quản lý dữ liệu công tơ. biến thiên. Các thiết bị thông minh này cho phép các đơn vị phân Sự thâm nhập của các nguồn năng lượng tái tạo và tác phối lưới điện theo dõi trạng thái của các lưới điện hạ động của chúng đối với việc giảm phát thải nhà kính sẽ áp, thường không được giám sát bằng SCADA. được phân tích. Hơn nữa, điện khí hóa ngành giao thông Việc triển khai AMI sẽ dẫn đến một khối lượng dữ vận tải sẽ được giới thiệu dựa trên thông lệ tốt nhất của liệu khổng lồ được thu thập. Dữ liệu lớn này cần được quốc tế. Ngoài ra, các chương trình hiệu quả năng lượng phân tích để tạo ra kết quả hữu ích có thể hỗ trợ người sẽ được phân tích và các khuyến nghị sẽ được đề xuất vận hành lưới điện cải thiện vận hành và bảo trì lưới để đẩy nhanh việc giảm phát thải nhà kính ở Việt Nam. điện. Khai thác dữ liệu đo xa cho các hoạt động điều hành sản xuất kinh doanh (qui hoạch lưới điện, kế hoạch 6) An ninh bảo mật bảo trì và nâng cấp thiết bị, phân tích hành vi khách An ninh của hệ thống viễn thông lưới điện, vận hành, hàng, dự báo phụ tải,..), dịch vụ khách hàng trong lộ điều khiển phải được ưu tiên hàng đầu. Các biện pháp trình số hóa và chuyển đổi số, nghiên cứu phụ tải, dự an ninh lưới điện nghiêm ngặt, bao gồm tuân thủ các báo phụ tải, dịch vụ cung cấp dữ liệu khách hàng hằng tiêu chuẩn an ninh bảo mật cho cả hệ thống Công nghệ ngày trên web / app chăm sóc khách hàng. thông tin (IT) và Công nghệ vận hành (OT) là rất quan trọng đối với tính bảo mật của lưới điện. Nên thực hiện 3) Độ tin cậy cung cấp điện tối thiểu các nội dung sau để chống lại các cuộc tấn công Độ tin cậy cung cấp điện là một chỉ số hiệu suất quan lưới điện: trọng để đo lường độ tin cậy và chất lượng điện năng - Xây dựng chính sách an ninh lưới điện dựa trên rủi được cung cấp cho khách hàng (ví dụ: SAIDI, SAIFI, ro. điện áp, tần số). - Bảo vệ thiết bị di động / không dây / lưu động Các SAIDI, SAIFI, độ lệch tần số và độ lệch điện áp - Lập danh sách trắng / đen / xám phải được theo dõi và cải thiện hơn mỗi năm để ngày - Điều khiển truy cập (bao gồm truy cập từ xa) càng cung cấp điện tin cậy hơn. - Quản lý tài khoản - Quản lý bản vá 4) Tích hợp DER - Bảo vệ thông tin (bao gồm bảo vệ dữ liệu) DER đề cập đến tất cả các nguồn năng lượng tái tạo - Đánh giá nội bộ và bên ngoài và hệ thống lưu trữ năng lượng được kết nối với lưới - Thỏa thuận cấp độ dịch vụ an ninh lưới điện (SLA) điện phân phối. Do tính chất không liên tục của năng - Chứng nhận bảo mật lượng mặt trời và gió, lưu trữ năng lượng và tải linh hoạt - Đào tạo nâng cao nhận thức về bảo mật được giới thiệu để giải quyết vấn đề biến đổi của DER. - Đánh giá rủi ro nhân sự ISBN 978-604-80-7468-5 184
Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022) - Chính sách giám sát và xem xét EVNSPC qua công thức 2, và cuối cùng tính được điểm - Kế hoạch đột xuất đánh giá của EVNSPC dùng công thức 3. Ví dụ chi tiết - Hệ thống quản lý ứng cứu sự cố về cách thức chấm nằm ở Hình 7. ki 7) Trao quyền cho khách hàng và sự hài lòng của m ∑ki=1 IN = ∑ k (1) khách hàng m i=1 Hệ thống AMI cho phép các đơn vị phân phối cung 7 cấp cho khách hàng dữ liệu tiêu thụ năng lượng theo IN CTĐLSGI = ∑ (2) thời gian thực và thông tin giá. Điều này sẽ tạo ra nhận i=1 7 thức tốt hơn cho khách hàng về việc sử dụng năng lượng 21 CTĐL của họ và cho phép họ quản lý mức tiêu thụ và chi phí EVNSPCSGI =∑ (3) năng lượng thấp hơn. Hơn nữa, điều quan trọng là phải i=1 21 tiến hành khảo sát sự hài lòng của khách hàng thường xuyên để hiểu rõ hơn các nhu cầu của khách hàng và đáp ứng cho họ. Việc trao quyền cho khách hàng sẽ tập trung vào việc cho phép khách hàng theo dõi mức tiêu thụ năng lượng của mình trong thời gian thực và điều khiển thiết bị của mình. Ngoài ra, sự tham gia của khách hàng trong chiến dịch phản hồi nhu cầu sẽ giúp công tác điều hành cung cầu sẽ tốt hơn. Định kỳ hàng năm cần có các cuộc khảo sát khách hàng để đo lường mức độ hài lòng của khách hàng và xem xét phản hồi của khách hàng để cải thiện dịch vụ chăm sóc khách hàng tốt hơn. IV. ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ THÔNG MINH Tương ứng với mỗi công nghệ sẽ có các tiêu chí chung, tiêu chí chi tiết và quy định cách chấm điểm cụ thể và định lượng rõ ràng. A. Các công nghệ và tiêu chí đánh giá LĐTM ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ THÔNG MINH CỦA LƯỚI ĐIỆN Công nghệ áp dụng Tiêu chí Hình 7. Ví dụ quy định chấm điểm cho công nghệ giám sát & điều Sử dụng hệ thống SCADA để giám sát và điều khiển lưới phân phối khiển Giám sát và điều khiển Ứng dụng các chức năng của DMS/ADMS để quản lý vận hành và tối ưu lưới điện Tương tác giữa điều độ phân phối và điều độ miền Triển khai công tơ thông minh Các ứng dụng phân tích dữ liệu được dùng để phục vụ quản lý và vận hành lưới Thực hiện chỉ đạo của EVN tại văn bản số Phân tích dữ liệu điện thời gian thực (v.d.: Dự báo phụ tải, giám sát tình trạng phủ tải và thiết bị, phân tích hành vi 366/EVN-CL ngày 20/01/2022 về việc “triển khai kế khách hàng, xây dựng kế hoạch bảo trì và nâng cấp thiết) SAIDI, SAIFI và MAIFI hoạch đánh giá bộ chỉ số LĐTM SGI EVN” [3], các Độ tin cậy cung cấp điện Dao động điện áp (VDI) +10%;-5% tại các thanh cái trung thế Giám sát và điều khiển biến tần thông minh Tổng công ty phân phối đã chọn 3 công ty điện lực để Tích hợp các nguồn Hệ thống quản lý nguồn phân tán DERMS Dự báo nguồn năng lượng phân tán trong lưới điện chấm điểm và đánh giá. năng lượng phân tán Công suất và sản lượng các hệ thống lưu trữ đã lặp đặt Kết quả điểm của 3 công ty điện lực thuộc (ESS, Power-to-X, flexible load) Có khả năng kích hoạch các lưới điện siêu nhỏ (microgrid) trong lưới điện EVNSPC trong khoảng 62,59 đến 66,5, của 3 công ty Phần trăm năng lượng tái tạo (gió, mặt trời, sinh khối, thủy điện nhỏ) Năng lượng xanh đóng góp vào năng lượng hỗn hợp điện lực thuộc EVNCPC trong khoảng 67,28 đến 76,92, Hiệu suất năng lượng (DSM, DR, các giải pháp trang bị + sử dụng + tối ưu, v.v.) Xe điện của 3 công ty điện lực thuộc EVNNPC trong khoảng An ninh bảo mật Áp dụng tiêu chuẩn an ninh hệ thống IT (ISO:27001, v.v.) Áp dụng tiêu chuẩn an ninh hệ thống OT (IEC 62443, ISO 27019, v.v,) 61,18 đến 64,39, của 3 công ty điện lực thuộc Tổng Trao quyền và sự hài lòng Cung cấp thông tin thời gian thực cho khách hàng đã quản lý năng lượng tiêu thụ của khách hàng Tổ chức khảo sát sự hài lòng của khách hàng và số điểm/hạng đạt được công ty điện lực TP.HCM (EVNHCMC) trong khoảng Hình 6. Các công nghệ và tiêu chí đánh giá chi tiết 76,2 đến 83,98, của 3 công ty điện lực thuộc EVNHANOI trong khoảng 69,9 đến 71,39. B. Quy định chấm điểm cho từng tiêu chí và các công Như vậy, EVNHCMC có số điểm trung bình cao nghệ nhất. a. Thang điểm: 25, 50, 75 và 100 điểm V. KẾT QUẢ b. Các chỉ tiêu con, chỉ tiêu và từng công nghệ sẽ được Trong phần này, chúng tôi thực hiện chấm điểm trên tính theo phương pháp trung bình cộng. Công thức 1 cơ sở các tiêu chí, quy định tính điểm như phần III và tính điểm cho một công nghệ, với 𝑚 là số chỉ tiêu của điều chỉnh các chỉ tiêu chi tiết hướng đến thông lệ quốc công nghệ đó, và 𝑘 là số chỉ tiêu con của mỗi chỉ tiêu. tế. Kết quả năm 2022 của 21 Công ty Điện lực của Khi tính được điểm cho cả bảy công nghệ, ta sẽ tìm được điểm đánh giá LĐTM của mỗi điện lực trực thuộc ISBN 978-604-80-7468-5 185
Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022) EVNSPC dao động từ 51,62 đến 67,69 điểm, điểm trung VI. KẾT LUẬN bình của EVNSPC là 57,35 điểm (Hình 8). Trong bài báo này chúng tôi giới thiệu bộ chỉ số đánh giá mức độ thông minh của lưới điện, SGI được thiết kế đơn giản và có định lượng được. SGI xác định từng công nghệ, đánh giá được những điểm mạnh và điểm yếu của sự phát triển LĐTM của các công ty phân phối điện. Các công ty phân phối có thể tận dụng bộ chỉ số này để củng cố kế hoạch kinh doanh và phát triển LĐTM. SGI cũng là phương pháp để đánh giá và so sánh các công ty phân phối điện, từ đó thúc đẩy việc chia sẻ và đổi mới liên tục của các công ty phân phối điện. Đây cũng là cơ hội kinh doanh của các công ty Cung cấp và Tư vấn dựa trên những phát hiện trong quá trình nghiên cứu và phát triển bộ chỉ số SGI. Ngoài ra, Hình 8. Chấm điểu các tiêu chí đánh giá LĐTM cho EVNSPC Chính phủ có thể dùng bộ chỉ số SGI như là tiêu chuẩn để yêu cầu các công ty phân phối điện thuộc sở hữu của nhà nước áp dụng. Hơn nữa, chúng tôi đưa ra i) Các công nghệ sẽ áp dụng và các nhiệm vụ (Hình 9) ii) Quy định chấm điểm iii) chấm điểm LĐTM năm 2022 cho lưới điện của Tổng công ty Điện lực miền Nam iv) Dự kiến điểm và kế hoạch phát triển giai đoạn năm 2023-2025 (Hình 10) [4]. Chúng tôi cũng sẽ tiếp tục nghiên cứu và hoàn thiện bộ tiêu chí SGI để phù hợp với quy định của Chính phủ cũng như sự phát triển khoa học công nghệ cụ thể sẽ xem xét bổ sung tiêu chỉ thị trường điện, ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI), máy học (ML), học sâu (DL), chuỗi khối (blockchain), v.v. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] “Smart Grid index” [Online]. Link: Hình 9. Công nghệ và các nhiệm vụ phát triển LĐTM giai đoạn https://www.spgroup.com.sg/sp-powergrid/overview/smart- 2022-2025 grid-index. [Truy cập: 23/10/2022]. [2] “Evaluation and Recommendation for Improvement of Smart Grids Road Map”, Công ty Hợp tác phát triển Đức, 01/12/2021. [3] Văn bản số 366/EVN-CL ngày 20/01/2022 về việc “triển khai kế hoạch đánh giá bộ chỉ số lưới điện thông minh SGI EVN” [4] Hiện trạng công nghệ đang áp dụng và kế hoạch phát triển lưới điện thông minh của EVNSPC giai đoạn 2022-2025. [5] “Smart Grid: The smart grid,” Smart Grid: The Smart Grid | SmartGrid.gov, 16/12/2019. [Online]. Link: https://www.smartgrid.gov/the_smart_grid/smart_grid.html. [Truy cập: 23/10/2022]. [6] “Smart grids and meters,” Energy, European Union. [Online]. Link: https://energy.ec.europa.eu/topics/markets-and- consumers/smart-grids-and-meters_en. [Accessed: 23-Oct- 2022].. [7] Nguyễn Thành Sơn, Phan Ngô Tống Hưng, “Phát triển lưới điện thông minh tại Việt Nam [Kỳ 1]: Giới thiệu tổng quan,” Tạp chí Năng lượng Việt Nam, 12/01/2021, Link: https://nangluongvietnam.vn/phat-trien-luoi-dien-thong-minh- tai-viet-nam-ky-1-gioi-thieu-tong-quan-25943.html Hình 10. Kế hoạch phát triển LĐTM tại EVNSPC dựa trên tiêu chí [8] Quyết định số 1670/QĐ-TTg ngày 08/11/2012 về việc “Phê đánh giá LĐTM duyệt đề án phát triển Lưới điện Thông minh tại Việt Nam” ISBN 978-604-80-7468-5 186