Sơ đồ điện lưới thông minh tại Đà Nẵng - Ảnh: TBD

Công trình Ứng dụng hệ thống SCADA nhằm tối ưu hóa công tác quản lý vận hành lưới điện trên nền bản đồ địa lý do kỹ sư Hoàng Đăng Nam - trưởng phòng Điều độ Công ty Điện lực Đà Nẵng (trực thuộc Tổng Công ty Điện lực Miền trung - EVNCPC) - cùng các cộng sự thực hiện vừa được chọn trao giải 3 VIFOTEC 2020.

Vượt khó để sáng tạo

Theo kỹ sư Hoàng Đăng Nam, năm 2019, trước bối cảnh chuyển đổi số mạnh mẽ và yêu cầu về phát triển điện lưới thông minh, ông Nam cùng các cộng sự đã bắt đầu nảy ra ý tưởng và bắt tay vào thực hiện ứng dụng.

Nhóm tác giả đã nghiên cứu nhiều tài liệu, cách thức phù hợp để tích hợp bản đồ địa lý và hệ thống SCADA và đưa ra các giải pháp ứng dụng vào thực tiễn sản xuất tại Công ty. Năm 2020, sau một năm nghiên cứu, ứng dụng đã ra đời và được đưa ra thực nghiệm đạt kết quả tốt.

Sơ đồ điện lưới thông minh tại Đà Nẵng - Ảnh: TBD

Theo ông Nam, để tích hợp được các phần mềm khác như Google Earth, Open Street Map vào phần mềm SCADA để vận hành cần phải sử dụng Offline. Trên cơ sở nghiên cứu tham khảo các tài liệu, hướng dẫn vận hành cũng như học tập kinh nghiệm từ các đối tác, nhóm tác giả đã tích hợp thành công các phần mềm một cách hoàn chỉnh, đơn giản, nhanh chóng, có thể dễ dàng áp dụng ở các phần mềm SCADA trung tâm khác tương đồng về kỹ thuật.

Công trình được xây dựng hoàn toàn trên các thiết bị máy chủ, thiết bị công nghệ hiện có tại Trung tâm điều khiển hệ thống điện Đà Nẵng và các máy tính Operator hiện có tại các chi nhánh Điện lực trực thuộc. Các phần mềm được sử dụng trong công trình là những phần mềm bản quyền tự xây dựng của EVNCPC (EVNCPC TTHT) hoặc được cung cấp miễn phí của Google (Google Earth) giúp giảm thiểu tối đa chi phí đầu tư nhưng vẫn mang lại hiệu quả cao.

Về nguyên lý của ứng dụng, kỹ sư Hoàng Đăng Nam cho biết công trình đã lựa chọn phương án xây dựng hệ thống tích hợp giữa phần mềm SCADA hiện hữu và bản đồ địa lý Google Earth, bản đồ Open Street Map được sử dụng thông dụng hiện nay. Đồng thời xây dựng một quy trình thực hiện có thể dễ dàng áp dụng cho nhiều hệ thống SCADA khác nhau tại các công ty Điện lực khác.

Mới và khác biệt

Các kỹ sư quản lý hệ thống điện thông minh tại phòng điều hành - Ảnh: TBD

Theo Điện lực Đà Nẵng, trong điều kiện chưa thể đưa phần mềm quản lý lưới điện trên nền bản đồ địa lý như ArcGIS thì việc các kỹ sư tạo được sơ đồ lưới điện và tích hợp nền bản đồ địa lý vào vận hành đã hỗ trợ cho điều độ viên rất lớn trong quá trình vận hành hệ thống điện.

"Từ trước đến nay, điều độ viên vận hành lưới điện dựa trên sơ đồ nguyên lý. Sơ đồ này không thể hiện được hướng tuyến của đường dây, không thể hiện được đường dây đi qua những tuyến phố nào, cấp điện cho các nhánh rẽ, hẻm kiệt nào. Đồng thời vị trí của các thiết bị trên sơ đồ cũng không thể hiện rõ vị trí thực, không thể hiện được khu vực cấp điện của máy biến áp… đã gây khó cho người vận hành" - thuyết trình của kỹ sư Nam và cộng sự nêu.

Thế nhưng tất cả các vấn đề đó sẽ được giải quyết khi đưa vào vận hành lưới điện trên nền bản đồ địa lý. Lưới điện được xây dựng theo đúng tọa độ địa lý thực tế ngoài hiện trường, thể hiện rõ đường dây đi qua các khu vực nào, cấp điện cho các khu dân cư, tuyến phố nào. Khi xảy ra sự cố trên lưới điện, kết hợp với dạng sự cố và dòng ngắn mạch thu thập được thì nhân viên vận hành có thể phán đoán được khu vực xảy ra sự cố. Từ đó điều động các tổ trực xử lý sự cố đến ngay khu vực nghi ngờ và khôi phục lưới điện.

Ngoài ra, trong chương trình đào tạo điều độ viên mới tại công ty lưới điện phân phối yêu cầu nhân viên cần phải đi thực tế hiện trường để học thuộc sơ đồ lưới điện. Họ cần phải đi tất cả các đường dây để ghi nhớ vị trí thiết bị, hướng tuyến của đường dây. Quá trình đi nắm lưới này mất rất nhiều thời gian, đặc biệt đối với các đường dây đi chung trụ, giao chéo, nhiều tầng thì việc nắm được điểm đến tiếp theo của lưới điện tương đối khó khăn.

Ngày nay, khi đưa vào vận hành sơ đồ lưới điện trên nền bản đồ địa lý, điều độ viên mới trước khi ra hiện trường họ sẽ xem trước sơ đồ của tuyến đường dây đó, biết được đường dây đi qua các tuyến phố nào, hướng tuyến đường dây, vị trí sơ bộ của các thiết bị, từ đó dễ dàng và thuận tiện hơn trong quá trình đi nắm sơ đồ lưới. Đồng thời thông qua sơ đồ lưới điện trên nền bản đồ địa lý giúp điều độ viên mới dễ hình dung toàn bộ lưới điện của khu vực, các điểm giao chéo, điểm hòa lưới, giúp rút ngắn thời gian đào tạo cho Điều độ viên mới.

Các kỹ sư quản lý hệ thống điện thông minh tại phòng điều hành - Ảnh: TBD

Hiệu quả cao

Ngoài hiệu quả về kinh tế, ứng dụng của kỹ sư Hoàng Đăng Nam và cộng sự đã được đánh giá là đem lại nhiều hiệu quả lớn về mặt xã hội. Ứng dụng giúp giám sát hiệu quả làm việc của các nhân viên hiện trường, tăng năng suất và giảm thời gian tìm kiếm vị trí sự cố trên lưới điện.

Việc đưa vào vận hành hệ thống cũng giúp tối ưu hóa việc điều động nhân lực, phương tiện trong quá trình vận hành hệ thống điện, nhờ đó tăng cường việc sử dụng hiệu quả nguồn lực xã hội. Đồng thời giảm thiểu các khí thải CO2 do các thiết bị, phương tiện này gây ra.

Nâng cao khả năng số hóa trong công việc tại công ty, giảm thiểu in ấn hồ sơ bản vẽ sơ đồ lưới điện trên giấy, dễ dàng cập nhật thông tin hiện trường tức thời trên hệ thống, giảm thiểu thời gian tìm kiếm thông tin, số liệu cần thiết phục vụ công việc quản lý vận hành lưới điện phân phối.

Số hóa kiểm tra lưới điện trên thiết bị di động

Kiểm tra vận hành hệ thống điện trên thực địa là việc làm thường xuyên để đảm bảo an toàn cho lưới điện. Trong nhiều năm qua, việc kiểm tra được thực hiện thủ công theo phiếu kiểm tra in sẵn mang theo.