lời mở đầu, kết luận, danh mục các từ viết tắt, danh mục các bảng, danh mục các h nh, danh mục tài liệu tham khảo, nội dung của Luận văn gồm 5 chương như sau: Chƣơng 1: Giới thiệu chung Chƣơng 2: Phân tích cấu h nh, chức năng và đánh giá ưu, nhược điểm của hệ thống đo xa hiện đang có tại Điện lực Hoàng Mai Chƣơng 3: Phân tích cấu h nh và chức năng các hệ thống đo xa hiện đang sử dụng tr n lưới điện quận Hoàng Mai Chƣơng 4: Đánh giá các vấn đề còn tồn tại với hệ thống đo xa và đề xuất giải pháp Chƣơng 5: Tổng hợp các ứng dụng có thể triển khai dựa tr n dữ liệu đo xa đã thu thập được và khảo sát, đánh giá mức độ ưu ti n của các ứng dụng này. 9 CHƢƠNG 2 SỰ CẦN THIẾT CỦA VIỆC TRIỂN KHAI HỆ THỐNG ĐO XA TRONG LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 2. Đặc điểm của quá trình mua bán điện năng Quá tr nh kinh doanh điện năng bao gồm 3 khâu Sản xuất - Truyền tải - Phân phối điện năng diễn ra đồng thời, từ khâu sản xuất đến khâu ti u thụ kh ng qua một khâu thương mại trung gian nào Trong kinh doanh hàng hoá th ng thường, khâu đầu ti n là mua và nhận hàng còn khâu cuối cùng là bán và xuất hàng Còn trong kinh doanh điện năng, khâu đầu ti n chính là quá tr nh ghi điện đầu nguồn (do Tập đoàn Điện lực Việt Nam bán) và khâu cuối cùng chính là quá tr nh ghi điện từ các đồng hồ đo điện tại từng nhà hoặc hiện trường của khách hàng Do việc mua và bán diễn ra đồng thời và ở nhiều nơi n n kh ng thể quan sát toàn diện và rất khó khăn cho quá tr nh quản lý Về phương tiện đo đếm cũng mang tính chất đặc biệt, ở những ngành kinh doanh th ng thường, người bán có thể dùng phương tiện đo đếm chung để cân, đong, đo đếm hàng hoá cho khách hàng, còn trong kinh doanh điện năng, đồng hồ đo điện là phương tiện đặc biệt dùng để đo lường lượng điện khách hàng đã ti u thụ tương tự như cân, thước đo,…và mỗi khách hàng phải dùng đồng hồ ri ng, n n tầm quản lý rộng và hết sức khó khăn V thế, chất lượng và kỹ thuật đo đếm có ảnh hưởng rất lớn đến sản lượng điện bán ra Khác với những loại hàng hoá th ng thường, sản phẩm điện được khách hàng ti u thụ trước sau một thời gian mới ghi nhận và tính toán lượng điện năng khách hàng đã ti u dùng Quá tr nh ghi nhận số liệu điện năng ti u dùng đó được chuy n biệt hoá thành c ng tác ghi điện V vậy, trong kinh doanh bán điện xuất hiện nhu cầu cần phải có những biện pháp quản lý chặt chẽ quá tr nh ghi điện Thời điểm lập hoá đơn, thu tiền và ti u thụ hàng hoá trong kinh doanh điện cũng mang tính chất đặc thù Đối với những hàng hoá th ng thường, hầu như chỉ sau khi tập hợp hoá đơn, xuất kho và thu tiền, khách hàng mới được ti u dùng hàng hoá. Còn đối với sản phẩm điện, khách hàng ti u dùng xong mới lập hoá đơn và thu tiền, trong khi đó các c ng ty điện lực phải bỏ ra chi phí lưu th ng trước Nếu thu nhanh được tiền, tức là quay nhanh vòng vốn kinh doanh Chính v vậy, trong kinh doanh điện xuất hiện nhu cầu quản lý chặt khâu thu tiền và rút ngắn thời gian khách hàng nợ 10 Giá cả trong kinh doanh điện năng cũng khác nhau Với hàng hoá th ng thường, giá mua hàng và giá bán hàng do thị trường quyết định Còn trong kinh doanh điện, một mặt do điện năng là một loại vật tư kỹ thuật có tính chiến lược, mặt khác do nước ta đang trong thời kỳ quá độ l n XHCN, nền kinh tế thị trường có sự quản lý của Nhà nước đang trong giai đoạn h nh thành và phát triển, n n Nhà nước còn phải có những điều tiết nhất định, trong đó có giá mua và giá bán điện B n cạnh đó, bán điện cho khách hàng còn được điều chỉnh bởi mục đích sử dụng (dùng cho sinh hoạt và hộ gia đ nh, dùng cho sản xuất và cơ quan hành chính sự nghiệp hay dùng để chạy bơm thủy lợi, tưới ti u nước phục vụ sản xuất c ng nghiệp,…) và sản lượng điện mà khách hàng ti u thụ Điện năng vừa là tư liệu sản xuất vừa là tư liệu ti u dùng Sản phẩm điện đặc biệt ở chỗ, nó ít có khả năng lựa chọn khách hàng Các hộ ti u dùng rất đa dạng, từ những hộ ti u thụ vài kWh/ tháng đến những hộ ti u thụ vài triệu kWh/ tháng Điện luôn gắn bó với mọi hoạt động sản xuất kinh doanh và thân thiết trong sinh hoạt hàng ngày của toàn xã hội Tính chất đặc biệt trong kinh doanh điện năng cho thấy quản lý kinh doanh điện năng thực sự là một ngành lớn và phức tạp Mọi chiến lược kinh doanh lu n phải xuất phát từ những đặc thù đó th mới mang lại năng suất và hiệu quả tối ưu cho ngành điện: tăng doanh thu để tăng lợi nhuận nhưng phải đảm bảo tiết kiệm điện đến mức tối đa 2.
Hệ thống đo đếm điện năng Hệ thống đo đếm điện năng, bao gồm: C ng tơ điện, máy biến dòng điện đo lường (TI), máy biến điện áp đo lường (TU), mạch đo và các thiết bị đo điện, phụ kiện phục vụ mua bán điện Các thiết bị đo đếm điện năng phải phù hợp với ti u chuẩn Việt Nam do tổ chức kiểm định được cơ quan quản lý nhà nước về đo lường c ng nhận hoặc uỷ quyền thực hiện kiểm định Trong thời gian trước đây, việc đo đếm điện năng được thực hiện bằng các các c ng tơ điện cơ với một số ưu điểm như: - Giá thành thiết bị rẻ - Cấu tạo đơn giản - Sử dụng khá bền và ổn định Tuy nhi n c ng cơ điện cơ có một số nhược điểm dễ thấy như: 11 - Nhược điểm lớn nhất có thể xét đến đó chính là độ chính xác chưa cao do phụ thuộc vào hoạt động của cơ cấu cơ khí - Có thể bị can thiệp làm cho thiết bị hoạt động sai lệch kết quả… - Kh ng thể tự động chốt số tại các thời điểm theo quy định, kh ng có khả năng giám sát truyền dữ liệu Việc đọc dữ liệu c ng tơ cũng cần số lượng nhân c ng lớn V c ng tơ điện cơ khí có độ chính xác chưa cao và vấn đề lớn nhất của c ng tơ điện cơ khi là dễ bị can thiệp làm cho thiết bị hoạt động sai kết quả n n c ng tơ điện cơ khí đang dần được thay thế bằng c ng tơ điện tử C ng tơ điện tử ưu việt hơn c ng tơ điện cơ ở một số mặt như sau: có độ chính xác cao, tích hợp nhiều chức năng đo và đếm, giám sát được nguồn điện, có thể thu thập dữ liệu từ xa và quan trọng nhất là rất khó trong việc sửa đổi số điện ti u thụ. Công tơ điện tử 2. Khái niệm C ng tơ điện tử là thiết bị đo c ng suất ti u thụ điện sử dụng chip điện tử để lập tr nh đo, tính toán và lưu trữ dữ liệu theo thời gian thực B n cạnh đó c ng tơ điện tử còn có khả năng kết nối truyền th ng với các thiết bị khác như thiết bị đọc dữ liệu qua sóng hồng ngoại, radio, thậm chí có thể kết nối các c ng tơ điện trong cùng mạng điện bằng phương pháp truyền tín hiệu tr n đường dây tải điện Do những tính năng ưu việt như tr n mà c ng tơ điện tử đang được sử dụng rộng rãi trong c ng nghiệp và dân dụng Vấn đề trở ngại hiện nay là chi phí để lắp c ng tơ điện tử cao hơn đáng kể so với c ng tơ cơ truyền thống Cùng với sự phát triển của c ng nghệ th thiết bị điện tử ngày càng rẻ, khi được sản xuất với quy m lớn cũng sẽ giảm giá thành của c ng tơ điện tử trong tương lai kh ng xa Hình 1 Công tơ điện tử Elster & công tơ điện tử Emic 12 2. Chức năng của công tơ điện tử - Đo năng lượng hữu c ng, v c ng theo 2 chiều giao/nhận - Thiết lập nhiều biểu giá theo ngày, theo mùa - Đo các th ng số điện V, A, kW, kVAr, - Cảnh báo quá áp, thấp áp, quá dòng, sai thứ tự pha, Pin yếu, ngược chiều c ng suất, - Hỗ trợ chức năng chốt hóa đơn theo ngày - Lưu trữ được nhiều hóa đơn theo ngày, theo tháng - Các th ng tin được lưu trong bộ nhớ FlashRom kh ng bị mất dữ liệu - Hiển thị th ng tin qua màn h nh LCD - Chức năng kết nối truyền th ng với bộ thu thập dữ liệu qua cổng quang, RS485.
- Một số dòng c ng tơ điện tử được thiết kế chức năng kết nối mạng cho phép giám sát và thu thập dữ liệu từ trung tâm 2. Nguyên lý hoạt động của công tơ điện tử 1 pha và 3 pha Công tơ điện tử 1 pha: Hình 2 Sơ đồ khối của công tơ điện tử 1 pha Khối xử lý trung tâm (chip vi xử lý) thực hiện nhiệm vụ thu thập, tính toán, xử lý và điều khiển chức năng hoạt động của c ng tơ điện tử Khối chức năng này thiết kế dựa tr n các tính năng của IC chuy n dụng bao gồm: vi điều khiển khả tr nh tích hợp bộ nhớ EEPROM, hỗ trợ giao tiếp truyền th ng UART & SPI Dựa tr n các tính năng này các mạch điện chức năng khác được thiết kế để tương thích tạo ra chức năng hoạt động của c ng tơ điện tử 13 Mạch tín hiệu đo lường bao gồm các phần tử: Điện trở Shunt đo dòng điện, mạch biến đổi tín hiệu đo lường (mạch chia áp điện trở và mạch lọc RC), IC đo năng lượng 1 pha chuy n dụng Bộ nhớ EEPROM theo chuẩn giao tiếp I2C được thiết kế để lưu trữ các dữ liệu hoạt động của c ng tơ Khối hiển thị màn h nh LCD kiểu panel 1 hàng, có 1 số ký tự đặc biệt được sử dụng để hiển thị th ng tin điện năng hữu c ng (kWh) tổng Khối phát xung năng lượng 1000 xung/kWh phục vụ kiểm định c ng tơ và khối cảnh báo phát hiện dòng điện rò.