đặt vấn đề dẫn nhập lý do chọn đề tài, mục tiêu, nô ̣i dung nghiên cứu, các giới hạn thông số và bố cục đồ án. Chương 2: Cơ Sở Lý Thuyết. Chương này trình bày các lý thuyết có liên quan đến các vấn đề mà đề tài sẽ dùng để thực hiện thiết kế, thi công cho đề tài. Chương 3: Thiết Kế và Tính Toán Chương này giới thiệu tổng quan về các yêu cầu của đề tài về thiết kế và các tính toán liên quan đế n đề tài.
Chương 4: Thi công hê ̣ thố ng Chương này có thể gồm kết quả thi công phần cứng và những kết quả hình ảnh trên màn hình hay mô phỏng tín hiệu, kết quả thống kê. Chương 5: Kết quả, nhâ ̣n xét, đánh giá Chương này đưa ra nhận xét và đánh giá sản phẩm mô hình đã hoàn thành. Chương 6: Kết Luận và Hướng Phát Triển Chương này trình bày ngắn gọn những kết quả đã thu được dựa vào những phương pháp, thuật toán đã kiến nghị ban đầu. Trang 9 do an Chương 2.
Cơ Sở Lý Thuyế t Chương 2.1 TẦM QUAN TRỌNG CỦ A QUẢN LÝ VÀ GIÁM SÁT NĂNG LƯỢNG Quản lý và giám sát năng lươ ̣ng là chià khóa để tiế t kiê ̣m năng lươ ̣ng trong các tổ chức thương ma ̣i, công nghiê ̣p và chin ́ h phủ trong những năm gầ n đây đang phải chiụ những áp lực to lớn về kinh tế và môi trường. Giám sát và quản lý năng lươ ̣ng giúp giảm sự phu ̣ thuô ̣c vào nhiên liê ̣u hóa tha ̣ch đang ngày càng trở nên ca ̣n kiê ̣t. Khi tiêu thu ̣ nhiề u năng lươ ̣ng, doanh nghiê ̣p cũng như các hô ̣ gia điǹ h sẽ phải đố i mă ̣t với tiǹ h tra ̣ng thiế u nguồ n cung cấ p nghiêm tro ̣ng kèm theo nguy cơ tăng giá năng lươ ̣ng dẫn đế n ảnh hưởng tới lơ ̣i nhuâ ̣n của tổ chức, bằ ng viê ̣c quản lý năng lươ ̣ng doanh nghiê ̣p và các hô ̣ gia điǹ h có thể giảm nguy cơ này bằ ng cách kiể m soát nhu cầ u năng lươ ̣ng, tiế t kiê ̣m điê ̣n trên dây chuyề n sản xuấ t từng bước tăng hiê ̣u quả viê ̣c đầ u tư vào giá thành cho sản phẩ m. Lơ ̣i ích đem la ̣i khi sử du ̣ng hê ̣ thố ng giám sát và quản lý năng lươ ̣ng: - Giảm thời gian chi phí nhân công để ghi la ̣i dữ liê ̣u từ các đồ ng hồ đo, nhâ ̣p vào file excell báo cáo mỗi tháng.
- Giảm đươ ̣c sai sót trong quá trình thu thâ ̣p dữ liê ̣u bằ ng tay. - Kiể m soát dữ liê ̣u điê ̣n năng liên tu ̣c 24 giờ ta ̣i bấ t kì tra ̣m làm viê ̣c nào. - Giảm thời gian xử lý sự cố do dữ liê ̣u đươ ̣c thu thâ ̣p đầ y đủ, có ghi la ̣i da ̣ng sóng của nguồ n điê ̣n khi sự cố xảy ra. Đây là mô ̣t trong những đề tài đang đươ ̣c tìm hiể u và nghiên cứu rấ t nhiề u để đưa ra giải pháp giúp ngành điê ̣n Viê ̣t nam giải quyế t đươ ̣c những khó khăn nêu trên.2 GIỚI THIỆU MỘT SỐ HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG TỪ XA TRONG THỰC TẾ 2.1 Hệ thống giám sát và quản lý năng lượng từ xa qua sóng vô tuyến RF Hệ thống đọc chỉ số công tơ từ xa bằng sóng vô tuyến RF bao gồm các khối chức năng sau: - Công tơ điện tử có tích hợp tính năng thu phát tín hiệu vô tuyến RF lắp tại các hộ khách hàng sử dụng điện, có chức năng đo đếm, lưu trữ năng lượng vào bộ nhớ không dây và truyền về bộ thu thập tín hiệu di động khi nhận được lệnh.
Trang 10 do an Chương 2. Cơ Sở Lý Thuyế t - Bộ thu thập tín hiệu di động (Handheld Unit) bao gồm: máy tính cầm tay (Handheld Unit) được tích hợp module thu phát tín hiệu vô tuyến RF bên trong, với chương trình thu thập số liệu do Công ty tự phát triển. Trên máy tính cầm tay sẽ giúp người ghi ra lệnh đọc chỉ số công tơ trong phạm vi phủ sóng dựa vào danh sách và số liệu khách hàng sử dụng điện được ta ̣o ra từ cơ sở dữ liệu kinh doanh điện năng. Toàn bộ dữ liệu ghi được sẽ được ghép nối vào cơ sở dữ liệu kinh doanh điện năng một cách tự động mà không cần phải tốn nhiều thao tác thủ công như trước đây.
Giải pháp này có các ưu điểm: - Không phụ thuộc vào khoảng cách, không phụ thuộc vào vị trí điểm đầu, điểm cuối khi có sự thay đổi về vị trí lắp đặt công tơ, hay vị trí trung tâm thì không bị thay đổi về thiết bị. - Thiết bị modem gọn nhẹ, thông dụng, dễ dàng lắp kèm với công tơ. - Cước phí tính theo lưu lượng (KB) thấp, rất phù hợp với hệ thống không yêu cầu truyền theo thời gian thực. Nhược điểm: Do sử dụng đường truyền không dây, truyền qua mạng di động, nên tín hiệu có thể bị ảnh hưởng khi thời tiết xấu, do đó cần cân nhắc chọn dịch vụ của nhà cung cấp mạng có mật độ phủ sóng rộng, chất lượng tín hiệu tốt.2 Hệ thống giám sát và quản lý năng lượng từ xa qua bộ truyền tải tín hiệu thông qua đường dây điện.
Hệ thống đo đếm công tơ từ xa truyền qua đường dây điện CollectricTM là hệ thống đo lượng điện năng tiêu thu ̣ theo thời gian thực. Với hệ thống này, không cần cử nhân viên đi ghi chỉ số công tơ tại các hộ gia đình. Hệ thống Collectric gồm 5 thiết bị cơ bản sau: RTU: là thiết bị đầu cuối một chiều được lắp đặt bên trong hoặc bên ngoài các công tơ ở vị trí thuận tiện. RTU sẽ đếm vòng quay của đĩa, biến thành tín hiệu điện, điều chế tín hiệu, truyền số liệu đã thu được và các thông tin khác về thiết bị tâ ̣p trung.
TRPU: là thiết bị đầu cuối hai chiều, nó vừa có tính năng của một RTU vừa có chức năng thông tin hai chiều bao gồm lệnh quản lý bảng thời gian sử dụng để tính các mức giá khác nhau tại thiết bị tâ ̣p trung, TRPU còn có thể truyền thông tin sắp xếp theo Trang 11 do an Chương 2. Cơ Sở Lý Thuyế t bảng chữ cái hay chữ số nhận được từ thiết bị tâ ̣p trung tới khách hàng, nó còn có thể lặp tín hiệu như một bộ lặp, nếu có lắp đặt thêm bộ điều khiển tải nó có thể tự động đóng cắt tải theo lệnh từ trung tâm. CONCENTRATOR: là thiết bị tâ ̣p trung lắp đặt trên lưới điện hạ thế ứng với một trạm. Thiết bị này có thể thu thập và xử lý dữ liệu cho 1250 công tơ.
Dữ liệu từ các thiết bị đầu cuối được tập trung tại bộ trung tâm và được truyền về máy tính trung tâm qua các cách khác nhau. Thiết bị tập trung cũng có thể truyền lệnh quản lý và các chỉ thị khác tới các thiết bị đầu cuối hai chiều. MICROTERMINAL: là thiết bị thu thập dữ liệu cầm tay là cầu nối giữa thiết bị tập trung với máy tính trung tâm, nó nhận dữ liệu từ bộ trung tâm và truyền về máy tính trung tâm. Nó còn được dùng để lập trình cho các thiết bị tâ ̣p trung, RTU, TRPU, và đọc các số liệu từ các thiết bị này để đưa vào máy tính.
MAIN COMPUTER: chứa các phần mềm cần thiết cho quá trình vận hành hệ thống Colletric. Nó thu nhận dữ liệu từ các bộ trung tâm để sử dụng cho các mục đích của ngành điện. Kĩ thuật truyền thông: sử dụng công nghệ PLC truyền thông tin thông qua lưới điện hạ thế (từ trạm biến áp đến các hộ gia đình). Tại các trạm biến áp (vốn có nhiệm vụ chuyển các dòng điện cao thế thành hạ thế và đưa đến hộ tiêu dùng), một modem tốc độ cao HE (HeadEnd) sẽ nối giữa đường hạ thế và hệ thống cáp quang truyền thông backbone.
Nhiệm vụ của modem HE là điều chế các tín hiệu truyền thông của cáp quang thành tín hiệu thông tin có tần số 1,6 - 80 Mhz ( Tùy vào từng hãng mà sử dụng những dãy tần số khác nhau) để truyền vào lưới điện hạ thế và ngược lại. Các tín hiệu thông tin sau khi điều chế sẽ được truyền đi song song với tín hiệu điện trên lưới điện hạ thế đến các toà nhà. Tại đây, một modem PLC (CPE lắp đặt tại gia đình) sẽ nhận các tín hiệu thông tin, giải điều chế, tái tạo lại tín hiệu thông tin ban đầu để có thể sử dụng Internet hoặc dùng điện thoại, fax. Moderm PLC cũng có thể đảo ngược quá trình này để gửi các tín hiệu thông tin đã điều chế đến modem HE.
Ưu điểm : - Mạng lưới điện có mặt ở hầu khắp mọi nơi. Trang 12 do an Chương 2. Cơ Sở Lý Thuyế t - Mạng điện hạ thế có thể được dùng để thiết lập một cơ sở hạ tầng mạng sẵn có cho hàng triệu khách hàng, doanh nghiệp riêng biệt trên toàn thế giới, có đường dẫn tới tận các ổ cắm điện phục vụ cho cả thiết bị gia đình và thiết bị điện công nghiệp. - PLC có thể cung cấp khả năng truy cập tốc độ cao, tốc độ truyền thông đã đạt tới hành trăm Mb/s.
- Mạng lưới đường dây điện đã được xây dựng nên có lợi thế về chi phí đầu tư cơ bản, cơ sở hạ tầng đường dây điện đã có sẵn, nên nó có thể cho phép cạnh tranh với giá rẻ hơn các kỹ thuật truy cập viễn thông nội vùng khác (thường yêu cầu vốn đầu tư cơ bản lớn). Nhươ ̣c điể m: Đường dây truyền tải điện không phải được thiết kế để dành cho truyền dữ liệu, do đó có rất nhiều vấn đề cần được khắc phục. Công suất nhiễu trên đường dây điện lực là tập hợp tất cả các nguồ n nhiễu khác nhau thâm nhập vào đường dây và vào máy thu. Các tải được kết nối vào mạng như ti vi, máy tính, máy hút bụi.
phát nhiễu và lan truyề n qua đường dây điện; các hệ thống truyền thông khác cũng có thể đưa thêm nhiễu vào máy thu. Đường dây điện được ra đời phục vụ cho việc truyền năng lượng điện chứ không nhằm mục đích truyền thông tin. Khi đưa thông tin truyền trên đó, ta sẽ gặp phải rất nhiều yếu tố gây nhiễu cho tín hiệu.