CHƯƠNG 1: TÔNG QUAN ĐÈ TÀI NGHIÊN CỨU 1.LÝ DO CHỌN ĐÈ TÀI Năng lượng vừa là ngành sản xuất vừa là ngành kết cầu hạ tầng cho toàn bộ nên kinh tế - xã hội, là động lực của công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Chính vì vậy ngành năng lượng có ý nghĩa quan trọng trong tiễn trình phát triển bền vững của kinh tế quốc dân và đời sống dân sinh. Năm được quy luật hoạt động và kiểm soát nguồn năng lượng đang sử dụng là điều kiện tiên quyết giúp doanh nghiệp tang khả năng cạnh tranh và tối ưu hóa sản xuất. Tuy nhiên đang hiện hữu một thực tế nguồn năng lượng truyền thống dang cạn kiệt dan ty lệ thuận với tốc độ phát triển kinh tế.
Với công nghệ lạc hậu, thiết bị cũ kỹ, ý thức tiết kiệm trong sử dụng năng lượng của từng đơn vị và cá nhân trong xã hội chưa thành tiềm thức, tự giác là các nguyên nhân dẫn đến hiệu quả sử dụng năng lượng của nước ta còn rất thấp. Hiệu suất sử dụng năng lượng trong các nhà máy nhiệt điện chỉ đạt 28-32% (thấp hơn mức trung bình của thế giới chừng 10%). Hiệu suất các lò hơi công nghiệp chỉ đạt 60% (thấp hơn mức trung bình của thế giới khoảng 20%). Trong sản xuất công nghiệp (hộ tiêu thụ lớn nhất, chiếm hơn 50% năng lượng phát ra), suất tiêu hao năng lượng thấp hơn nhiều không chỉ so với các nước tiên tiễn mà so ngay với cả các nước trong khu vực.
Đối với nguồn năng lượng hóa thạch của nước ta đang suy giảm dan do trữ lượng có hạn mà nhu câu sử dụng ngày càng lớn, kèm theo đó là việc tiêu thụ năng lượng nay đang gây ra ôi nhiễm môi trường nghiêm trong. Vì vậy việc kiểm soát và sử dụng hiệu quả là vấn đề cấp thiết. Đối với nguồn năng lượng điện hiện nay công tác kiểm tra mức tiêu thụ điện năng của khách hàng vẫn sử dụng phương pháp thủ công. Phương pháp này bộc lộ khá nhiều nhược điểm như: mat nhiêu thời gian, trong một thời điểm không thé kiêm soát được mức tiêu thụ điện năng của các hộ tiêu thụ, không kiêm soát được mức tiêu thụ ở các pha do đó gây khó khăn cho việc xây dựng kế hoạch cân bằng pha trong tương lai, khó phát hiện được các hành vi gian lận điện năng.
Vì vay, dé đáp ứng nhu cầu mang tính thực tiễn cao này nên tôi đã chọn dé tài “ Hệ thống giám sát và quản lý năng lượng từ xa”. - Hé thống giám sát và quan lý năng lượng là gì? Quản lý năng lượng là việc tô chức thực hiện sử dụng năng lượng một cách tiết kiệm và hiệu quả nham đạt được lợi nhuận cao nhất (chi phí thấp nhất) và nâng cao năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp. Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả không đồng nghĩa với việc cắt giảm năng lượng dù bị thiếu hụt hoặc chúng ta không sử dung năng lượng mà phải hiểu đúng rằng sử dung năng lượng tiết kiệm và hiệu qua là việc áp dụng các biện pháp quản lý và kỹ thuật nhằm giảm tốn thất, giảm mức tiêu thụ năng lượng của phương tiện, thiết bị mà vẫn đảm bảo nhu câu, mục tiêu đặt ra đối với quá trình sản xuất và đời sống. - Tầm quan trọng của Quản lý năng lượng.
Quản lý năng lượng là chìa khóa để tiết kiệm năng lượng trong tổ chức của ban. Các tô chức thương mại, công nghiệp và chính phủ, trong những năm gan đây đang phải chịu những áp lực to lớn về kinh tế và môi trường. Việc nâng cao sức cạnh tranh về kinh tế trên thị trường toàn cầu và đáp ứng các tiêu chuẩn ngày càng gia tăng về môi trường nhăm giảm ôi nhiễm môi trường không khí và nguồn nước đã là các nhân tô ảnh hưởng chính trong hau hết các quyết định dau tư về chi phí vốn và chi phí vận hành trong thời gian gần đây đối với tat cả các tổ chức. Quan lý năng lượng đã trở thành một công cụ chính giúp cho các tô chức đạt được những mục tiêu quan trọng nói trên để duy trì sự ton tại trong ngăn hạn và đạt được thành công trong đài hạn của mình.
Quản lý năng lượng giúp cải thiện chất lượng môi trường. Việc su dụng năng lượng trong thương mại và công nghiệp là nguyên nhân gây ra khoảng 45% cacbon điôxit thoát ra từ việc đốt cháy các năng lượng hóa thạch và khoảng 70% sunfur điôxit thoát ra từ các nguồn cô định. Thông qua Quản lý năng lượng có thể giảm một cách đáng kế lượng cacbon điôxit và sunfur didxit trong khí quyền và giúp làm giảm sự nóng lên của toàn cau và mưa axit. Quản lý năng lượng giúp giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch đang ngày càng trở nên cạn kiệt.
Khi tiêu thụ nhiều năng lượng doanh nghiệp sẽ phải đối mặt với tình trạng thiếu nguồn cung cấp nghiêm trọng kèm theo nguy cơ tăng giá năng lượng dẫn đến ảnh hưởng đến lợi nhuận của tổ chức, băng việc quản lý năng lượng doanh nghiệp có thể giảm nguy cơ này băng cách giảm và kiểm soát nhu cầu năng lượng. Quản lý năng lượng nhăm hướng đến thực hiện chính sách sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả tại co sở, nhà máy. Từ đó quản ly, theo dõi được tình hình tiết kiệm điện trên dây truyền sản xuất giúp cho doanh nghiệp từng bước kéo giảm hiệu quả việc dau tư vao giá thành cho sản phẩm. - Lợi ich đem lại khi sử dụng hệ thống giám sát và quản lý năng lượng.
Giảm thời gian, chi phí nhân công để ghi lại dữ liệu từ các đồng hồ cơ, nhập vào file excel tạo báo cáo mỗi tháng. Giảm được sơ sót trong quá trình thu thập dữ liệu bang tay, tăng độ chính xác trong do lường. Kiểm soát dữ liệu điện năng liên tục 24 giờ /7 ngày tại bất kỳ trạm làm việc nào. Khả năng đáp ứng nhanh với bat kỳ sự cố điện nào thông qua các cảnh báo, giảm được thời gian dừng máy.Giảm thời gian xử lý sự cô do dữ liệu được thu thập day đủ, chụp được dang sóng của nguồn điện khi sự cô xảy ra.
Ngăn ngừa kha năng bị điện lực phạt do coso thấp nhờ các báo động. Theo dõi toàn tải của nhà xưởng theo thời gian thực, hữu ích cho việc lên kế hoạch tiết kiệm năng lượng. Có khả năng tạo các báo cáo về điện năng tiêu thụ ở dạng bảng, dạng đồ thị, xuất ra file Excel. Kiểm tra hóa đơn điện lực thông qua báo cáo về năng lượng sử dụng.
Xác định các nhiễu, sóng hài là do nguồn điện lực xông vào hay do các thiết bị của nhà may gây ra. Giam thời gian xác định nguyên nhân. Xác định loại nhiễu nào: tăng/ giảm điện áp, sóng hài, xung điện áp. Duy trì mức tải cho thiết bị hợp lý, tránh trường hợp non hay quá tải.
Đưa ra quyết định đầu tư cho các thết bị cấp nguồn chính xác khi cần mở rộng nhà máy. Kiểm soát nguồn năng lượng cung cấp cho dây chuyên sản xuất. Phục vụ công tác kiểm toán nguồn năng lượng. Giới thiệu một số hệ thống giám sát và quản lý năng lượng từ xa trong thực tế 1.1 Hệ thống giám sát và quan lý năng lượng từ xa qua sóng vô tuyến RF Hình 1.1: Hệ thong giám sát và quan ly năng lượng từ xa qua sóng vô tuyến RF [12] Hệ thống đọc chi số công tơ từ xa bang 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.
- 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 kết xuất 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: Y Không phụ thuộc vào khoảng cach, không phụ thuộc vào vi trí điểm đầu, điểm cuối khi có sự thay đôi về vị tri lắp đặt công tơ, hay vi tri trung tâm thì không bị thay đôi về thiết bị.
* Thiết bị modem gọn nhẹ, thông dụng, dễ dang lắp kèm với công tơ. Y 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. Trạm b lên% : | , Brigde | “MP ~ 7 _ phin ph a " ~ eew al R3: .! Trạm ETS Internet Hình 1.2: Hệ thông giám sát và quan lý năng lượng từ xa sử dung hệ thong dây điện có sẵn PLC (Power Line Communication ) [13] Công nghệ đo đếm sử dụng công tơ kỹ thuật số truyền thông trên lưới điện, sử dụng hệ thống dây điện sẵn có dé thu thập và xử lý dữ liệu 01 Concentrator dung cho 1000 công tơ điện, với đầu tư ban đầu rất khiêm tốn, quá trình lắp đặt dễ dàng và nhanh chóng.
Dữ liệu từ các thiết bị này được truyền về máy tính trung tâm đặt tại các Công ty điện lực các huyện, thành phố. Với thiết bị thu thập dữ liệu cầm tay (HHU) giúp nhân viên quản lý ngành điện biết được các thông số từ công tơ điện của khách hàng, đồng thời thiết bị HHU còn được dùng dé lập trình va đọc các số liệu từ các thiết bị tập trung để đưa vào máy tính. Với bộ server chứa các phân mềm cần thiết cho quá trình vận hành hệ thống. Nó thu nhận dữ liệu từ các bộ tập trung để sử dụng cho các mục đích quản lý của ngành điện.
Nhận xét: Thiết bị phan cứng con han ché trén thi truong. Cac thiét bi van trong thời gian thử nghiệm, chưa phân phối rộng rãi trên thị trường.
