Luận văn thạc sĩ về ứng dụng công nghệ tự động hóa tại trạm biến áp TP HCM

Công nghệ tự động hóa trong trạm biến áp là một xu hướng hiện đại, sử dụng các thiết bị điện tử thông minh (IED), Relay, và các thiết bị đo lường để thu thập và giám sát thông số vận hành theo thời gian thực. Việc áp dụng công nghệ này không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình vận hành mà còn tạo nền tảng cho mô hình vận hành không người trực. Theo nghiên cứu, Tổng công ty Điện lực TP.HCM đã triển khai nhiều trạm biến áp tự động hóa, áp dụng tiêu chuẩn IEC61850 để kết nối các thiết bị IED. Tuy nhiên, một thách thức lớn là việc kết nối các thiết bị từ nhiều nhà sản xuất khác nhau, điều này gây khó khăn trong bảo trì và thay thế thiết bị. Mục tiêu của nghiên cứu này là tìm hiểu và đề xuất giải pháp kết nối giữa các thiết bị RTU và Relay từ các nhà sản xuất khác nhau, nhằm nâng cao tính tương thích và hiệu quả trong vận hành.

Khảo sát hiện trạng các trạm biến áp do Tổng công ty Điện lực TP.HCM quản lý cho thấy rằng nhiều thiết bị điện tử thông minh như Multimeter, Relay bảo vệ và Tariff Meter đang được sử dụng. Các thiết bị này hỗ trợ kết nối qua giao thức Modbus RTU hoặc Modbus TCP/IP, nhưng vẫn chưa được khai thác tối đa. Việc ghi nhận thông số hiện tại chủ yếu được thực hiện thủ công, gây tốn thời gian và dễ xảy ra sai sót. Nghiên cứu chỉ ra rằng việc áp dụng công nghệ tự động hóa sẽ giúp giảm thiểu công việc thủ công, đồng thời nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong việc giám sát và điều khiển trạm biến áp. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao độ tin cậy trong cung cấp điện.

Giao thức IEC 61850 là tiêu chuẩn quốc tế cho việc tự động hóa trạm biến áp, cho phép các thiết bị khác nhau từ nhiều nhà sản xuất giao tiếp với nhau một cách hiệu quả. Tiêu chuẩn này đảm bảo rằng tất cả các thiết bị IED có thể 'nói' cùng một ngôn ngữ, bất kể nguồn gốc chế tạo. Nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng IEC 61850 không chỉ giúp cải thiện khả năng tương tác giữa các thiết bị mà còn giảm thiểu chi phí bảo trì và nâng cao tính linh hoạt trong việc mở rộng hệ thống. Thách thức lớn nhất trong việc triển khai giao thức này là đảm bảo tính tương thích giữa các thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau, điều này cần được giải quyết để tối ưu hóa hiệu quả của hệ thống tự động hóa.

Mô hình hóa trạm biến áp theo quy định của EVN là một phần quan trọng trong việc triển khai công nghệ tự động hóa. Hệ thống tích hợp điều khiển và bảo vệ trạm biến áp cần phải đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt để đảm bảo an toàn và hiệu quả. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc áp dụng các tiêu chuẩn và quy định của EVN không chỉ giúp nâng cao độ tin cậy trong vận hành mà còn tạo điều kiện thuận lợi cho việc bảo trì và nâng cấp hệ thống. Các yêu cầu chi tiết về cấu hình và thiết bị lắp đặt cần được thực hiện một cách chính xác để đảm bảo rằng hệ thống hoạt động hiệu quả và an toàn.

Kết nối với hệ thống SCADA trung tâm là một bước quan trọng trong việc triển khai công nghệ tự động hóa tại các trạm biến áp. Hệ thống SCADA cho phép giám sát và điều khiển từ xa, cung cấp thông tin thời gian thực về tình trạng hoạt động của trạm biến áp. Nghiên cứu cho thấy rằng việc thiết lập cấu hình trên hệ thống SCADA cần phải được thực hiện một cách cẩn thận để đảm bảo rằng tất cả các thiết bị đều có thể giao tiếp hiệu quả. Điều này không chỉ giúp nâng cao khả năng giám sát mà còn cải thiện khả năng phản ứng nhanh chóng trong trường hợp xảy ra sự cố.

Kết quả thực hiện nghiên cứu cho thấy rằng việc kết nối các thiết bị trong trạm biến áp theo tiêu chuẩn IEC 61850 đã mang lại nhiều lợi ích, bao gồm việc nâng cao hiệu quả vận hành và giảm thiểu chi phí bảo trì. Tuy nhiên, để đạt được hiệu quả tối ưu, cần có sự hợp tác chặt chẽ giữa các nhà sản xuất thiết bị và các đơn vị vận hành. Nghiên cứu kiến nghị rằng cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giải pháp kết nối giữa các thiết bị từ nhiều nhà sản xuất khác nhau, nhằm nâng cao tính tương thích và hiệu quả trong vận hành trạm biến áp.