Ứng dụng công nghệ số trong quản lý và vận hành lưới điện truyền tải

Tiến tới lưới điện thông minh

Qua số liệu thống kê, sự cố do sét chiếm đa số sự cố xảy ra trên đường dây. Để giảm sự cố do sét, EVNNPT đã ứng dụng chống sét van đường dây tại những vị trí thường xảy ra sự cố; các vị trí cột có chiều cao lớn (thay đổi địa hình núi cao, vượt sông, vượt đường dây khác) cùng các giải pháp đồng bộ như: rà soát kiểm tra, phục hồi và tăng cường hệ thống tiếp địa; tăng chiều dài khoảng cách phóng điện giữa vòng đẳng thế và mỏ phóng của chuỗi cách điện; tăng cường dây néo giảm tổng trở sóng…

Để có đầy đủ thông tin về sét, phục vụ cho công tác thiết kế, vận hành, sửa chữa và giảm thiểu sự cố do sét đánh, EVNNPT đã triển khai đầu tư trang bị “Hệ thống thu thập cảnh báo sét”, giúp hỗ trợ xác định nhanh vị trí sự cố và phân tích nguyên nhân. Kết quả, từ năm 2016 đến nay, sự cố do sét giảm 35% - 50%.

Do hệ thống đường dây 500kV, 220kV trải dài, đi qua địa hình phức tạp, đặc biệt ảnh hưởng đến cung cấp điện trong phạm vi rộng lớn khi xảy ra sự cố nên việc xác định chính xác vị trí sự cố trên đường dây tạo điều kiện thuận lợi cho việc tìm kiếm điểm, xử lý sự cố nhanh chóng đảm bảo cung cấp điện liên tục, từ đó giảm các chi phí quản lý vận hành cũng như sản lượng thiếu hụt là yêu cầu quan trọng.

Áp dụng công nghệ tiên tiến góp phần đáp ứng quản lý khối lượng lưới điện truyền tải ngày càng tăng

EVNNPT đã nghiên cứu và triển khai lắp đặt thiết bị định vị sự cố cho trên 80 đường dây 500kV, 220kV có chiều dài lớn, đi qua khu vực địa hình phức tạp. Ứng dụng thiết bị định vị sự cố đã mang lại hiệu quả: giảm thời gian tìm, khắc phục sự cố; giảm chi phí nhân công tuần tra đường dây; tăng khả năng truyền tải an toàn và liên tục; giảm chi phí duy trì an toàn hệ thống khi mất điện; giảm chi phí phạt theo quy định do mất điện.

Từ năm 2018, EVNNPT triển khai ứng dụng thiết bị không người lái (UAV) trong công tác quản lý vận hành, kiểm tra đường dây. Bên cạnh đó, các đơn vị đã chế tạo, cải tiến thêm UAV sử dụng xử lý diều vướng trên dây dẫn, phun thuốc phòng chống dịch bệnh, rửa sứ online. UAV phát huy hiệu quả giúp phát hiện nhanh sự cố ở những cung đoạn đường dây đi qua các địa hình phức tạp như thung lũng, các khoảng vượt sông lớn, địa hình bị chia cắt bởi kênh rạch, sông ngòi, khu vực ngập lụt, địa hình phức tạp, khó khăn, nguy hiểm; khu vực không tiếp cận trực tiếp được trong mùa mưa bão; kiểm tra xử lý dây diều; kiểm tra sạt lở móng cột đang ngày càng trở nên nguy hiểm khó lường trong tình trạng thay đổi khí hậu, lũ quét trên miền núi và trung du, ngập lụt tại đồng bằng sông Cửu Long mà người công nhân rất khó khăn tiếp cận phát hiện ngay sau mưa lũ; kiểm tra hành lang an toàn lưới điện.

Hiện nay, EVNNPT đang triển khai thử nghiệm ứng dụng công nghệ AI để phân tích hình ảnh thu thập từ UAV, giúp tự động hóa và nâng cao hiệu quả trong kiểm tra, phân tích, đanh giá tình trạng thiết bị đường dây, nâng cao hiệu quả công tác quản lý vận hành lưới điện truyền tải. Áp dụng UAV kiểm tra đường dây giúp tiết giảm nhân công, nâng cao năng suất lao động; giúp hạn chế nguy hiểm cho người công nhân khi di chuyển, trèo cao, tiếp xúc với sinh vật nguy hiểm, khoảng trụ vượt sông, các khu vực bị chia cắt bởi thiên tai; quan sát bao quát được khu vực có đường dây đi qua… để có cơ sở đánh giá sát thực hơn các nguy cơ ảnh hưởng đến vận hành đường dây.

Mặt khác, thông tin ghi nhận được phân tích, đánh giá chính xác giúp người công nhân kiểm soát được tình trạng đường dây và hành lang, mang lại hiệu quả cao; sử dụng công nghệ AI để phân tích hình ảnh thu thập từ UAV, nhận diện chính xác hư hỏng, bất thường thay thế kiểm tra thủ công, tiết kiệm công sức nhân công, nâng cao hiệu quả so với việc kiểm tra truyền thống.

EVNNPT ứng dụng công nghệ số trong quản lý và vận hành lưới điện truyền tải

EVNNPT giao Công ty Truyền tải điện 3 (PTC3) triển khai nhiệm vụ: “Nghiên cứu, xây dựng hệ thống quản lý trạm biến bằng thiết bị thông minh”. Đề tài đã được nghiệm thu vào triển khai áp dụng rộng rãi trong EVNNPT. Việc áp dụng phần mềm giúp số hóa toàn bộ quy trình, công tác kiểm tra và quản lý thiết bị trạm biến áp đã góp phần rút ngắn thời gian kiểm tra, tăng năng suất lao động.

Tổng công ty giao Công ty Truyền tải điện 2 (PTC2) triển khai nhiệm vụ: “Nghiên cứu, xây dựng hệ thống quản lý đường dây truyền tải điện, trong đó ứng dụng trí tuệ nhân tạo”. Đề tài đã được nghiệm thu vào triển khai áp dụng rộng rãi trong EVNNPT.

Đề tài này tiếp cận được trình độ khoa học công nghệ hiện đại trong khu vực và trên thế giới, giải quyết được khâu tự động hóa kiểm tra, đánh giá dữ liệu, rút ngắn thời gian đánh giá hình ảnh thủ công như hiện tại, cũng như rút ngắn được rào cản về năng lực điều khiển thiết bị bay của người công nhân; nhằm số hóa tiến đến chuyển đổi số theo mục tiêu chung của EVNNPT là tăng cường năng lực quản lý kỹ thuật; giảm thời gian cập nhật thông tin, thống kê lập báo cáo; chuyển đổi mô hình tổ chức sản xuất theo hướng hiện đại; tiếp cận trình độ khoa học công nghệ hiện đại; ứng dụng các công nghệ mới vào hoạt động sản xuất và công tác quản lý vận hành lưới truyền tải điện; nâng cao năng suất lao động…

Nhằm mục tiêu giảm tổn thất điện năng lưới điện truyền tải, EVNNPT đã trang bị Hệ thống thu thập dữ liệu công tơ đo đếm và đưa vào ứng dụng phần mềm quản lý sản lượng và tổn thất điện năng (MDMS). Hệ thống đã kết nối, thu thập số liệu toàn bộ các công tơ đo đếm ranh giới, công tơ nội bộ về kho dữ liệu đo đếm tập trung và sử dụng các phần mềm để khai thác hiệu quả dữ liệu thu thập được cho công tác quản lý sản lượng, quản lý tổn thất điện năng, cùng với các ứng dụng giảm sự cố và ứng dụng vật liệu mới như phân tích ở trên đã góp phần quan trọng trong công tác giảm tổn thất điện năng lưới điện truyền tải trong các năm gần đây.

Quản lý bằng thiết bị thông minh

Triển khai kế hoạch chuyển đổi số của EVN, các năm qua, EVNNPT đã phối hợp với EVNICT xây dựng, số hóa được 100% cơ sở dữ liệu thiết bị lưới điện trên PMIS, hoàn thiện các module thiết bị, thông số vận hành, công việc, sự cố, báo cáo. Hiện tại tất cả các báo cáo đã được khai thác từ phần mềm PMIS, các thông tin về thiết bị, sự cố, công tác, điện áp, đầy tải quá tải đã được tra cứu trên phần mềm. Đồng thời, triển khai xây dựng và áp dụng thư viện điện tử để khai thác các tài liệu dùng chung thiết bị, quy trình tài liệu vận hành và các tiêu chuẩn quốc tế được lưu trên phần mềm mà dùng chung trong toàn EVNNPT.

EVNNPT đã xây dựng quy trình và xây dựng phần mềm sửa chữa bảo dưỡng thiết bị theo tình trạng vận hành (CBM); lắp đặt 233 hệ thống giám sát dầu online cho các máy biến áp, kháng điện trên lưới. Từ khi đưa vào vận hành, hệ thống đã phát hiện có bất thường và đã được xử lý khắc phục tại các trạm biến áp 500kV: Thường Tín; Hà Tĩnh, Hiệp Hòa; Vũng Áng, Hà Tĩnh; Hòa Bình và trạm biến áp 220kV Hà Giang…

Quản lý hệ thống truyền tải điện bằng thiết bị thông minh

Tính đến hết năm 2022, EVNNPT đã chuyển 115 trạm biến áp 220kV sang vận hành theo tiêu chí không người trực trên tổng số 146 TBA 220kV, chiếm 78,8%; triển khai ứng dụng trạm biến áp số tại trạm biến áp 220kV Thủy Nguyên (Hải Phòng) với quy mô 1 máy biến áp 220/110/22kV công suất 250 MVA. Ứng dụng khoa học, công nghệ đã mang lại hiệu quả trong công tác quản lý vận hành lưới điện truyền tải: giảm sự cố, giảm tổn thất điện năng lưới điện truyền tải, đảm bảo hệ thống truyền tải vận hành an toàn, tin cậy, ổn định, nâng cao năng suất lao động trong bối cảnh sản lượng truyền tải tăng trưởng bình quân 10%/năm.

Kết quả, trong 15 năm qua, tỷ lệ tổn thất điện năng lưới điện truyền tải năm 2022, đạt 2,54% giảm 0,6% so với năm 2008 (3,14%), trong đó, năm 2019 đạt 2,15% bằng chỉ tiêu tổn thất điện năng của năm 2020 được giao trong kế hoạch 5 năm 2016 - 2020 (EVNNPT về trước 1 năm trong kế hoạch 5 năm). Số vụ sự cố năm sau luôn giảm hơn năm trước, EVNNPT luôn đạt chỉ tiêu suất sự cố EVN giao trong bối cảnh quy mô, khối lượng lưới điện truyền tải liên tục tăng trưởng hàng năm, mức tăng trung bình trong 5 năm trở lại đây khoảng 4% khối lượng đường dây và 10% dung lượng máy biến áp.

Năng suất lao động giai đoạn 2008 – 2022 tăng hàng năm. Đây là một chỉ tiêu  quan trọng góp phần mang lại sự vững tin của đội ngũ quản lý các cấp trong phát huy năng lực quản lý điều hành kỹ thuật và đầu tư xây dựng lưới điện truyền tải.

Việc ứng dụng công nghệ tiên tiến trong quản lý vận hành lưới điện truyền tải là một xu thế tất yếu. Ngoài việc mang lại những hiệu quả to lớn trong điều kiện địa lý lưới điện truyền tải ngày càng khó khăn, phức tạp, việc áp dụng công nghệ tiên tiến còn đáp ứng quản lý khối lượng lưới điện truyền tải ngày càng tăng trong thời gian tới, nhất là đảm bảo tin cậy trong vận hành truyền tải giải tỏa công suất các nguồn điện lớn và nguồn năng lượng tái tạo, cũng như cung cấp điện cho nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội.