ABB đã ký kết hợp đồng với Tổng công ty Điện lực miền Trung (CPC) cung cấp hệ thống phần mềm SCADA / DMS cho thành phố Pleiku và Tam Kỳ. Giải pháp này sẽ giúp cải thiện nguồn cung cấp điện cho khoảng 250.000 hộ dùng điện.
Hệ thống cho phép giám sát thời gian thực và kiểm soát tình trạng lưới điện và thu thập dữ liệu cho phép phát hiện nhanh chóng mất điện, đưa ra quyết định lập tức để ổn định tình trạng lưới điện. Tối ưu hóa mạng lưới điện và cải thiện độ tin cậy là một trong bốn thành phần chính trong lộ trình 10 năm phát triển lưới điện thông minh đặt ra của Chính phủ Việt Nam trong 2012. ABB trước đã cung cấp các hệ thống tương tự tại thành phố Đà Nẵng, Huế, Qui Nhơn, Buôn Ma Thuột, đã cải thiện độ ổn định lưới điện cho hơn ba triệu hộ dân.
Accenture và Siemens thành lập công ty liên doanh tên gọi Omnetric Group.
Omnetric cung cấp sản phẩm lưới điện thông minh và giải pháp của Siemens; Accenture quản lý và tư vấn công nghệ, tích hợp hệ thống và cung cấp dịch vụ quản lý.
Công ty cung cấp cho các công ty điện lực giải pháp lưới điện thông minh tiên tiến và dịch vụ tập trung vào quản lý và tích hợp dữ liệu cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng, vận hành mạng lưới và độ tin cậy.
Các giải pháp sẽ tích hợp công nghệ vận hành - như quản lý phân phối và vận hành lưới thời gian thực với công nghệ IT - chẳng hạn như quản lý dữ liệu đo hỗ trợ đo điện thông minh, quản lý nhu cầu sử dụng năng lượng và ảo hóa nhà máy điệnđểquản lý tải. Hệ thống cho phép các công ty điện lực hiển thị tình trạng và dữ liệu hệ thống, hỗ trợ phân tích và ra quyết định.
Năng lượng gió là nguồn năng lượng tiềm năng sẽ chiếm22% công suất toàn cầu từ2009 và kết thúc năm 2010, theo báo cáo củaAlstom. Tuy nhiên, các nhà khai thác lưới điện và nhà quản lý vẫn còn vật lộn với cách làm thế nào để tích hợp năng lượng này chohiệu quả.
Alstom đã tiến hành nghiên cứu theoyêu cầu từ Bộ Năng lượng cho các đề xuất đáp ứng những thách thức của năng lượng gió đạt 20% vào năm 2030, cung cấp một số khuyến nghị lâu dài. Alstom đã khảo sát 33 nhà khai thác hệ thống điện ở 18 quốc gia về hội nhập, chính sách điều hành, ví dụ thành công, thực hành, bài học kinh nghiệm và công cụ hỗ trợ quyết định trong sử dụng. Công suất điện gió được đề cập trong báo cáo chiếm 72% tổng công suất toàn cầu.
Dưới đây là một số điểm trongbáo cáo:
- 94% của các nhà khai thác lưới điện nói hiệu quả tích hợp điện gió phụ thuộc vào tính chính xác của dự báo năng lượng gió (năng lượng gió là một nguồn năng lượng hay thay đổi)
- Mộtchương trình dự báo gió tập trung là cần thiết cho nhà vận hành lưới điện
- Chương trình dự báo Day-Ahead đã được sử dụng nhưng cần tiến hànhcải thiện tính chính xác của các thông tin với các sản phẩm dự báo hơn.
- 94% nhà khai thác lưới điện đồng ý hiệu quảnăng lượng gió phụ thuộc nhiều vào phần mềm hỗ trợ quyết định trong phòng vận hành.
· Lưới điện tiêu chuẩn tin cậy, sự ảnh hưởng đến chính sách điều tiết và pháp luật từ địa phương đến cấp độ đa quốc gia, hoạt động phòng điều khiển và chính sách điều hành được triển khai trong các phòng điều khiển ảnh hưởng nhiều đến hiệu quả.
Và một số kiến nghị:
- Ngắn hạn khuyến nghị tập trung vào phát triển dự báo bao gồm đề xuất cho nhiều nhà cung cấp dự báo, hiển thị trực quan,nhanh chóng cập nhật dự báo, phát triển cách để giám sát hoạt động, thay đổi quy trình quản lý và đào tạo.
- Trung hạn khuyến nghị tập trung vào thị trường điện, tăng dung lượng truyền tải, các biểu đồ phòng điều khiển, nhận thức tình huống vàhệ thống cảnh báo năng lượng gió cao.
- Nghiên cứu khuyến nghị bao gồm cải thiện tính linh hoạt hệ thống, công cụ tốt hơn để sử dụng thông tin, quyết định dựa trên nguy cơ, tiếp tục cải thiện dự báo tập trung, quản lý kiến thức để đối phó với lực lượng lao động lão hóa ...
Nội dung báo cáo xem ở đây
Thierry Godart, chủ tịch của bộ phận lưới điện thông minhSiemens Hoa Kỳ tuyên bố rằng năm 2012 sẽ tích hợp toàn bộ."Chúng tôi muốn trở thành nhà tích hợp lưới điện thông minhhàng đầu". Siemenstích hợp trạm biến áp và kiểm soát phòng điều khiển. Có ba nền tảng lại với nhau tạo ra một lưới điện thông minh end-to-end.
Tích hợp quản lý thiết bị đo
Với việc mua lại MDM của hãngeMeter, Siemens có nền tảng toàn diện. Bộ công cụ phần mềm do hãng đưa ra giúp các các đối tác sử dụng để xây dựng hệ thống eMeter.
Tích hợp trạm biến áp
Siemens nhấn mạnh tăng cường về trạm biến áp đi kèm cũng giống nhiều tiện ích cần thiết phải hiện đại hóa. Theo quan điểm của Siemens, tiêu chuẩn 61850 cần được áp dụng phổ biến.
Trong lĩnh vực trạm biến áp, Siemens sẽ được dựa rất nhiều vào công ty mới mua RuggedCom, dẫn đầu trong định tuyến và thông tin liên lạc trạm biến áp. Siemens cũng sẽ được đẩy mạnh khả năng phục hồi nhanh và "tự chuẩn đoán." Trong lĩnh vực này, hãng sử dụng công nghệ từ S & C Electric.
Trung tâm điều khiển tích hợp
Giống như nhiều nhà cung cấp khác, Siemens muốn cóđưa hệ thống theo định hướng kiến trúc (SOA) cho ngành năng lượng. Godart nhấn mạnh rằng các nền tảng Siemens có thể làm việc với bất kỳ enterprise service bus (ESB). Và đó Siemens đang hợp tác vớicác đối tác để làm cho các ứng dụng của họ tương thích plug-and-play.
Siemens đã tạo ra nền tảng Spectrum cho các ứng dụng trongtrung tâm điều khiển. Godart tin rằng sẽ xóa nhòa ứng dụng quản lý năng lượng định hướng truyền tải (transmission-oriented energy management systems - EMS) và ứng dụng quản lý năng lượng định hướng phân phối (distribution-oriented distribution management systems - DMS). Thế hệ tiếp theo sẽ không có phân chia giữa giữa phân phối và truyền tải,". Ví dụ một khách hàng Siemens là Iberdrola đã xây dựng "hệ thống quản lý phân phối tiên tiến."
Siemens với triển vọng lưới điện thông minh
Hiện nayABB cố gắng xây dựng một bộ phận phần mềm dưới thương hiệu Ventyx. Schneider tập trung vào thiết bị năng lượng sử dụngphía khách hàng. General Electric dựa trên công nghệ đám mây. VàAlstom với nền tảng DMS.
Siemens cạnh tranh trực tiếp với Accenture, Capgemini và IBM. Khi nói đến cạnh tranh, Godart nghĩ rằng Siemenscó thể giành chiến thắng bằng kết hợp Công nghệ Điều khiển (OT) với Công nghệ IT. "Bởi vì kinh nghiệm trong kỹ thuật và thiết bị của chúng tôi, chúng tôi có thể làm tốt hơn trong việc đưa lĩnh vực công nghệ thông tin vào doanh nghiệp," ông nói.
Singapore công bốnâng cao việc sử dụng năng lượng mặt trời lên 350 Megawatt vào năm 2020, khoảng 5% tổng nhu cầu sử dụng điện. Hiện nay tổng công suất lắp đặt chỉ là71 MWp. Việc đổi mới lưới điện và số hóa trạm biến áp là yếu tố quan trọng để lưới điện trong tương lai có khả năng tiếp nhận năng lượng tái tạo.
GE sẽ cung cấp cho Điện lực Singapore (Singapore Power) trọn bộ giải pháp trạm biến áp số (digital substation) dựa trên hệ thống điều khiển kỹ thuật số DS Agile. Toàn bộ hệ thống hạ tầng số, bảo mật, switch công nghiệp , viễn thông, giao diện người máy (Human Machine Interfaces) và thiết bị tự động hóa đều theo chuẩn IEC 618501, cho phép thiết bị từ nhiều nhà cung cấp hoạt động chung. Lắp đặt trong trạm biến áp GIS ( Gas Insulated Substation) 66kV, DS Agile cho phép Điện lực Singapore tăng cường giám sát, bảo vệ và điều khiển cả 8 ngăn lộ. Hệ thống truyền dẫn sử dụng cáp quang thay cho cáp đồng, tăng độ an toàn cho nhân viên vận hành. Hệ thống nhỏ gọn, diện tích đặt thiết bị giảm đến 10%. Với phần mềm trạm biến áp tiên tiến, giám sát diện rộng và chủ động kiểm soát, tự kiểm tra sẽ cải thiện độ tin cậy và tính linh hoạt trạm biến áp và lưới điện cho sự hội nhập của lưới điện thông minh và năng lượng tái tạo.
Trilliant, hãng sản xuất lưới điện thông minh, đã ký hợp đồng với EVN HCMC, công ty điện lực lớn nhất Việt Nam thuộc EVN, cho một dự án lưới điện thông minh. Lễ ký kết hợp đồng diễn ra tại thành phố Hồ Chí Minh, với sự tham dự của ông Trần Khiêm Tuấn, Phó Tổng Giám đốc EVN HCMC, ÔngClark Jennings và Giám đốc khu vực Mark Dunn từ Cơ quan Phát triển Thương mại Hoa Kỳ (USTDA ), và hãng Trilliant.
Do sự quan trọng chiến lược của năng lượng với phát triển kinh tế-xã hội đất nước, Ngân hàng Thế giới vừa phê duyệt khoản vay 500 triệu USD tài trợ cho Chính phủ Việt Nam nâng cao năng lực, hiệu quả và độ tin cậy của cơ sở hạ tầng điện ở những khu vực then chốt phát triển kinh tế của đất nước. Ngoài việc sử dụng các nguồn tài trợ để cải thiện cơ sở hạ tầng lưới điện, dự án hỗ trợ công nghệ lưới điện thông minh để theo dõi, kiểm soát và bảo vệ hạ tầng quan trọng để cải thiện độ tin cậy và giảm mất điện.
Giải pháp lưới điện thông minh của hãng Trilliant dùng mạng RF mesh cho đo điện tự động và Tự động hóa lưới điện phân phối ( AMI and Distribution Automation networks). Giải pháp cung cấp cho các nhà bán lẻ năng lượng nhiều tùy chọn và tính linh hoạt để giải quyết bất kỳ nhu cầu kinh doanh lưới điện thông minh, và đặc biệt phù hợp với mục tiêu đặc biệt, mô hình quản lý, lãnh thổ và dịch vụ.
Ngày 19 tháng 9 năm 2014, tại thành phố Hồ Chí Minh, Tổng công ty điện miền Nam (EVNSPC) và Siemens Consortium bao gồm Siemens AG, Power Automation - liên doanh giữa Siemens và Power Singapore, Siemens Limited Việt Nam ký hợp đồng gói thầu DEP-SPC -SCADA-1 lưới điện thông minh, trong đó bao gồm thiết kế, cung cấp, lắp đặt và vận hành thử hệ thống SCADA / DMS và trạm 110kV không người trực. Hợp đồng trị giá 15 triệu đô la, là một phần của Dự án Phân phối hiệu quả (DEP) được tài trợ bởi Ngân hàng Thế giới.
Hệ thống SCADA / DMS được lắp đặt và đưa vào hoạt động vào tháng 9 năm 2016, dự kiến sẽ cải thiện đáng kể tính sẵn sàng và hiệu quả của mạng lưới phân phối tại 21 tỉnh, thành phố trong khu vực phía nam của Việt Nam cũng như giảm tổn thất điện năng. Bên cạnh đó, Trạm 110kV không người trực sẽ cho phép EVNSPC tiết kiệm lớn từ việc sử dụng hiệu quả hơnnguồn nhân lực.
Đây là dự án đầu tiên lưới điện thông minh được thực hiện tại Việt Nam và EVN SPC là người tiên phong trong ứng dụng.
Hợp đồng Siemens Smart Grid bao gồm thiết kế, cung cấp, triển khai và vận hành thử các hệ thống SCADA / DMS hệ thống trạm không người trực cho 21 tỉnh, thành phố ở miền nam Việt Nam. Hệ thống Điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA) sử dụng giao diện điều hành, kiểm soát và giám sátlưới điện trong khi hệ thống quản lý phân phối kết hợp (DMS) tối ưu hóa điều khiển hệ thống phân phối. Spectrum Power, sản phẩm / DMS SCADA của Siemens, cung cấp cho các nhà khai thác mạng lưới kiểm soát việc quản lý lưới điện và nguồn cấp. Hơn nữa, nó giúp cắt giảm chi phí bảo trì lưới và giảm thời gian khôi phục lỗi.
Tin từ Tổng Công ty Điện lực TP. Hồ Chí Minh (EVNHCMC) cho biết, Tổng Công ty đã xây dựng lộ trình phát triển lưới điện thông minh thông qua kế hoạch xây dựng lưới điện thông minh nhằm mang lại cho khách hàng những dịch vụ tốt nhất.
Hiện EVNHCMC đã triển khai các phần cơ bản liên kết lưới điện thông minh: Hệ thống tự động hóa trạm (SAS), Hệ thống tự động hóa lưới phân phối (DAS), Hệ thống SCADA/DMS/OMS, Hệ thống quản trị dữ liệu khách hàng (CRM), Hạ tầng đo đếm tiên tiến (AMI), Ứng dụng GIS/AM/FMS. Tất cả các thành phần được kết nối với nhau thông qua hạ tầng truyền tin xuyên suốt. Ban chỉ đạo xây dựng lưới điện thông minh của EVNHCMC cũng đã được thành lập.
Để phát triển lưới điện thông minh, EVNHCMC đang triển khai nhiều dự án như AMI giai đoạn 1 với quy mô 60.000 điện kế thông minh, dự án SCADA/DMS trung tâm, xây dựng hoàn tất Trung tâm Chăm sóc Khách hàng (Contact Center), đẩy mạnh việc triển khai ứng dụng GIS, thí điểm trạm điều khiển từ xa tiến đến trạm không người trực (SAS), thí điểm các dự án tự động hóa lưới điện phân phối (DAS)…
Groom Energy Solutions ngày hôm nay công bố báo cáo mới, "Doanh nghiệp lưới điện thông minh. Sổ tay hướng dẫn lựa chọn Phần mềm Quản lý năng lượng" Báo cáo là kết quả 65 cuộc phỏng vấn về năng lượng với công ty, quản lý và nhà cung cấp lưới điện liên quan đến công nghệ.
Doanh nghiệp lưới điện thông minh bao gồmtích hợp, thiết bị đo phần cứng và phần mềm có khả năng hiển thị, kiểm soát và quản lý tiêu thụ năng lượng. Theo nghiên cứu, thị trường nàyđại diện cho một ngành công nghiệp trị giá 5.2 tỷ USD ở Mỹ với tăng trưởng 40% mỗi năm.
Các kết quả chính từ các cuộc phỏng vấn và nghiên cứu
• Nhiều doanh nghiệpđang tìm kiếm các giải pháp để cho phép giám sátsử dụng năng lượng và chi phí liên quan trong nhiều cơ sở sản xuất khác nhau.
•Các doanh nghiệp triển khai lưới điện thông minh trước gặp khó khăn trong việc tích hợpnhiều công nghệ của nhà cung cấp làm tốn đáng kể chi phí và quản lý. Cần có công nghệ mớigiảm bớt gánh nặng và chi phí thực hiện.
•Các giải pháp doanh nghiệp lưới điện thông minhvới submetering giúp thay đổi hành vi ,tiết kiệm tiền và giảm tiêu thụ năng lượng.
• Doanh nghiệp thường bắt đầu với chức năng hiển thị hóa đơn từ công ty năng lượng, sau đó yêu cầu báo cáo tiêu thụ theo thiết bị hoặc cơ sở sản xuất. Phần mềm phân tích và thông báo từ dữ liệu submetering tiếp tục phát triển.
•Các công ty năng lượng ngày càng cung cấp hỗ trợ tài chính cho các doanh nghiệp dự án lưới điện thông minh bao gồm cả đáp ứng nhu cầu, phần mềm quản lý năng lượng, công nghệ điều khiển và submetering.
• Thuật ngữ "quản lý năng lượng" đã trở nên phổ biến. Bất cứ điều gì từ việc mua sắm điện, phần mềm phân tích hóa đơn hoặc thực hiện hệ thống quản lý tòa nhà đều được đưa vào thể loại này.
• Các thương hiệu nhà cung cấp truyền thống đã mất do các hãng lớn mua lại các hãng bé hơn, sản phẩm hiện tại đã được tái phân loại là "quản lý năng lượng" và công ty mới đã giới thiệu các giải pháp tốt hơn.
• Khi đánh giá giải pháp nhà cung cấp, các nhà quản lý nên tập trung vào các nhu cầu ngành công nghiệp của họ và xuất phát điểncủa nhà cung cấp. Các giải pháp khác nhau đáng kể với những ngành công nghiệp khác nhau.
• Thị trường khác biệt khi xem xétnguồn dữ liệu, ngành hoạt động chuyên môn và khu vực địa lý.
10 Doanh nghiệp lưới điện thông minh được đánh giá
Báo cáo nhấn mạnh 10 nhà cung cấp Doanh nghiệp lưới điện thông minhdựa trên phát minh, số lượng khách hàng, động lực thị trường mạnh mẽ, tích cực phát triển sản phẩm vàviệc triển khai. Bao gồm: C3, CA Technologies, ecova, EnergyCAP, EnerNOC, Lucid, Technologies Phoenix năng lượng, Schneider Electric, SCIenergy và Siemens.
Lưới điện thông minh đáp ứng nhiều hơn với chi phí ít hơn.
Thực sự hiệu quả
Các thử nghiệm đã chứng minh hiệu quả lưới điện thông minh. Lưới điện thông minh sẽ cải thiện hiệu suất lưới điện một cách hiệu quả.
Thông minh
Thông minh, hiểu biết và điều khiển được giúp giảm thiểu sự cố và tổn hao giúp các công ty điện, người tiêu dùng, ngành công nghiệp và cơ quan quản lý cách thức tốt hơn để quản lý sử dụng năng lượng và kiểm soát chi phí.
Giải pháp
Thiết kế, xây dựng và tích hợp các giải pháp hoàn chỉnh lưới điện thông minh. Khách hàng của chúng tôi có được một lưới điện thông minh, không chỉ đơn thuần là các sản phẩm cho lưới điện thông minh.
John McDonald - IEEE
Một trong những định nghĩa phổ biến nhất của lưới điện thông minh là kết hợp hoạt động điều hành và cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin công ty năng lượng tạo ra lưới điện thông minh, hiệu quảvà đáng tin cậy. Công nghệ tự động hóa trạm biến áp và trạm trung chuyểnđóng vai trò quan trọng trong việc đưa hoạt động và IT với nhau để tạo ra lưới điệnthông minh hơn, nhưng các công ty năng lượng phải triển khai các công nghệ hiệu quả để thực hiện đầy đủ những lợi ích này.
Mục đích của bài viết này là để mô tả những lợi ích tự động hóa trạm biến áp và trạm trung chuyểncho lưới điện thông minh và nhấn mạnhcác yếu tố cần lưu ý.
1. Quy hoạch mạng lưới
Xây dựng lưới điện thông minh là nhiệm vụ rất phức tạp bắt đầu với đánh giá chi tiết vềyêu cầu hệ thống, xác định mục tiêu đạt được và mức độ hoạt động yêu cầu, và đặc điểm kỹ thuật của phương thức hoạt động và hệ thống thiết bị.
Kết quả là, một chiến lược toàn diện để xây dựng lưới điện thông minh là cần thiết - bao gồm cả các phần mạng lưới cung cấp điện.
Hệ thống lưu trữ điện năng là yếu tố quan trọng cho sự phát triển và chuyển đổi của một loạt các lĩnh vực bao gồm năng lượng tái tạo, tự động hóa, lưới điện bền vững, lưới điện thông minh, nguồn dự phòng và thiết bị cầm tay. Quy mô lớn, độ tin cậy và bền vững công nghệ lưu trữ điện năng sẽ tăng cường sức hấp dẫn và sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo liên tục, như gió và năng lượng mặt trời.
Báo cáo phân tíchcủa Frost & Sullivan cho thấy lưu trữ năng lượng điện được ghi trong chiến lược phát triển năng lượng tái tạo liên tục và ôtô điện (EV) của nhà sản xuất, vận hành lưới điện và các công ty năng lượng.
"Yếu tố quan trọng nhất thúc đẩyphát triển hệ thống lưu trữđiện năng là lưới điện ổn định và tin cậy, tích hợp của máy phát điện năng lượng tái tạo, sử dụng tốt hơn nguồn tài nguyên năng lượng, tình trạng thiếu nhiên liệu hóa thạch và hạn chế chất khí gây hiệu ứng nhà kính", Chuyên viên phân tích nói "Công nghệ lưu trữ năng lượng sẽ là một phần không thể tách rời của lưới điện thông minh và hệ thống phân phối năng lượng trong tương lai."
Trong số các hệ thống lưu trữ điện năng, pin tiên tiến thu hút sự quan tâm lớn nhất trong tương lai gần. Bởi vì tínhlinh hoạt trong sử dụng, vai trò trong cân bằng lưới điện vàkết nối máy phát điện năng lượng tái tạo với lưới điện chính.
"Frost & Sullivan cho thấy rằng ắc quy lithium ion sẽ đóng vai trò quan trọng nhất trong tương lai của hệ thống lưu trữ điện năng trong vòng 5-7 năm tới", "Nhà phân tíchFrost & Sullivan" "EV sẽ là một khu vực ứng dụng quan trọng và khá lớncho công nghệ này ".
Công nghệ lưu trữ năng lượng điện khác bao gồm bánh đà và lưu trữ năng lượng khí nén (ompressed air energy storage -CAES). CAES sẽđóngvai trò quan trọng trong việc kết nối an toàn nhà máy điện gióvới lưới điện chính một cách hiệu quả.
Mô hình khung lưới điện thông minh smart grid framework
Nhìn từ giao tiếp truyền thông, mỗi hệ thống trong mô hình đều là đơn vị sử dụng hoặc cung cấp thông tin, hoặc cả hai. Ngoài truyền thông giữa các hệ thống, mỗi hệ thống đều có các hệ thống con bên trong sử dụng giao tiếp truyền thông riêng.
Dưới đây mô tả hệ thống cơ bản bao gồm các hệ thống con và trao đổi truyền thông giữa chúng.
Hỏi: Công ty năng lượng đối mặt với áp lực nhiều hơn thực hiện các chương trình quản lý năng lượng, tích hợp năng lượng tái tạo và cung cấp đủ năng lượng để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng, yếu tố nào là quan trọng nhất trong việctriển khai tăng tốc của công nghệ lưới điện thông minh?
Đáp. Có một số chiến lược được nghiên cứu, nhưng các công ty năng lượng chưa chấp nhận chính thức. Commissioners quyết định hiệu quả và doanh thu của các công ty năng lượng. Vì vậy đây là yếu tố bắt buộc cải thiện đầu tư.
Hỏi: lưới điện thông minh có tiết kiệm chi phí hoặc nguồn tài nguyên thiên nhiên?
Nói chung, người Mỹ tiêu thụ năng lượng nhiều hơn năm lần so với công dân toàn cầu. Điều này là bởi vì năng lượng của chúng tôi là rất rẻ tiền. Tuy nhiên, giá thành không thể rẻ nếu như không có tài nguyên, vì vậy phát triển bền vững là một phần của chi phí kinh doanh.
Hỏi: Các công ty năng lượng đem lợi ích của lới điện thông minh đến khách hàng như thế nào?
Hầu hết với khách hàng thuật ngữ"lưới điện thông minh" không có ý nghĩa gì lắm. Khách hàng sẽ không ý thức cấp bách cho đến khi hóa đơn điệnngày càng tăng.
Hỏi: Công ty năng lượng cần làm gì để cải thiện cách tiếp cận khách hàng? Những gì các nhà cung cấp cần phải làm gì?
Đây không phải là vấn đề của công ty năng lượng. Họ đang ở trong một quan hệ đối tác với các nhà quản lý, và tuân thủ theo quy định pháp luật. Công ty năng lượng không phải là công ty tiếp thị, cũng không chuyên về truyền thông. Họ cung cấp điện an toàn, đáng tin cậy và không tốn kém.
Vì lý do này, sẽ gây ra mâu thuẫn đến quyền lợi doanh nghiệp thương mại. Họ cần giúp đỡ. Đây là trách nhiệm của nhà chính trị, nhà cung cấp thiết bị và khách hàng. Vấn đề năng lượng là một vấn đề chung. Công ty năng lượng chỉ có trách nhiệm cung cấp.
Hỏi: Điều gì sẽ giúp người dùng, thương mại và dân cư, tham gia quá trình quản lý năng lượng?
Việc mở cửa thị trường cho khách hàng so sánh được giá cả, giống như hãng hàng không hoặc khách sạn. Tiếp theo, công ty năng lượng phải xem xét đầu tư vào bên sử dụng năng lượng tăng cao như là giải pháp thay thế. Ví dụ nếu một kw chi phí hết 2000, thì đầu tư cho cả phát điện và tiêu thụ điện. Công ty năng lượng lý tưởng nhất làphát triển một mối quan hệ với danh mục đầu tư của khách hàng cam kết cải tiến mức độ tiêu thụ liên tục. Về lâu dài, điều này có tác động đáng kể.
Hỏi: các bước tiếp theo trong việc cho phép tự động đáp ứng nhu cầu (Demand Response 2.0) là gì?
Việc áp dụng tiêu chuẩn mở là yếu tố quan trọng nhất của DR 2.0. Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ (NIST), nhóm chuyên gia và các cơ quan tiêu chuẩn đã nỗ lựcphát triển khung tiêu chuẩn hỗ trợ các nhà cung cấp thiết bị cho công ty năng lượngvà khách hàng của họ.
Hỏi: 68% chủ sở hữu tòa nhà thương mại nói rằng họ không có kế hoạch kết nốihệ thống lưới điện thông minh tự động trong 3-5 năm tới. Điều này tác động đến công ty năng lượng thế nào để cho phép các chương trình năng lượng được hỗ trợ bởi mạng lưới thông minh?
Chủ sở hữu tòa nhà nói chung chu kỳ kế hoạch từ 3-5 năm trong khi các công ty năng lượng kế hoạch15-20 năm. Chi phí năng lượng có thể tăng gấp bốn lần vào năm 2030 trong khi chủ sở hữu tòa nhà có khả năng tài sản trước đó. Công chúng sẽ hiểu ra chi phí năng lượng đang trong giai đoạn tăng liên tục. Tại thời điểm đó, các tòa nhà đã được nâng cấp một cách thích hợp.
Hỏi: Công ty năng lượng làm gì để khuyến khích chủ sở hữu tòa nhà thương mại?
Trả tiền cho họ. Doanh nghiệp chỉ quan tâm đến lợi ích tài chính. Lợi nhuận ngành điện làthấp, do đó, mỗi đô la đầu tư phải được giảm thiểu rủi ro và khả năng thu hồi rõ ràng. Nếu một tòa nhà tiết kiệm một megawatt giảm tải, có khác gì phải đầu tư nhà máy cấpmột megawatt? Tòa nhà sẽ sạch hơn, và hiệu quả hơn.
Chúng tôi thấy nhu cầu cấp theo nhu cầu trên thị trường. Các chủ tòa nhà asex coi đó là danh mục đầu tư cam kết cải tiến liên tục về nhu cầu năng lượng.
Tuy nhiên, hầu hết các tòa nhà thương mại có người thuê. Những người thuê nhà, không phải là chủ sở hữu tòa nhà, trả tiền cho năng lượng, nhưng họ không muốn trả tiền đầu tư cải thiện vốn mang lại lợi ích cho chủ sở hữu. Cho đến khi người thuê và chủ sở hữu thống nhất với nhau, việc cải tiến năng lượng sẽ rất khó khăn. Việc này đòi hỏi có người lãnh đạo.
Hỏi: Những bước kinh doanh tiếp theo của Quý công ty? Với những vấn đề lớn mà chúng ta vừa thảo luận, các bước tiếp theo sẽ là gì?
Lĩnh vục Kinh doanh cơ sở hạ tầng của Schneider Electric sẽ tiếp tục tập trung vào hoàn thành việc tích hợp với Telvent, đó sẽ là chìa khóacủa các sáng kiến . Ví dụ, thông qua tích hợp Telvent, Schneider Electric sẽ tiến lên triển khai các giải pháp Thành phố thông minh cho khu đô thị. Các giải pháp thực hiện sẽ cho phép các thành phố để thực hiện đầu tư cơ sở hạ tầng cần thiết, giảm chi phí thông qua giải pháp tối ưu hóa, cơ sở hạ tầng thông minh hơn, hiệu quả hơn.
Với các công ty năng lượng, chúng tôi sẽ tập trung vào việctự động hóa lưới điện phân phối và năng lượng hiệu quả để cải thiện an toàn và độ tin cậy cho khách hàng của họ. Việc phát hành Struxureware cho bộ phần mềm quản lí lưới điện EcoStruxure của chúng tôi, cho phép kết nối hiệu quả giữa cung và cầu, và dẫn đến cải thiện độ tin cậy và hoạt động chi phí thấp hơn cho các nhà cung cấp điện và cho phép người sử dụng cuối cùng để tối ưu hóa chi phí của họ bằng cách làm (tự động hoặc bằng tay) lựa chọn trong cách sử dụng điện.
Tác giả Don Rickey là Phó Chủ tịch, Cơ sở hạ tầng kinh doanh American Schneider Electric.
Bài viết này sẽ đề cập việc thu thập dữ liệu và giao thức truyền thông IEC 61850 trong trạm biến áp. IEC 61850 là giao thức chuẩn tự động hóa trạm biến áp. IEC 61850 giúp các thiết bị của nhiều nhà cung cấp hoạt động tương thích với nhau. Trước đây, việc sử dụng các giao thức riêng biệt khiến gây nhiều khó khăn cho việc tự động hóa trạm biến áp.
Hệ thống thu thập dữ liệu ở trạm biến áp truyền dữ liệu từ thiết bị đo UGPSSM (Thiết bị đo đồng bộ thời gian GPS phổ thông - Universal GPS time-synchronized meters) tới trung tâm điều khiển. Việc này được thực hiện qua nhiều kiểu kiến trúc khác nhau.
Có ba kiểu thu thập dữ liệu tại trạm biến áp: điểm tới điểm, nối mạng và không dây. Trong trạm biến áp sẽ sử dụng trong tương lai dữ liệu được khởi tạo từ thiết bị đo đồng bộ thời gian GPS (UGPSSM).
Thiết bị UGPSSM tương tự thiết bị kết hợp IEC 61850. Mỗi thiết bị UGPSSM sẽ lấy mẫu, số hóa và chèn thông số thời gian GPS vào dữ liệu trạm biến áp.
Dưới đây sẽ đề cập chức năng và phần cứng thiết bị UGPSSM.
IEC 61850 tiêu chuẩn cho việc thiết kế điện tự động hóa trạm biến áp. IEC 61850 là một phần Nhóm 57 (TC57) - Ủy banKỹ thuật Điện Quốc tế (International Electrotechnical Commission-IEC). Mô hình dữ liệu mô tả được định nghĩa trong IEC 61850 được sử dụng cho nhiều giao thức. Bao gồm MMS (Manufacturing Message Specification), GOOSE, SMV (Sampled Measured Values), và sắp tới là Web Services. Các giao thứcchạyTCP / IP hoặc trên mạng LAN trạm biến áp dùng chuyển mạchEthernet tốc độ cao để có được thời gian đáp ứng cần thiết dưới 4 milliseconds cho bảo vệ chuyển mạch.
Giới thiệu
Hệ thống truyền tin trong lưới điện thông minh phải mang tính chất hai chiều. Mạng thông tin thực hiện ba chức năng chính: giám sát thông minh, an toàn và cân bằng tải. Sử dụng thông tin liên lạc hai chiều, dữ liệu được thu thập từ các cảm biến và thiết bị đo trên toàn lưới điện và được truyền trực tiếp đến phòng kiểm soát nhà điều hành.
Các thông tin phải chính xác, an toàn, và chi phí thấp. Quy mô của mạng lưới điện làm cho giá thành là yếu tố quan trọng nhất khi xem xét một công nghệ truyền thông. Phải lựa chọn giải pháp giảm thiểu số lượng của modem và concentrators cần thiết để giảm chi phícơ sở hạ tầng.
Các giao thức truyền thông
Mạng diện rộng (Wide area network - WAN)
Mạng đường dài từ trung tâm điều hành đến các vùng.
Vùng lân cận (Neighborhood area network NAN)
Mạng trung thế giữa mạng diện rộng và hộ gia đình.
Mạng trong nhà (Home area network HAN)
Giao tiếp với thiết bị đầu cuối trong nhà.
Mỗi vùng mạng được kết nối với nhau thông qua node hoặc gateway: bộ tập trung (concentratorv) giữa WAN và NAN, thiết bị đo điện tử (emetter) giữa NAN và HAN. Mỗi node đều giao tiếp với các node lân cận. Bộ tập trung tập hợp dữ liệu từ thiết bị đo và gửi thông tin vềnhà điều hành lưới điện.
Thiết bị đo điện tử thu thập dữ liệu điện sử dụng của căn nhà hay hộ kinh doanh bằng cách giao tiếp gateway tại hộ gia đình hoặc hoạt động như gateway tại hộ gia đình.
Mỗi vùng mạng sử dụng công nghệthông tin liên lạc khác nhau và các giao thức tùy thuộc vào môi trường truyền dẫn và dung lượngdữ liệu được truyền. Ngoài ra còn có lựa chọn giữa truyền dẫn không dây và truyền thông tin trên đường dây điện (PLC).
| Vùng mạng | Giao thức |
Ưu điểm | Nhược điểm |
Khuyến nghị |
| WAN | Wireless (2G/3G/LTE cellular, GPRS) | Tận dụng được cơ sở hạ tầng mạng di động đã có sẵn và vùng phủ sóng rộng | Công ty năng lượng phải thuê hạ tầng từ nhà cung cấp dịch vụ di động với chi phí hàng tháng | Dùng cho mạng không dây |
| HAN | Wireless ISM | Đường dài, kết nối máy biến áp | Hạ tầng nghèo nàn, nhiều điểm mất tín hiệu, phức tạp vận hành và bảo trì | Chỉ dùng trong một số sơ đồ kết nối đặc biệt |
| IEEE® 802.15.4g | Đường dài, kết nối máy biến ápv | Chưa được chấp thuận | Dùng cho một số sơ đồ kết nối | |
| ZigBee® | Chi phí thấp, tiêu thụ điện năng thấp cho phép pin hoạt động lâu; tiêu chuẩn phổ biến | Khoảng cách ngắn, tốc độ truyền thấp | Chỉ dùng trong mạng hộ gia đình | |
| First generation PLC (FSK, Yitran, Echelon®) | Giá thành thấp | Độ tin cậy và băng thông thấp | Băng thông và độ tin cậy không thích hợp cho lưới điện thông minh | |
| Early generation narrowband OFDM | Khoảng cách xa hơn, băng thông và độ tin cậy tốt hơn điều chết FSK | Không qua được hệ thống truyền tải và tương thích với PLC | Không dùng do giá thành và sự tương thích | |
| Broadband PLC | Tốc độ truyền cao | Không qua được hệ thống máy biến áp | Tăng chi phí hạ tầng làm chi phí đầu tư quá cao | |
| G3-PLC | Truyền tải tầm xa với độ tin cậy, qua các biến áp, giảm chi phí cơ sở hạ tầng, tốc độ dữ liệu cao hỗ trợ hai chiều thông tin liên lạc, cùng tồn tại với FSK; tiêu chuẩn mở, hỗ trợ IPv6 | Chưa được chấp thuận | Cực kỳ thích hợp với mạng lân cận NAN | |
| HAN | ZigBee | Tiêu chuẩn phổ biến với chi phí và năng lượng tiêu hao thấp | Khoảng cách truyền ngắn | Thích hợp với thiết bị đo nước và gas |
| Wi-Fi® | Giao thức Phổ biến | Khoảng cách truyền trung bình, không thích hợp các tòa nhà | tốt cho các ứng dụng thương mại thông thường, không phù hợp cho các công ty năng lượng | |
| First-generation PLC (FSK, Yitran, Echelon) | Giá thành thấp | Không hỗ trợ trong hộ gia đình | Không dùng trong nhà do mức giao tiếp cao | |
| Early generation narrowband OFDM | Khoảng cách tốt hơn, băng thông và độ tin cậy hơn FSK | Không qua các máy biến áp, không tương thích với PLC | Không dùng do thiết kế mới và giá thành cao | |
| Broadband PLC | Băng thông cao | Khoảng cách ngắn không đủ cho mạng lân cận NAN | Tốt cho các ứng dụng thương mại nhưng không định hướng cho ứng dụng đo điện | |
| G3-PLC | Độ tin cậy cao, tốc độ truyền tốt, hỗ trợ IP v6 devices | Tiêu chuẩn chưa được chấp nhận |
Rất thích hợp với mạng trong nhà HAN |
Mạng WAN kết nối trung tâm điều khiển nhà điều hành lưới điện và bộ tập trung. WAN có thể kết nối bằng cáp quang hoặc không dây sử dụng giao thức Ethernet hoặc di động.
Di động hoặc WiMAX ® được sử dụng phổ biến nhất kết nối trung tâm điều khiển và bộ tập trung. NAN kết nối bộ tâp trung và đồng hồ đo. Nó sử dụng giao thức không dây hoặc PLC. Thông thường, bộ tập trung kết nối hàng trăm thiết bị đo.Các tiêu chuẩn IEEE 802.15.4g không dây, IEEE P1901, và tiêu chuẩn ITU-T G.hnem đang được phát triển cho PLC.
| Vùng | WAN | NAN | HAN |
| Bắc Mỹ | Cellular, WiMAX | G3-PLC, HomePlug®, IEEE 802.15.4g, IEEE P1901, ITU-T G.hnem, proprietary wireless, Wi-Fi | G3-PLC, HomePlug, ITU-T G.hn, Wi-Fi, ZigBee, Z-Wave |
| Châu ÂU |
Cellular | G3-PLC, IEEE P1901, ITU-T G.hnem, PRIME, Wi-Fi | G3-PLC, HomePlug, ITU-T G.hn, Wi-Fi, Wireless M-Bus, ZigBee |
| Trung Quốc |
Cellular, band translated WiMAX | G3-PLC, RS-485, wireless to be determined | G3-PLC, RS-485, Wi-Fi, to be determined |
| Các quốc gia còn lại | Cellular, WiMAX | G3-PLC, HomePlug, IEEE 802.15.4g, IEEE P1901, ITU-T G.hnem, PRIME, RS-485, Wi-Fi | G3-PLC, HomePlug, ITU-T G.hn, RS-485, Wi-Fi, |
HAN kết nối các thiết bị bên trong nhà. HANhỗ trợ các chức năng chẳng hạn thải khí khi khởi động, chia sẻ dữ liệu tiêu thụ với màn hình trong nhà, hoặc cho phép một chương trình trả trước kích hoạt thẻ.
Ban đầu giao thứcPLC dùng chủ yếu trênhệ thống sạc điện. Ngày nay do yêu cầu dữ liệu cholưới thông minh, HAN cũng có thể bao gồm: giao thức điểm-điểm (P2P) giữa các thiết bị bên trong nhà, thông tin liên lạc với thiết bị điều khiển từ xa cầm tay, điều khiển ánh sáng, và khí đốt hoặc đồng hồ nước.
Các giao thức như RS-485, ZigBee, Z-Wave ®, và HomePlug được sử dụng cho mạng này. Nếu có gateway riêng giao thức nàysử dụng để giao tiếp với các thiết bị, máy điều hòa, và các thiết bị khác.
RMU cho lưới điện thông minh Smart Grid được trang bị thiết bị tiên tiến Feeder Automation , kết hợp với các thiết bị bổ sung (ví dụ Fault Passage Indicators) cung cấp dữ liệu đến các trung tâm điều khiển từ xa. Thiết bị tự động hóa lưới điện tiêu chuẩn lắp trong không gian phía sau, do đó không cần thiết có thêm khoang điện áp thấp cho thiết bị.