Tổng Quan Về Hệ Thống Lưới Điện Thông Minh | Đại học Điện lực

lOMoARcPSD| 59149108
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA ĐIỀU KHIỂN&TỰ ĐỘNG TIỂU
HÓA LUẬN
ĐỀ TÀI : TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH
Nhóm sinh viên thực hiện:9
Họ và tên: Đoàn Minh Huy
Mã sinh viên: 22810440331 Lớp: THDK-TDH2
GVHD: Nguyễn Ngọc Trung lOMoARcPSD| 59149108 MỤC LỤC
I.Lưới điện thông minh là gì?.......................................................................4
II.LỢI ÍCH MÀ SMART GRID MANG LẠI............................................5
1.Đối với khách hàng:...................................................................................5
2.Đối với các công ty điện lực:......................................................................6
3.Đối với xã hội..............................................................................................7
III.CHỨC NĂNG, THÀNH PHẦN VÀ ĐẶC TÍNH CỦA SMART
GRID.........................................................................................................................7
2.ĐẶC TÍNH LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH SMART GIRD....................8
IV.PHÁT TRIỂN LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH TẠI VIỆT NAM........10 GIỚI THIỆU
Các hệ thống lưới điện hiện hành hầu hết đang sử dụng công nghệ của những
năm 1970. Tuy nhiên, với sự ra đời của các công nghệ sản xuất điện tiên tiến, cùng
với các vấn đề về thiếu điện, mất cắp điện cũng như nhu cầu sử dụng điện tăng cao,
đã dẫn tới yêu cầu về một mạng lưới điện hiện đại, đáp ứng được tất cả các yêu cầu
của hộ tiêu thụ. Một lưới điện như vậy được gọi là Lưới điện thông minh.
Lưới điện thông minh mang lại rất nhiều cải tiến như: tăng cường sự ổn
định, độ tin cậy và hiệu năng của lưới điện, giảm thiểu mất mát trên đường dây tải
điện. Các công nghệ hiện đại như cảm biến và đo lường, các thiết bị điện nâng cao
được áp dụng để phát triển các tính năng của lưới điện.
Lưới điện thông minh (LĐTM) không còn là khái niệm mới trên thế giới,
được phát triển thông qua sự tích hợp nhiều công nghệ hiện đại vào lưới điện,
trong đó có sự tương tác, kết nối 2 chiều thông qua hệ thống thông tin và truyền
thông, các quá trình sản xuất, truyền tải, phân phối và tiêu thụ điện được quản lý
một cách thông minh hơn. Nhờ đó, vận hành lưới điện được an toàn và tin cậy hơn,
khả năng tiết kiệm điện từ phía người dùng cuối được tăng cường và các nguồn
năng lượng trong hệ thống được phân bổ hợp lý hơn. B.NỘI DUNG
I.Lưới điện thông minh là gì? lOMoARcPSD| 59149108
Lưới điện thông minh (Smart Grid) là hệ thống lưới điện có sử dụng các
công nghệ thông tin và truyền thông để tối ưu việc truyền dẫn, phân phối điện năng
giữa nhà sản xuất và hộ tiêu thụ, hợp nhất cơ sở hạ tầng điện với cơ sở hạ tầng
thông tin liên lạc. Có thể coi hệ thống điện thông minh gồm có hai lớp: lớp 1 là hệ
thống điện thông thường và bên trên nó là lớp 2, hệ thống thông tin, truyền thông,
đo lường.LĐTM là một lưới điện cho phép phân bố năng lượng một cách tự động
và tối ưu, và được đặc trưng bởi dòng công suất và dòng thông tin 2 chiều. LĐTM
có khả năng giám sát và phản hồi với những thay đổi của mọi phần tử trong hệ
thống từ nhà máy điện đến khách hàng sử dụng điện
II.Lợi ích mà Smart Grid mang lại
Lưới điện thông minh (Smart Grid) mang lại cho cả các công ty điện lực và
người tiêu dùng những lợi ích rất to lớn.
1.Đối với khách hàng:
• Tiết Kiệm Năng Lượng và Chi Phí: Khách hàng có thể tiết kiệm năng
lượng và giảm chi phí điện năng thông qua việc theo dõi và kiểm soát tiêu
thụ năng lượng của mình. Các công nghệ thông minh cho phép họ nhận được
thông tin về giá cả và tiêu thụ năng lượng trong thời gian thấp giá, từ đó thúc
đẩy việc sử dụng năng lượng trong các khoảng thời gian thích hợp. lOMoARcPSD| 59149108
• Kiểm Soát Tiêu Thụ: Khách hàng có khả năng kiểm soát tiêu thụ năng
lượng của mình thông qua các ứng dụng di động, giao diện trực tuyến và
thiết bị thông minh. Họ có thể theo dõi và điều chỉnh việc sử dụng năng
lượng từ xa, giúp họ tiết kiệm và tối ưu hóa việc sử dụng điện.
• Thông Tin và Thông Báo: Lưới điện thông minh cung cấp thông tin chi tiết
về tiêu thụ năng lượng, giá cả và các chương trình khuyến mãi tiết kiệm
năng lượng. Khách hàng có thể nhận được thông báo về các mức giá và
chính sách mới, giúp họ hiểu rõ hơn về cách sử dụng năng lượng và tiết kiệm chi phí.
• An Toàn và Độ Tin Cậy: Lưới điện thông minh có khả năng phát hiện và
giải quyết các vấn đề trong hệ thống nhanh chóng, từ đó tăng cường độ tin
cậy và an toàn của việc cung cấp điện. Khách hàng có thể yên tâm về sự ổn
định và liên tục của nguồn cung cấp điện.
• Hỗ Trợ Năng Lượng Tái Tạo: Lưới điện thông minh cung cấp khả năng
tích hợp linh hoạt các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và
gió. Điều này giúp giảm phát thải khí nhà kính và hỗ trợ sử dụng nguồn năng lượng sạch hơn.
• Giảm Tình Trạng Quá Tải: Bằng cách thông báo về các khoảng thời gian
cao điểm và khuyến khích việc sử dụng năng lượng vào thời điểm thấp điểm,
lưới điện thông minh giúp giảm tình trạng quá tải trên hệ thống điện lưới, từ
đó tăng cường độ ổn định và hiệu suất của hệ thống.
Lưới điện thông minh mang lại nhiều lợi ích đáng kể cho khách hàng, từ việc
tiết kiệm năng lượng và chi phí đến việc kiểm soát và thông tin tiêu thụ năng
lượng. Đồng thời, nó cũng đảm bảo an toàn, độ tin cậy và sự linh hoạt trong việc sử dụng điện.
2.Đối với các công ty điện lực:
• Tối Ưu Hóa Quản Lý Năng Lượng: Smart Grid cung cấp các công cụ và
công nghệ giúp các công ty điện lực tối ưu hóa quản lý năng lượng. Bằng lOMoARcPSD| 59149108
cách sử dụng các hệ thống giám sát và điều khiển tự động, họ có thể theo dõi
và điều chỉnh sản xuất và phân phối năng lượng một cách hiệu quả hơn,
giảm thiểu lãng phí và tăng cường hiệu suất.
• Tăng Cường Độ Tin Cậy và An Toàn: Smart Grid giúp tăng cường độ tin
cậy và an toàn của hệ thống điện lưới bằng cách phát hiện và ngăn chặn các
sự cố nhanh chóng. Công ty điện lực có khả năng theo dõi và chẩn đoán sự
cố, từ đó giảm thiểu thời gian chết của hệ thống và tối ưu hóa hoạt động bảo dưỡng.
• Giảm Chi Phí Vận Hành: Bằng cách sử dụng tự động hóa và các công
nghệ quản lý thông minh, các công ty điện lực có thể giảm chi phí vận hành.
Việc giảm thiểu việc thăm dò và sửa chữa hỏng hóc, cải thiện lập lịch và
phân phối năng lượng có thể giúp họ tiết kiệm thời gian và tiền bạc.
• Tích Hợp Năng Lượng Tái Tạo: Smart Grid cung cấp cơ sở hạ tầng cho
việc tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo vào hệ thống điện lưới. Các công
ty điện lực có thể tích hợp linh hoạt năng lượng từ mặt trời, gió và các nguồn
năng lượng khác vào mạng lưới của họ, từ đó giảm phát thải và tăng cường sự bền vững.
• Tương Tác Với Khách Hàng: Smart Grid cung cấp các công cụ cho phép
các công ty điện lực tương tác trực tiếp với khách hàng. Họ có thể cung cấp
thông tin về tiêu thụ năng lượng, giá cả và các chương trình khuyến mãi, từ
đó nâng cao sự hài lòng của khách hàng và tăng cường mối quan hệ khách hàng.
• Hỗ Trợ Quyết Định Chiến Lược: Các công ty điện lực có thể sử dụng dữ
liệu được thu thập từ Smart Grid để đưa ra các quyết định chiến lược về đầu
tư, mở rộng và phát triển hệ thống trong tương lai. Điều này giúp họ hiểu rõ
hơn về xu hướng tiêu thụ năng lượng và tạo ra các chiến lược phù hợp.
Smart Grid mang lại nhiều lợi ích cho các công ty điện lực, từ việc tối ưu hóa
quản lý năng lượng đến việc tăng cường độ tin cậy và an toàn của hệ thống,
cũng như cải thiện tương tác với khách hàng và hỗ trợ quyết định chiến lược. 3.Đối với xã hội
Với xã hội, việc nguồn điện được cung cấp ổn định, liên tục, hiệu quả đến
các cơ quan, doanh nghiệp và đông đảo người dân sẽ là nền tảng và động lực phát
triển kinh tế xã hội và an sinh xã hội. Lưới điện thông minh có khả năng tích hợp
với năng lượng tái tạo, hỗ trợ các phương tiện chạy điện cũng sẽ góp phần giảm
phát thải gây ô nhiễm môi trường.
III.Chức năng, thành phần và đặc tính của Smart grid
1.Các thành phần tham gia vào hệ thống lưới điện thông minh gồm : lOMoARcPSD| 59149108
• Trung tâm điều khiển (Control Center): Dự đoán được tình trạng sự cố của
thiết bị để giảm thiểu thời gian mất điện do sự cố. Xây dựng kế hoạch vận
hành để đảm bảo cân đối giữa nhu cầu phụ tải với nguồn phát và khả năng truyền tải.
• Các thiết bị đo đếm thông minh (Smart Meters): Cung cấp thông tin chi tiết
dữ liệu tiêu thụ điện, hướng dẫn các vấn đề về tiết kiệm điện năng. Phát hiện
được các gian lận về điện năng, tiết kiệm được chi phí tổn thất thương mại.
• Hệ thống nguồn điện (Power system): Tăng khả năng chính xác trong việc
dự báo phụ tải để giảm chi phí đầu tư nguồn điện.
• Hệ thống truyền tải (Transmision System): Nâng cao hiệu quả của lưới
truyền tải bằng việc giảm tổn thất lưới điện.
Các nguồn năng lượng thay thế, dự phòng (New Energy Sources): Tối ưu hoá
việc tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo vào hệ thống
2.Đặc tính lưới điện thông minh Smart Gird Một
số đặc tính cần có của hệ thống điện thông minh: •
Cung cấp các giải pháp đặc biệt cho việc sử dụng thiết bị điện phù hợp •
Khả năng tự động khôi phục cung cấp điện khi có sự cố xảy ra mất điện đối với khách hàng. lOMoARcPSD| 59149108 •
Chống được sự tấn công cố ý đối với hệ thống cả về mặt vật lý và mạng máy tính. •
Trợ giúp sự phát triển các nguồn điện phân tán (phát điện, dự trữ năng
lượng, cắt giảm nhu cầu…) •
Trợ giúp sự phát triển các nguồn năng lượng tái tạo . •
Cung cấp khả năng nâng cao chất lượng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện . •
Tối ưu hóa vận hành hệ thống điện để giảm chi phí sản xuất, truyền tải và
phân phối kể cả giảm chi phí đầu tư mới và nâng cấp hệ thống điện. •
Hiểu và dự đoán được các lựa chọn về giá điện để có thể chủ động trong việc
điều chỉnh kế hoạch sản xuất một cách hiệu quả
IV.Phát triển lưới điện thông minh tại Việt Nam
Tại Việt Nam, việc chuyển đổi lưới điện truyền thống thành LĐTM là một
mục tiêu đã được xác định thông qua các chủ trương và quyết định liên quan như:
Quyết định số 1670/QĐ-TTg ngày 08/11/2012 của Thủ tướng Chính phủ về Lộ
trình phát triển lưới điện thông minh và Quyết định số 4602/QĐ-BCT ngày
25/11/2016 của Bộ trưởng Bộ Công Thương phê duyệt Đề án phát triển tổng thể
lưới điện thông minh ở Việt Nam. Hiện tại, lưới điện Việt Nam cũng đang từng lOMoARcPSD| 59149108
bước được hiện đại hóa, thông minh hóa thông qua một số công nghệ như
SCADA/EMS, hệ thống trạm biến áp không người trực, hệ thống giám sát diện
rộng, hệ thống định vị sự cố,…. Tuy nhiên, để chuyển đổi lưới điện truyền thống
thành LĐTM toàn diện thì cần thêm thời gian để đánh giá và đưa ra các quyết định
áp dụng, phát triển các công nghệ phù hợp.