Xây dựng trạm biến áp không người trực

Từ khi tiếp nhận lưới điện 110kV từ Công ty Truyền tải điện 3, Công ty Cổ phần Điện lực Khánh Hòa (KHPC) đã chủ động tiếp thu công nghệ, nghiên cứu và phát triển để xây dựng trạm biến áp (TBA) điều khiển tích hợp. Giải pháp này nhằm tự động hóa hoạt động quản lý (QL), vận hành (VH) hệ thống điện của KHPC; đồng thời từng bước chuyển sang VH TBA không người trực. Đây là mô hình TBA điều khiển từ xa thí điểm đầu tiên trong Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN).

. Hạn chế của RTU

Trạm biến áp 110 kV Nam Canh Ranh đang xây dựng công nghệ tích hợp, hướng đến không người trực. TRong ảnh: Mô hình trạm biến áp không người trực.

Thời gian qua, phần lớn các TBA ở địa bàn Khánh Hòa được xây dựng dựa trên các thiết bị có nhiều thế hệ, chủng loại khác nhau và chưa theo chuẩn chung. Việc xây dựng các TBA chỉ đáp ứng nhu cầu phụ tải ở từng khu vực, theo từng giai đoạn. Năm 2008, KHPC tiếp nhận thêm lưới điện 110kV từ Công ty Truyền tải điện 3. Lưới điện này có 357km đường dây 110kV, 10 TBA 110kV với công suất lắp đặt 394 MVA. Trong đó, việc thu thập dữ liệu và truyền tin ở các TBA 110kV này được thực hiện chủ yếu thông qua RTU (Remote Termianl Units) - là các khối giao tiếp tín hiệu kết nối vào/ra thiết bị từ xa, có chức năng giao tiếp với các thiết bị chấp hành như: rơ le, đồng hồ đo lường. RTU được lắp đặt ở các TBA để thu nhận các tín hiệu chỉ thị trạng thái đóng/mở của máy cắt, dao cách ly, các tín hiệu điện áp, dòng điện… Đây là phương pháp kết nối dựa trên nền tảng đường truyền tốc độ thấp, tỏ ra có nhiều hạn chế. Ông Nguyễn Hải Đức, Trưởng phòng Kỹ thuật - An toàn và Bảo hộ lao động KHPC cho biết: Phương pháp này không khai thác được đường truyền tốc độ cao; dữ liệu tản mạn, không tập trung nên có thể gây tăng sự cố, không thuận lợi cho việc QL, VH. Ngoài ra, các TBA thường được triển khai thi công đóng điện theo nhiều giai đoạn khác nhau, phức tạp hóa quá trình QL, VH.

Với phương pháp nói trên, thời gian đấu nối giữa RTU và các thiết bị trong TBA rất mất thời gian. Đặc biệt, trong tình hình các TBA ở Việt Nam thường xuyên được cải tạo, nâng cấp và bổ sung liên tục các ngăn lộ thì giải pháp RTU rất dễ dẫn đến tình trạng thiếu dữ liệu khi truyền. Một số TBA chỉ điều khiển được máy cắt mà không điều khiển được dao cách ly hoặc các thiết bị khác. Trong khi đó, mỗi TBA phải bố trí khoảng 11 người VH theo chế độ 3 ca 5 kíp để nhận lệnh thao tác trực tiếp bằng điện thoại từ Trung tâm Điều độ miền Trung hoặc điều độ viên lưới điện phân phối tùy theo phân cấp quyền điều khiển thiết bị. Chính điều này làm tăng số lượng lao động trong Công ty.

.  Lợi thế của trạm biến áp tích hợp

Với sự phát triển và ứng dụng khoa học công nghệ, từng bước tự động hóa và hiện đại hóa công tác QL, VH hệ thống, KHPC đã ứng dụng công nghệ máy tính để điều khiển, giám sát, thu thập dữ liệu trong hệ thống điều khiển tích hợp. Đây là bước trung gian của quá trình phát triển, hướng đến việc điều khiển hoàn toàn tự động và đáp ứng bài toán tối ưu hóa đặt ra cho hệ thống điện. Việc sử dụng hệ thống SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition - hệ thống giám sát và thu thập dữ liệu) sẽ giúp giám sát và điều khiển từ xa thiết bị. Hệ thống SCADA sẽ điều khiển tích hợp và chuyển thao tác xa TBA, đảm bảo việc cung cấp điện liên tục, VH, xử lý tình huống nhanh chóng, đáp ứng được yêu cầu phục vụ phát triển kinh tế, ổn định an ninh quốc phòng. Giải pháp này còn giảm được số lao động cần thiết để chuyển sang làm công việc khác, góp phần tăng năng suất lao động, hiện đại hóa công tác QL, VH.

Sau một thời gian nghiên cứu và phát triển, từ tháng 6-2009, KHPC đã triển khai thử nghiệm điều khiển xa với TBA 110/22kV-40MVA Bình Tân (Nha Trang) để tiến tới VH ở chế độ không người trực. Đây là TBA được EVN đồng ý cho KHPC thực hiện thí điểm. Lệnh thao tác thiết bị của TBA 110kV Bình Tân được thực hiện từ Phòng Điều độ của Công ty bằng hệ thống tích hợp bảo vệ và điều khiển @Station. Hệ thống điều khiển TBA 110kV Bình Tân được kết nối vào mạng LAN của KHPC với tốc độ 100Mb/s thông qua mạng cáp quang nội hạt và kết nối với hệ thống @Station do Công ty ATS (Việt Nam) sản xuất. Qua hơn 3 tháng thử nghiệm, hệ thống @Station đã hoạt động tin cậy, cung cấp đầy đủ thông tin và dữ liệu phục vụ công tác giám sát, thao tác, QL, VH toàn bộ thiết bị của TBA này. Tháng 10-2009, KHPC đã bố trí 1 nhân viên/ca trực tại TBA 110kV Bình Tân, giảm 1 người so với các TBA truyền thống trước đây; đồng thời chuẩn bị cơ sở vật chất để tiến tới VH TBA 110kV không người trực.

Được biết, tiếp tục thực hiện việc áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật, công nghệ thông tin vào công tác VH hệ thống điện, năm 2010 và những năm tiếp theo, KHPC sẽ hiện đại hóa lưới điện bằng việc tiếp tục đầu tư mạng SCADA để giám sát toàn bộ lưới điện Khánh Hòa và xây dựng thêm các TBA theo công nghệ điều khiển tích hợp, từng bước tiến tới chuyển toàn bộ các TBA 110kV trên địa bàn Khánh Hòa sang VH ở chế độ không người trực. Để hoàn thành phương án xây dựng các TBA không người trực, KHPC đang xây dựng Trung tâm Vận hành và kinh doanh điện năng với 3 giai đoạn: Giai đoạn 1 sẽ xây dựng hệ thống thu thập, xử lý dữ liệu đo đếm tại các TBA 110kV thuộc quyền QL của Công ty; giai đoạn 2: hoàn chỉnh việc xây dựng hệ thống điều khiển TBA, chuyển các TBA theo kiểu truyền thống thành TBA tích hợp và điều khiển xa tất cả các thiết bị trong TBA; giai đoạn 3: hoàn chỉnh hệ thống SCADA và tiến đến xây dựng hệ thống TBA không người trực.

KHPC đã tiến hành thiết kế, cải tạo hệ thống để áp dụng công nghệ điều khiển tích hợp và chuyển thao tác xa đối với các TBA 110kV thuộc đơn vị QL. Tuy nhiên hiện nay, KHPC vẫn chờ EVN cho cơ chế để các TBA 110kV hướng đến thực hiện không người trực. Bởi lẽ, công nghệ mang lại hiệu quả cho hoạt động QL, VH này vẫn chưa có các quy định, quy trình cụ thể cho phép thực hiện thao tác xa và VH không người trực đối với các TBA 110kV.

HOÀNG TRIỀU