Nhằm cập nhật kiến thức về khoa học công nghệ trong lĩnh vực hệ thống điện, tự động hoá và công nghệ thông tin và các lĩnh vực chuyên ngành liên quan Techway Việt Nam giới thiệu đến bạn đọc bài viết về lưới điện thông minh (Smart Grid)
Lưới điện thông minh Smart Gird là gì
Về nguyên tắc hệ thống điện thông minh là sự nâng cấp và cập nhật hệ thống điện hiện có bằng công nghệ đo lường, điều khiển và bảo vệ kỹ thuật số với hệ thống truyền thông hiện đại nhằm đáp ứng nhu cầu về độ tin cậy, an toàn, chất lượng điện, tiết kiệm năng lượng.
Tuy nhiên, chức năng cơ bản của hệ thống điện thông minh không phải là việc tích hợp các mạng đơn lẻ mà nó tăng cường kết nối, nâng cao mức độ tự động hoá và điều phối cung cấp giữa hộ tiêu thụ và lưới điện nhằm thực hiện nhiệm vụ truyền tải và phân phối điện trên phạm vi rộng cũng như cục bộ.
Hệ thống lưới điện thông minh là hệ thống cung cấp năng lượng thế hệ tiếp theo thông qua việc hợp nhất cơ sở hạ tầng điện với cơ sở hạ tầng thông tin liên lạc.
Hệ thống này cung cấp điện theo nhu cầu trên cơ sở vừa nắm rõ theo thời gian thực, vừa dự đoán nhu cầu điện của người tiêu dùng, bằng cách kết nối các nguồn điện phân tán (thiết bị phát điện quy mô nhỏ như phát điện năng lượng mặt trời, phát điện sức gió, pin nhiên liệu…
Với việc kiểm soát bằng kỹ thuật truyền thông, và cân bằng giữa cung – cầu điện , có thể sử dụng hiệu quả năng lượng có khả năng tái sinh , giảm thiểu tổn thất khi truyền điện và cung cấp điện ổn định.
Ngoài ra, lưới điện thông minh thực hiện liên kết thông minh hai chiều giữa người tiêu dùng và nguồn điện, đóng góp vào việc tiết kiệm năng lượng.
Chức năng và thành phần của Smart Gird
Các thành phần tham gia vào hệ thống lưới điện thông minh gồm :
– 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 .
Đặc tính lưới điện thông minh Smart Gird
Để đáp ứng các yêu cầu trên đòi hỏi hệ thống điện thông minh cần có các đặc tính sau :
– 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.
– 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 .