Lưới truyền tải điện giữ vai trò là “xương sống” trong hệ thống điện quốc gia, trong đó hệ thống điều khiển trạm biến áp (TBA) được ví như “trái tim”. Để nâng cao hiệu quả quản lý vận hành hệ thống điện, những năm qua Công ty Dịch vụ kỹ thuật truyền tải điện (NPTS) đã không ngừng đẩy mạnh nghiên cứu khoa học, từng bước làm chủ công nghệ, góp phần nâng cao năng suất lao động và giảm chi phí trong hoạt động sản xuất, kinh doanh của doanh nghiệp nói riêng và của Tổng công ty Truyền tải điện Quốc gia (EVNNPT) nói chung.

Làm chủ hệ thống điều khiển tích hợp TBA

Xuất phát từ thực tiễn sản xuất, yêu cầu đẩy nhanh quá trình số hóa của ngành, sau một thời gian nghiên cứu, thử nghiệm, một số đề tài do trực tiếp các cán bộ, kỹ sư của NPTS nghiên cứu, thực hiện đã mang lại hiệu quả cả về kinh tế và xã hội, trong đó phải kể đến 2 đề tài hiện đã được triển khai rộng khắp tại các TBA EVNNPT gồm: Đề tài “Nghiên cứu xây dựng hệ thống điều khiển tích hợp trạm biến áp trên nền tảng giao thức IEC 61850 sử dụng phần mềm giám sát điều khiển độc lập với nhà sản xuất thiết bị” là một trong nhiều đề tài nghiên cứu khoa học của NPTS đã được đưa vào ứng dụng thành công, mang lại hiệu quả hết sức to lớn cho Tổng Công ty Truyền tải điện Quốc gia trong quá trình thực hiện đầu tư, quản lý vận hành lưới truyền tải.

Hệ thống điều khiển tích hợp do NPTS nghiên cứu và ứng dụng thành công tại trạm biến áp 220kV Yên Mỹ. Ảnh Kiều Minh

Ông Nguyễn Tiến Dũng – Giám đốc NPTS, Chủ nhiệm đề tài cho biết: "Thực hiện Đề án Tăng cường năng lực tiếp cận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư tại EVNNPT và Đề án lưới điện thông minh của EVNNPT, năm 2020, EVNNPT đã giao NPTS triển khai đề tài “Nghiên cứu xây dựng hệ thống điều khiển tích hợp TBA trên nền tảng giao thức IEC 61850 sử dụng phần mềm giám sát điều khiển độc lập với nhà sản xuất thiết bị”. Mục tiêu của đề tài là xây dựng được hệ thống điều khiển bảo vệ tích hợp TBA độc lập, không phụ thuộc nhà sản xuất, có thể tích hợp được thiết bị điều khiển, bảo vệ của nhiều hãng khác nhau".

Ông Nguyễn Tiến Dũng phát biểu chỉ đạo đẩy mạnh công tác nghiên cứu ứng dụng KHCN tại hội nghị người lao động năm 2023 và các giải pháp nhằm nâng cao năng suất lao động

Cũng theo ông Nguyễn Tiến Dũng, thời kỳ đầu của hệ thống điều khiển tích hợp, các hệ thống được xây dựng theo các giao thức riêng của hãng. Do vậy, khi nói đến hệ thống điều khiển máy tính của một hãng nào đó, các thiết bị điều khiển bảo vệ đi kèm phải là thiết bị của hãng mới đảm bảo đủ các tiêu chuẩn kỹ thuật để có thể kết nối với hệ thống. Chính điều này đã dẫn đến nảy sinh một số hạn chế như: Không đảm bảo tính cạnh tranh khi thực hiện mở rộng, nâng cấp hệ thống; không tích hợp được thiết bị điều khiển của hãng khác; kết nối giao tiếp giữa các thiết bị và hệ thống theo kiểu Serial không ổn định và khó khăn trong việc giám sát, quản lý vận hành; các trạm đều được bàn giao theo hình thức Turnkey Project nên việc tiếp cận, nắm bắt công nghệ hạn chế… Việc có nhiều loại hệ thống điều khiển khác nhau dẫn đến khó khăn cho quản lý vận hành và làm chủ công nghệ.

Bên cạnh đó, thời điểm NPTS tiến hành nghiên cứu, thử nghiệm, hầu hết các đơn vị trong EVN nói chung chưa làm chủ được công nghệ của các nhà cung cấp thiết bị. Chưa có đơn vị nào tự nghiên cứu ứng dụng triển khai một phần mềm độc lập với nhà sản xuất thiết bị điều khiển và bảo vệ để xây dựng hệ thống điều khiển tích hợp cho riêng mình, các khiếm khuyết, tồn tại liên quan đến kết nối hệ thống điều khiển tích hợp, hệ thống SCADA chưa kiểm soát hết.

“Sau một thời gian nghiên cứu và thử nghiệm, đến nay phần mềm điều khiển tích hợp TBA do chúng tôi nghiên cứu đã được EVNNPT phê duyệt triển khai ứng dụng trên toàn hệ thống TBA của EVNNPT. Điều này sẽ giúp tiết giảm chi phí về thời gian và tiền bạc rất lớn cho ngành điện trong công tác quản lý vận hành hệ thống truyền tải điện”- ông Nguyễn Tiến Dũng cho biết.

Thống nhất một hệ thống điều khiển TBA toàn EVNNPT

Cũng theo ông Nguyễn Tiến Dũng, kể từ năm 2016 đến hết năm 2022, với việc chủ động nghiên cứu làm chủ Phần mềm điều khiển tích hợp TBA, đội ngũ kỹ sư của EVNNPT đã thực hiện tổng cộng 50 gói thầu tự thực hiện về hệ thống điều khiển máy tính thuộc các công trình đầu tư, xây dựng, sửa chữa lớn trong đó phải kể đến một số công trình đã và đang thực hiện như: Lắp máy biến áp 500kV thứ hai trạm 500kV Phố Nối; lắp MBA 500, 220KV thứ 2 trạm 500kV Tân Uyên; sửa chữa lớn hệ thống điều khiển trạm biến áp 220kV Tam Kỳ; sửa chữa, nâng cấp hệ thống điều khiển trạm biến áp 220kV Bình Chánh, 220kV Sóc Trăng; trạm biến áp 220kV Sơn Động, 220kV Yên Mỹ; sửa chữa lớn hệ thống điều khiển máy tính trạm 500kV Quảng Ninh…

Hệ thống tích hợp đã giúp tăng năng suất lao động và giảm chi phí quản lý vận hành tại các TBA. Ảnh: Tuấn Anh

Để việc áp dụng phần mềm được triển khai rộng rãi, cũng trong năm 2020, NPTS đã phối hợp cùng với Ban Kỹ thuật Tổng công ty để ban hành Quy định yêu cầu kỹ thuật cơ bản hệ thống điều khiển TBA trên nền tảng tiêu chuản IEC 61850 trong đó nêu rõ: Các yêu cầu cụ thể cho phần cứng, phần mềm, cấu trúc hệ thống; yêu cầu chi tiết về đào tạo chuyên giao công nghệ.

“Đây là một quy định rất quan trọng để góp phần giúp NPTS làm chủ hệ thống điều khiển máy tính TBA trên lưới EVNNPT”- ông Nguyễn Tiến Dũng khẳng định.

Năm 2021 NPTS đã tự thực hiện cài đặt, cấu hình toàn bộ hệ thống điều khiển máy tính của trạm 220kV mới hoàn toàn là TBA 220KV Sơn Động, năm 2022 là TBA 220kV Yên Mỹ. Đây cũng là một bước đột phá trong công tác cấu hình hệ thống điều khiển tích hợp trạm biến áp trong EVNNPT, hệ thống điều khiển tích hợp trạm biến áp độc lập với nhà sản xuất thiết bị điều khiển và bảo vệ.

Theo đánh giá của các công ty truyền tải điện, hiệu quả mà đề tài mang lại càng cao hơn khi mà ngày càng nhiều các TBA của EVNNPT được đầu tư và cải tạo theo mô hình TBA không người trực, bởi nhu cầu của các công ty truyền tải điện về sửa chữa, khắc phục các tín hiệu SCADA rất cao và đòi hỏi phải được xử lý nhanh để đảm bảo duy trì lưới điện truyền tải vận hành tin cậy, ổn định do vậy yêu cầu phải làm chủ, tự xử lý nhanh các tình huống khiếm khuyết sự cố đối với hệ thống điều khiển tích hợp là rất cấp thiết.Điều này giúp EVNNPT chủ động nâng cấp, xây dựng các hệ thống điều khiển tích hợp TBA lưới điện truyền tải, không phụ thuộc vào các nhà cung cấp.

Phần mềm điều khiển tích hợp TBA được tập thể cán bộ, kỹ sư của NPTS nghiên cứu, ứng dụng thành công đã khẳng định trí tuệ và năng lực nghiên cứu khoa học của các chuyên gia, kỹ sư trong nước nói chung và của EVNNPT nói riêng.

Phần mềm độc lập, tự xây dựng có thể kết nối với thiết bị điều khiển và bảo vệ của nhiều hãng, có đầy đủ tất cả các chức năng cần phải có của hệ thống điều khiển bảo vệ tích hợp của các hãng lớn trên thế giới như ABB, SIEMENS, TOSHIBA, NARI, SEL, SCHNEIDER, GE…qua đó giúp NPTS có thể làm chủ được công nghệ, xây dựng hệ thống điều khiển tích hợp riêng cho EVNNPT.

Đồng thời, phần mềm đã góp phần tạo tính chủ động cho EVNNPT trong công tác bảo dưỡng, sửa chữa, nâng cấp hệ thống trong vận hành, không phụ thuộc vào chuyên gia của hãng sản xuất thiết bị, đáp ứng yêu cầu xử lý nhanh các tình huống khiếm khuyết, sự cố đổi với hệ thống điều khiển TBA…do đó không duy trì được yêu cầu làm việc ổn định liên tục của hệ thống cũng như truyền tải liên tục của lưới truyền tải điện quốc gia.