Bài viết đề cập đến các hệ thống theo dõi mất điện tiên tiến có thể cải thiện độ tin cậy và tác động của các hệ thống này đối với việc cấp điện không gián đoạn cho khách hàng.

Sử dụng các loại chỉ báo mạch điện chạm chập khác nhau giúp tự động hóa quy trình sửa chữa và đẩy nhanh thời gian khôi phục (Ảnh st)

Khách hàng tin cậy vào nguồn cấp điện ổn định và các gián đoạn có thể gây ra sự bất tiện và thất vọng đáng kể. Tuy nhiên, các công ty điện lực phải đối mặt với những thách thức đang diễn ra liên quan đến việc định vị và cắt giảm số vụ mất điện.

Cuộc vật lộn này đặc biệt rõ nét ở Mỹ do những thách thức có một không hai xảy ra trong cơ sở hạ tầng lưới điện. Mỹ có hơn 8 triệu kilômét đường dây phân phối, với số lượng đường dây trên không nhiều gấp năm lần so với bất kỳ quốc gia nào khác. Với sự phụ thuộc lớn vào điện áp 110V và rất nhiều đường dây trên không, khả năng xảy ra các gián đoạn đáng kể hơn nhiều so với các quốc gia khác. Các công ty điện lực yêu cầu các giải pháp theo dõi có thể triển khai, mở rộng quy mô và tiết kiệm chi phí, đặc biệt là ở những khu vực dễ xảy ra thiên tai như lốc xoáy, cháy rừng, đóng băng và động đất. Bài viết này sẽ khám phá cách các hệ thống theo dõi mất điện tiên tiến có thể cải thiện độ tin cậy và tác động của các hệ thống này đối với việc cấp điện không gián đoạn cho khách hàng.

Nhưng trước tiên, hãy xem nhanh một số số liệu có ý nghĩa nhất đối với các công ty điện lực và khách hàng của họ. Để đo lường và xử lý hiệu quả các vụ mất điện, người ta cân nhắc hai số liệu chính: SAIDI (Chỉ số thời gian gián đoạn trung bình của hệ thống) và SAIFI (Chỉ số tần suất gián đoạn trung bình của hệ thống). SAIDI đo khoảng thời gian mất điện, trong khi SAIFI định lượng tần suất xảy ra. Các đại lượng này giúp các công ty điện lực hiểu được khách hàng mất điện trong bao lâu và tình trạng mất điện xảy ra thường xuyên như thế nào. 

Các công ty điện lực cố gắng tìm ra và giải quyết các vụ mất điện nhanh nhất có thể để giữ các số SAIDI và SAIFI ở mức thấp. Khi khách hàng báo cáo một vụ mất điện, công ty điện lực sẽ phản ứng lại, nhưng quá trình nhận dạng vị trí và nguyên nhân của rắc rối này có thể tốn rất nhiều thời gian, kém hiệu quả, và do đó là tốn kém. Các công ty điện lực có thể lựa chọn từ một chuỗi các giải pháp: cử các đội thợ đi tuần tra đường dây trên không và tìm vị trí chạm chập hoặc sử dụng các loại chỉ báo mạch điện chạm chập khác nhau để tự động hóa quy trình vất vả này và đẩy nhanh thời gian khôi phục. Càng tiến xa hơn dọc theo chuỗi các tùy chọn theo dõi này, các công ty điện lực càng trang bị tốt hơn để theo dõi bằng những cách chủ động hơn, giúp giảm đáng kể SAIDI cũng như SAIFI.

Hãy cùng xem xét từng lựa chọn và tóm tắt nhanh về các ưu và nhược điểm của chúng. 

1. Duy trì nguyên trạng: điều này đòi hỏi phải cử đội kỹ thuật đi tìm vị trí chạm chập.

Nhưng các cuộc kiểm tra trực quan như vậy là các nhiệm vụ thủ công đòi hỏi các đội thợ phải đích thân kiểm tra các tài sản. Điều này yêu cầu phải trèo lên các cấu trúc nguy hiểm và khó tiếp cận, kiểm tra thảm thực vật và đi bộ hoặc đi xe đường dài. Mặc dù cách tiếp cận này có thể đủ hiệu quả đối với các công ty điện lực có các lưới điện nhỏ hơn, nhưng lại quá tốn kém về chi phí và thời gian đối với các công ty điện lực đang giám sát các lưới điện lớn hơn. 

2. Sử dụng Chỉ báo mạch điện chạm chập (FCI)

Các chỉ báo này đơn giản chỉ là các bóng đèn trên một đường dây. Chúng có thể giúp các đội thủ công tìm vị trí chạm chập bằng mắt thường, nhưng chúng không truyền thông hoặc cảnh báo các công ty điện lực theo bất kỳ cách nào khác. Vì vậy, thợ đường dây vẫn cần tuần tra đường dây cho đến khi họ tìm thấy vấn đề. Theo truyền thống, các công ty điện lực đã dựa vào loại chỉ báo mạch điện chạm chập này. Tuy nhiên, các chỉ báo này thiếu khả năng truyền thông và cung cấp thông tin chi tiết hạn chế về nguyên nhân gốc rễ của sự cố mất điện. 

3. Sử dụng các chỉ báo mạch điện chạm chập liên thông (CFCI)

Về cơ bản, chúng có chức năng giống như các chỉ báo mạch điện chạm chập nhưng chúng tiến xa hơn một bước nữa là truyền thông tin lên phòng điều khiển và các ứng dụng internet để thợ đường dây có thể nhìn thấy vị trí chính xác trước khi lái xe ra ngoài. Tùy chọn này giúp giảm thời gian lái xe.

4. Tiến tới CFCI với cảm biến cơ học

Một số Chỉ báo mạch điện chạm chập liên thông hiện nay bao gồm cảm biến cơ học, giúp xác định không chỉ vị trí chạm chập mà quan trọng hơn còn là xác định nguyên nhân gốc rễ của chạm chập. Các cảm biến tiên tiến có thể sử dụng công nghệ gia tốc kế để phát hiện rung động, cung cấp thông tin chi tiết rất có giá trị để phân tích nguyên nhân gốc rễ. Chúng có thể phân tích các rung động để phát hiện khả năng dây dẫn bị đứt, nghiêng hoặc va chạm do thảm thực vật, giúp các công ty điện lực chủ động xử lý các vấn đề tiềm ẩn trước khi chúng leo thang. Một hệ thống theo dõi toàn diện cũng cần bao gồm khả năng phát hiện những thay đổi nhiệt độ trên các đường dây điện và bao gồm chức năng GPS (Hệ thống Định vị Toàn cầu) chính xác, nâng cao hơn nữa khả năng phân tích dữ liệu.

Đối với các công ty điện lực lớn, các tùy chọn sau cung cấp tốc độ và hiệu quả chi phí tốt nhất. Các cảm biến dựa trên truyền thông cung cấp dữ liệu thời gian thực về điều kiện gió, trạng thái đường dây và các tham số liên quan khác. Cảm biến cơ học có thể phát hiện nhiều vấn đề khác nhau như đóng băng, dây dẫn bị võng, đường dây bị rơi và rung động quá mức do các yếu tố như cành cây gây ra.

Sự kết hợp giữa các cảm biến cơ học và cảm biến dựa trên truyền thông này cho phép các công ty điện lực thực hiện phân tích nguyên nhân gốc rễ và đưa ra quyết định sáng suốt, do đó họ có thể khắc phục sự cố ngay tại nguồn thay vì chỉ khắc phục sự cố tạm thời và chờ sự cố mất điện tiếp theo xảy ra. Và, các hệ thống theo dõi mất điện hiện đại ngày nay rất dễ lắp đặt - ngay cả trên các đường dây đang mang điện - chỉ cần thời gian và nguồn lực tối thiểu. Chỉ trong vòng 10 phút, các công ty điện lực có thể bắt đầu thu thập dữ liệu quan trọng để cải thiện phản ứng mất điện và ngăn ngừa các gián đoạn trong tương lai.  

Triển khai một hệ thống theo dõi mất điện tiên tiến mang lại nhiều lợi ích cho các công ty điện lực. Nó cho phép so sánh trực tiếp giữa các công ty điện lực có quy mô mạng lưới khác nhau, giúp nhận dạng các lĩnh vực cần cải thiện. Bằng cách giảm thời gian xác định vị trí và khôi phục chạm chập, các công ty điện lực có thể đạt được mức giảm đáng kể cả SAIDI và SAIFI.

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc giảm 20-37% thời gian khôi phục lộ xuất tuyến có thể dẫn đến giảm 7-15% SAIDI hàng năm. Điều này có thể chuyển thành khoản tiết kiệm chi phí đáng kể cho các công ty điện lực, với mỗi phút SAIDI giảm thiểu dẫn đến tiết kiệm từ 200.000 đến 1 triệu USD cho mỗi phút mất điện. Bằng cách ưu tiên theo dõi mất điện và khai thác lợi thế của các công nghệ tiên tiến, các công ty điện lực có thể cải thiện hoạt động của mình và đảm bảo nguồn cấp điện đáng tin cậy và dẻo dai hơn cho cộng đồng.

Biên dịch: Bùi Thị Thu Hường

Theo “powermag”, tháng 8/2024

Về trang trước Lên đầu trang In bài viết