Đăng ký thành viên

Ảo hóa trạm biến áp: Tương lai của kiểm soát lưới điện

Các công ty điện lực áp dụng công nghệ ảo hóa PAC để đơn giản hóa vận hành, cắt giảm chi phí và tăng cường độ dẻo dai, thông qua giao thức IEC 61850 và các mạng lưới truyền thông đang tiến hóa.

Ảo hóa giúp giảm thiết bị vật lý, giảm tới 70% chi phí vận hành và cải thiện khả năng tương tác giữa nhiều nhà cung cấp (Ảnh st)

Các công ty điện lực đang chịu áp lực phải hiện đại hóa khi nhu cầu năng lượng tăng đột biến, thời tiết cực đoan gia tăng và các tiêu chí phát triển bền vững thắt chặt. Một lĩnh vực chuyển đổi chính là chuyển sang các trạm biến áp ảo - bước nhảy vượt bậc so với số hóa truyền thống.

Đối với nhiều công ty điện lực, bước đầu tiên là áp dụng các giao thức IEC 61850 để số hóa dữ liệu từ thiết bị chính. Nhưng những người tiên phong đang tiến xa hơn bằng cách ảo hóa các hệ thống Bảo vệ, Tự động hóa và Kiểm soát (PAC). Sự thay đổi này đơn giản hóa kỹ thuật, tăng tốc triển khai và cho phép các công ty điện lực khai thác các cải tiến công nghệ thông tin (IT) hiệu quả hơn.

Ảo hóa loại bỏ nhu cầu đi dây phức tạp giữa các thiết bị như các IED (thiết bị điện tử thông minh), các CT (máy biến dòng) và các VT (máy biến điện áp). Nó cắt giảm thiết bị vật lý, giảm tới 70% chi phí vận hành và cải thiện khả năng tương tác giữa nhiều nhà cung cấp. Các công ty điện lực giờ đây có thể quản lý từ xa các chức năng và thử nghiệm trước các ứng dụng PAC bằng cách kết hợp các công cụ từ nhiều nhà cung cấp khác nhau.

Thành công phụ thuộc vào việc suy nghĩ lại các truyền thông lưới điện. Các công ty điện lực phải xây dựng các mạng lưới mạnh mẽ, từ đầu tới cuối có năng lực hỗ trợ các hoạt động kỹ thuật số theo thời gian thực. Quá trình này bao gồm bốn giai đoạn chính: số hóa, tập trung hóa, đồng bộ hóa và ảo hóa. Mỗi bước xây dựng nền tảng cho các trạm biến áp dựa trên phần mềm do cơ sở hạ tầng đám mây riêng và nối mạng thông minh hỗ trợ.

Một bản thiết kế toàn diện bao gồm các mạng LAN tách biệt, hỗ trợ cho các giao thức thời gian chính xác (PTP) và tích hợp trên các trạm biến áp, các mạng diện rộng (WAN) và các trung tâm dữ liệu. Điều này đảm bảo tính năng cao, độ tin cậy và bảo mật trên toàn bộ môi trường ảo hóa.

Các liên minh trong ngành như E4S¹ và vPAC² đang đẩy nhanh quá trình áp dụng, với hàng chục công ty điện lực thành viên thúc đẩy các giải pháp mở, dựa trên tiêu chuẩn. Sự chuyển đổi sang ảo hóa không chỉ là một xu hướng, mà là sự chuyển đổi chiến lược hướng tới một lưới điện linh hoạt hơn, hiệu quả hơn và thông minh hơn.

1: E4S là viết tắt của Edge for Smart Secondary Substations, một liên minh hợp tác trong ngành năng lượng với mục tiêu thúc đẩy ảo hóa thiết bị và chuyển đổi số tại các trạm biến áp nhị thứ; phát triển kiến trúc mở, dựa trên tiêu chuẩn, giúp các công ty điện lực dễ dàng tích hợp và mở rộng hệ thống; khuyến khích sử dụng nền tảng edge computing để xử lý dữ liệu ngay tại trạm, giảm độ trễ và phụ thuộc vào hệ thống trung tâm.

2: vPAC là viết tắt của Virtual Protection, Automation and Control, một khái niệm hoặc sáng kiến nhằm ảo hóa các chức năng bảo vệ, điều khiển và tự động hóa (PAC) trong trạm biến áp.

Biên dịch: Bùi Thị Thu Hường

Theo “transformers-magazine”, tháng 5/2025