Các Module điện và tính năng (Phần 4) – Đánh giá tình trạng lưới và mô hình hóa phụ tải phân phối

4.Đánh giá tình trạng lưới và mô hình hóa phụ tải phân phối (State Estimator and Distribution Load Modelling)

Đây là nghiên cứu mới về điện (Electrical module), nó tính toán công suất hữu công và vô công cho từng máy biến áp phân phối thông qua việc đánh giá nhu cầu công suất hàng tháng của các khách hàng và phân loại phụ tải. Module này được sử dụng kèm với “State Estimator”, khi thiếu công suất hữu công hoặc vô công, đầu vào được cấu hình dựa trên các dữ liệu áp dụng cho máy biến áp phân phối, giá trị được tính toán theo “Distribution Load modelling” được tự động sử dụng như là đầu vào của “Estimator”.

Module State Estimator cho phép nhận ra và hiệu chỉnh các giá trị đo sai số lớn trong hệ thống. Nó có thể nhận ra sự không đồng thời trong các giá trị đo tương tự cũng như trạng thái của các máy cắt, dao cách ly. Module này cũng cho phép thiết lập các kịnh bản mô phỏng để kiểm tra sự phù hợp cho các module khác.

Module này sử dụng các thông tin từ các bản ghi điện (được tạo ra bởi các mô hình điện hoặc được nhập (import) từ hệ thống khác) và từ các thông số đo lường được cung cấp bởi hệ thống SCADA (các điện áp, công suất, trạng thái máy cắt và dao cách ly, vị trí nấc máy biến áp) để thực hiện các thuật toán đánh giá chất lượng và các giá trị đo lường đang giám sát.

Đánh giá tình trạng (State estimating) có thể được thực hiện để giám sát cả hệ thống (đánh giá các giá trị trong toàn bộ hệ thống) hoặc chỉ giám sát một phần (các giá trị được giám sát trong các khu vực – inside observable islands). Khái niệm giám sát theo đánh giá tình trạng sẽ tương ứng với dự phòng đo lường bằng việc xem xét cấu trúc lưới. Ví dụ đơn giản của một hệ thống được giám sát có thể như trường hợp một máy phát cấp nguồn cho hai phụ tải.

Nếu có một đồng hồ đo công suất ở đầu ra máy phát và một đồng hồ đo trên một phụ tải, người sử dụng có thể ước lượng công suất trên phụ tải thứ hai ngay cả khi không có đồng hồ đo trên phụ tải này. Tất nhiên, đây là ví dụ đơn giản và chỉ dùng để làm rõ khái niệm dự phòng đo lường thông qua việc đánh giá mô hình lưới được giám sát. Bằng cách ngoại suy ví dụ này với hệ thống phân phối (sub-transmission), việc giám sát phụ thuộc vào số lượng đồng hồ đo trên các phụ tải và các đường dây liên kết, cũng như số lượng dao cách ly, máy cắt, vị trí nấc phân áp của các máy biến áp được giám sát. Do số lượng đo lường lớn ở các trạm phân phối (sub-transmission substation), nên thường phải có mức giám sát cao trong các hệ thống như vậy để thực hiện các thuật toán đánh giá.

Kết quả của đánh giá tình trạng có thể được kết hợp với các giá trị đo được giám sát, giúp dễ dàng kiểm tra các sự cố đo lường và tránh các thao tác được thực hiện dựa trên các giá trị không chính xác từ hệ thống đo lường. Có thể cấu hình các cảnh báo để chỉ ra các tình huống bù sai số lớn giữa giá trị đo lường và giá trị đánh giá, và có thể xuất ra các thông báo tự động cho các đội bảo trì về tình trạng của các máy biến dòng, các lỗi tỷ lệ, các thông số đồng hồ đo sai, các lỗi nhận dạng sai trạng thái của máy cắt, dao cách ly,…

Một đặc tính quan trọng của module State Estimator liên quan đến kết quả của module này sẵn sàng trong dữ liệu thời gian thực dựa trên mô hình CIM-IEC 61970. Bằng việc xem xét giá trị đo lường, thông số đo lường (ví dụ: công suất hữu công) có thể khác với các nguồn giá trị khác (ví dụ: SCADA, người vận hành, kết nối trung tâm điều khiển, Đánh giá tình trạng – State estimator…), Elipse Power cho phép tất cả các nguồn dữ liệu cùng tồn tại cùng nhau, sau đó xử lý chúng riêng rẽ. Điều này hộ trợ việc thực thi mềm dẻo các báo, giao diện vận hành, và việc sử dụng các giá trị đánh giá (estimated value) cho các ứng dụng nâng cao (ví dụ: điều khiển điện áp/công suất, luồng công suất, phân tích an ninh, sa thải phụ tải).

Đánh giá tình trạng của giá trị đo lường công suất hữu công trong Elipse Power

Với module đánh giá tình trạng, người sử dụng có thể xác định các giá trị điện áp (biên độ và góc pha), công suất hữu công, vô công, trạng thái máy cắt, dao cách ly, vị trí nấc phân áp tại bất kỳ điểm nào trên lưới. Đặc trưng này cho phép giám sát các thông số điện tại cả các nơi không có hệ thống đo đếm. Tình trạng điện được xử lý bằng module này có thể được lưu vào cơ sở dữ liệu quá khứ, có thể mô phỏng dựa trên luồng công suất dễ dàng bằng việc thực thi với các kịch bản quá khứ.

Các lợi ích của module đánh giá tình trạng:

• Tránh được các lỗi vận hành do các giá trị không đúng từ hệ thống đo đếm;
• Công cụ hỗ trợ việc bảo trì bảo dưỡng hệ thống đo đếm;
• Ngăn ngừa các vấn đề do bão hòa biến dòng điện;
• Tạo ra các chuỗi các snapshot của hệ thống điện, có thể sử dụng để phân tích, mô phỏng và đào tạo;
• Cung cấp khả năng giám sát toàn diện hệ thống điện, khi người sử dụng có thể quan sát các phản ứng về điện tại các điểm không có sự giám sát.
• Công cụ hỗ trợ quá trình nghiệm thu.