Tổng quan về phát triển lưới điện thông minh tại thành phố Hồ Chí Minh

ện thông minh theo chiều dọc và phân bổ theo các lớp. Lớp (1) 
là hệ thống điện từ lưới điện 110 kV, các phát tuyến trung thế 22 kV, các trạm biến thế 
phân phối (22/0,4 kV), nhánh dây mắc điện cung cấp điện đến ranh giới đo đếm với 
khách hàng. Lớp (2) là lớp các thiết bị thông minh (IEDs) bao gồm hệ thống SCADA3 
tại các trạm 110 kV và các trạm ngắt 22 kV, các RTUs kết nối các thiết bị đóng cắt lưới 
phân phối (Recloser, RMU) và điện kế điện tử. Lớp (3) là hạ tầng viễn thông dùng riêng 
để kết nối tín hiệu thu thập được từ các thiết bị thông minh ở lớp (2) với các server dữ 
liệu thời gian thực tại các trung tâm (SCADA, MDMS4). Lớp (4) là lớp các ứng dụng 
phục vụ quản lý điều hành như: (i) quản lý thông tin mất điện (OMS5), (ii) quản lý 
1 Intelligent Electronic Devices 
2 Automatic Meter Reading 
3 Supervisory Control and Data Acquisition 
4 Meter Data Management System 
5 Outage Management System 
514 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 
thông tin khách hàng (CMIS6), (iii) quản lý nhu cầu phụ tải (DSM7), (iv) quản lý công 
nhân công tác tại hiện trường (WFM8), (v) các ứng dụng quản lý khác trên nền tảng hệ 
thống thông tin địa lý (GIS). Dữ liệu ở lớp (4) có thể tương tác lẫn nhau hoặc tương tác 
với dữ liệu thời gian thực được lưu trữ ở lớp (3) thông qua kênh ESB9 theo chuẩn 
CIM10. 
Xét mô hình lưới điện thông minh theo chiều ngang (cấu phần) tương ứng với cấu 
trúc hệ thống điện truyền thống được cấu thành từ các thành phần như đã trình bày ở 
cấu trúc theo chiều dọc: (1) hệ thống trạm 110 kV không người trực; (2) hệ thống tự 
động hóa lưới điện phân phối, hai hệ thống này được kết nối về trung tâm 
SCADA/DMS11; (3) hệ thống đo đếm dữ liệu điện kế từ xa; (4) nguồn năng lượng phân 
tán tích hợp vào trạm biến thế phân phối hoặc phía sau điện kế nhà khách hàng; (5) hệ 
thống tự động điều khiển phụ tải; (6) các ứng dụng công nghệ thông tin phục vụ quản lý 
điều hành. Kiến trúc lưới điện thông minh do Tổng công ty Điện lực Thành phố Hồ Chí 
Minh xây dựng được thể hiện theo hình 1. 
Tình hình triển khai, kết quả thực hiện cũng như định hướng đến năm 2020 các 
cấu phần lưới điện thông minh của Tổng công ty Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh: 
1. Về hệ thống trung tâm điều khiển, Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Thành phố 
Hồ Chí Minh đã hoàn tất dự án nâng cấp hệ thống SCADA của ABB vận hành từ năm 
1999 lên hệ thống SCADA/DMS Alstom (nghiệm thu và chính thức đưa vào vận hành 
từ tháng 3/2017). Đây cũng được xem là thành phần cốt lõi của Trung tâm Điều khiển 
từ xa12 đảm nhiệm chức năng điều khiển hệ thống trạm không người trực 110 kV và hệ 
thống Mini SCADA/DAS lưới điện phân phối 22 kV. Chức năng DMS chính của hệ 
thống bao gồm: (i) phân tích trào lưu công suất; (ii) mô phỏng ngắn mạch; (iii) bù tối ưu 
công suất phản kháng; (iv) xác định vị trí, cô lập và khôi phục cung cấp điện; (v) tái cấu 
trúc lưới điện có xét đến điều kiện vận hành thực tế; (vi) quản lý thông tin mất điện. 
2. Trạm không người trực: Đã triển khai thực hiện 31/51 trạm 110 kV (kế hoạch 
sẽ chuyển đổi hoàn tất 100% trạm hiện hữu sang trạm không người trực vào năm 2018 
và các trạm 110 kV và xây dựng mới phải đáp ứng tiêu chí trạm không người trực). 
Tiêu chí trạm không người trực13 quy định rõ các yêu cầu về: i) thiết bị nhất thứ; ii) hệ 
thống điều khiển bảo vệ và SCADA; iii) hệ thống truyền dẫn thông tin; iv) hệ thống 
6 Custom Management Information System 
7 Demand Side Management 
8 Work Force Management 
9 Enterprise Service Bus 
10 Common Information Model 
11 Distribution Management System 
12 Theo định hướng tại văn bản 4725/EVN KTSX ngày 11/11/2015 
13 Văn bản số 6018/EVNHCMC KT ngày 29/11/2016 
PHÂN BAN PHÂN PHỐI ĐIỆN | 515 
nguồn điện tự dùng; v) kiến trúc nhà trạm; vi) hệ thống an ninh; vii) hệ thống phòng 
cháy chữa cháy và viii) hệ thống chiếu sáng. 
Hình 1: Mô hình lưới điện thông minh của Tổng công ty Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh 
Hình 2: Hệ thống SCADA/DMS tại Trung tâm Điều độ Hệ thống điện 
516 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 
3. Hệ thống tự động hóa lưới phân phối: Để có cơ sở thực hiện với quy mô lớn, 
Tổng công ty Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh đã triển khai 2 dự án thí điểm tự động 
hóa. Dự án thứ nhất cho lưới nổi dùng 5 Recloser trên 2 phát tuyến Phú Mỹ Bờ Băng 
tại Công ty Điện lực Tân Thuận sử dụng phần mềm lập trình logic của Survalent kết 
hợp giải pháp truyền thông là cáp quang, giao thức IEC 60870 5 104. Dự án thứ hai 
cho lưới ngầm dùng 9 RMU trên 4 phát tuyến thuộc Khu công nghệ cao Quận 9 sử dụng 
giải pháp self healing được tích hợp sẵn trên các RTU T200i của Schneider, phương 
thức truyền thông được sử dụng là mạng Wimax 2,4 GHz của Cambium Network, giao 
thức IEC 60870 5 10414. Kế hoạch mở rộng với quy mô toàn lưới điện được triển khai 
theo 2 giai đoạn: (i) giai đoạn triển khai giám sát, điều khiển từ xa (mini SCADA) với 
hệ thống truyền thông sử dụng giải pháp 3G; (ii) giai đoạn triển khai tự động hóa (DAS) 
với giải pháp truyền thông là mạng cáp quang kết nối đến từng thiết bị đóng cắt 
(Recloser cho lưới nổi và RMU cho cáp ngầm). Tổng số thiết bị đóng cắt tham gia hệ 
thống Mini SCADA/DAS với quy mô toàn lưới điện (~600 phát tuyến trung thế) là 
1.111 Recloser và xấp xỉ 250 RMU được triển khai trong giai đoạn 2017 2018. Tất cả 
các thiết bị đóng cắt có chức năng SCADA được quản lý tập trung trên phần mềm DMS 
tại Trung tâm Điều độ Hệ thống điện, các công ty điện lực khu vực được chia sẻ màn 
hình giám sát trạng thái vận hành (console) của lưới điện và của tất cả các thiết bị đóng 
cắt thuộc phạm vi quản lý của đơn vị đó. 
4. Về hệ thống đo đếm dữ liệu điện kế từ xa (AMR), hiện tại Tổng công ty Điện 
lực Thành phố Hồ Chí Minh đã triển khai cho 1.199 điểm đo tại các trạm trung gian 
220/110 kV thuộc phạm vi quản lý và 116 điểm đo ranh giới giao nhận giữa các công ty 
điện lực, 11.692 trạm biến thế phân phối (10.244 trạm khách hàng, 1.448 trạm công 
cộng) và 4.275 khách hàng sau trạm công cộng. Kế hoạch đến hết năm 2017 (hoàn tất 
dự án DEP), sẽ hoàn tất 100% đo xa các điểm đo đầu nguồn, đo đếm ranh giới; 100% 
trạm khách hàng (14.032 trạm) và 100% trạm công cộng (13.709 trạm); 85.075 khách 
hàng sau trạm công cộng (chiếm tỉ lệ 4% tổng số khách hàng sau trạm công cộng Tổng 
công ty quản lý). Mục tiêu đến năm 2020 thì số lượng khách hàng đo xa tối thiểu trên 
lưới điện Thành phố Hồ Chí Minh là 1.749.401 (chiếm tỉ lệ 68% khách hàng)15. 
5. Về kết nối pin năng lượng mặt trời: Đến thời điểm hiện tại, có khoảng 1,8 
MWp trong tổng số 2 MWp pin mặt trời trên địa bàn thành phố đã kết nối với lưới điện 
của Thành phố16. Tổng công ty Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh đã và đang triển khai 
lắp đặt 1,034 MWp tại trụ sở các đươn vị trực thuộc (dự kiến hoàn tất trong năm 2017). 
Bên cạnh đó, các dự án ESCO trong giai đoạn 2017 2018 cũng đang được thực hiện 
14  electric.com/en/download/document/998 1284 02 04 15AR0_EN/ 
15 Quyết định số 237/QĐ EVN ngày 30/12/2016 của Tập đoàn Điện lực Việt Nam. 
16 Chương trình hành động số 27 CtrHĐ/TU của Thành ủy TPHCM đặt mục tiêu nâng tỉ lệ công suất 
năng lượng tái tạo đạt 1,74% tổng công suất tiêu thụ của Thành phố vào năm 2020 (tương đương khoảng 96 
MW). 
PHÂN BAN PHÂN PHỐI ĐIỆN | 517 
với tổng công suất pin mặt trời nối lưới là 0,918 MWp. Trong thời gian sắp tới, Tổng 
công ty Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh sẽ tiếp tục triển khai lắp đặt pin năng lượng 
mặt trời tại tất cả các trạm 110 kV thuộc phạm vi quản lý (nâng tổng công suất lắp đặt 
từ các đơn vị trực thuộc và các trạm ước đạt 3 MWp). Về yêu cầu kỹ thuật pin mặt trời 
nối lưới, Tổng công ty Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh cũng đã nghiên cứu ban hành 
trên cơ sở áp dụng quy định của Bộ Công thương17 và báo cáo tiêu chuẩn kỹ thuật đấu 
nối, quy định trao đổi điện năng hai chiều hệ thống điện mặt trời lắp mái nối lưới tại 
Việt Nam năm 201518 để các bên liên quan có cơ sở áp dụng. 
6. Hệ thống viễn thông dùng riêng cho lưới điện thông minh của Tổng công ty 
Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh là mạng SCADA IP với các thiết bị được kết nối 2 
đường vật lý độc lập để dự phòng sự cố đứt cáp quang. 
Hình 3: Sơ đồ kết nối thiết bị Core và Distribute trong mạng SCADA IP 
7. Hệ thống các ứng dụng công nghệ thông tin phục vụ quản lý điều hành: Trên cơ 
sở các luồng dữ liệu được thu thập từ hệ thống SCADA/DMS và MDMS là nguồn cung 
cấp thông số đầu vào cho các ứng dụng như: (i) quản lý thông tin khách hàng (CMIS); 
(ii) quản lý nhu cầu phụ tải (DSM); (iii) quản lý công nhân công tác tại hiện trường 
(WFM); (iv) các ứng dụng quản lý khác trên nền tảng hệ thống thông tin địa lý (GIS) 
như: quản lý thông tin mất điện (OMS), quản lý tổn thất điện năng, quản lý vận hành 
17 Thông tư 39//2015/TT BCT ngày 18/11/2015 của Bộ Công Thương. 
18 Chương trình phối hợp giữa Tổng công ty Điện lực miền Trung – EVNCPC, Hiệp hội đồng quốc tế – 
ICASEA và Trung tâm Tiết kiệm Năng lượng và Tư vấn Chuyển giao Công nghệ Đà Nẵng – DECC. 
518 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 
trên sơ đồ đơn tuyến, kiểm tra lưới điện, quản lý phụ tải (dòng điện, điện áp) và quản lý 
vật tư thiết bị điện. Với nguồn dữ liệu được thu thập đầy đủ và chính xác làm thông số 
đầu vào, các kết quả tính toán cũng như phân tích mang lại độ tin cậy cao hơn. Điều này 
hỗ trợ đắc lực cho lãnh đạo đưa ra các quyết định chuẩn xác hơn trong công tác quản lý, 
điều hành lưới điện cũng như các hoạch định trong tương lai. 
3. CÁC DỰ ÁN LƯỚI ĐIỆN THÔNG MINH ĐIỂN HÌNH 
Các cấu phần chính của lưới điện thông minh được nêu ở mục 2 của báo cáo này 
đã và đang được Tổng công ty Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh triển khai dưới dạng 
các kế hoạch cụ thể theo giai đoạn 2016 2020, trong đó có một số nội dung hoàn tất 
trong năm 2018. Bên cạnh đó, với mục tiêu đánh giá toàn diện việc khai thác các cấu 
phần của lưới điện thông minh trong phạm vi một khu vực nhỏ, Tổng công ty Điện lực 
Thành phố Hồ Chí Minh đã lựa chọn và triển khai thí điểm 4 khu vực: (1) Khu Công 
nghệ cao Quận 9 thuộc phạm vi quản lý của Công ty Điện lực Thủ Thiêm, (2) Khu vực 
văn phòng thương mại dọc trục đường Mạc Đĩnh Chi – Lê Duẩn – Nguyễn Du – Tôn 
Đức Thắng – Quận 1 thuộc phạm vi quản lý của Công ty Điện lực Sài Gòn, (3) Khu dân 
cư Miếu Nổi – quận Phú Nhuận thuộc phạm vi quản lý của Công ty Điện lực Gia Định; 
(4) Khu dân cư Phú Mỹ – Quận 7 thuộc phạm vi quản lý của Công ty Điện lực 
Tân Thuận. 
Bốn dự án này được triển khai với các tiêu chí: (i) Khu vực triển khai lưới điện 
thông minh điển hình phải được cấp nguồn từ 2 trạm 110 kV khác nhau và vận hành 
không người trực, trạm ngắt phải được điều khiển từ xa; (ii) lưới điện trung thế cấp 
nguồn cho các phụ tải phải được vận hành theo mô hình DAS với đường truyền cáp 
quang; (iii) tất cả các khách hàng trong khu vực được trang bị hệ thống đo đếm dữ liệu 
công tơ điện tử từ xa (AMR); (iv) các công ty điện lực quản lý khu vực cần được đầu tư 
hạ tầng công nghệ thông tin (phòng trực mẫu, màn hình giám sát lớn) để khai thác toàn 
diện và hiệu quả các ứng dụng đã được triển khai. Được ưu tiên triển khai và kỳ vọng 
hoàn tất trong năm 2017 để đánh giá, làm cơ sở nhân rộng trên địa bàn Thành phố. 
4. KẾT LUẬN 
Báo cáo đã đánh giá tổng quan về động lực, mục tiêu, kế hoạch cũng như tình 
hình phát triển lưới điện thông minh của Tổng công ty Điện lực Thành phố Hồ Chí 
Minh trong giai đoạn 2016 2020 đến thời điểm hiện tại. Trên cơ sở mô hình lưới điện 
thông minh đã được nghiên cứu và xây dựng để phù hợp với đặc thù của một đơn vị 
phân phối điện, về phương diện chiều rộng thì các cấu phần cơ bản của lưới điện thông 
minh đã và đang được triển khai một cách đồng bộ bằng những kế hoạch chi tiết, cụ thể. 
Về phương diện chiều sâu, Tổng công ty Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh cũng đã và 
đang triển khai tập trung các cấu phần của lưới điện thông minh tại 4 khu vực để có cơ 
sở đánh giá và nhân rộng về sau. 
PHÂN BAN PHÂN PHỐI ĐIỆN | 519 
Để thấy được hiệu quả của việc triển khai đồng bộ các cấu phần của lưới điện 
thông minh, Tổng công ty Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh đã tổng kết và so sánh các 
chỉ tiêu chính về tổn thất điện năng và độ tin cậy lưới điện trước và sau khi triển khai 
hoàn tất đề án phát triển lưới điện thông minh: (i) về tỉ lệ tổn thất điện năng, lưới điện 
thông minh góp phần giảm tỉ lệ tổn thất điện năng từ 4,66% (năm 2015) xuống dưới 
3,50% (năm 2020); (ii) về độ tin cậy lưới điện, hệ thống tự động hóa lưới điện phân 
phối sẽ góp phần làm chỉ số SAIFI giảm 2,5 lần, SAIDI giảm 262 phút; các mục tiêu 
này góp phần làm giảm chỉ số SAIFI tổng thể từ 6,72 lần (năm 2015) xuống còn 1,0 lần 
(năm 2020) và SAIDI từ 720 phút (năm 2015) xuống còn 100 phút (năm 2020). 
Tuy nhiên, để đạt được các mục tiêu đề ra, Tổng công ty Điện lực Thành phố Hồ 
Chí Minh nhận định mình đang được đặt trước các thách thức cần phải giải quyết thấu 
đáo trong thời gian tới như: (i) độ tin cậy cung cấp điện, chất lượng điện năng cũng như 
vấn đề về Rơle bảo vệ khi có nguồn năng lượng tái tạo nối lưới với quy mô lớn; (ii) đảm 
bảo tính tương thích giữa các cấu phần cũng như khi mở rộng hệ thống để đáp ứng với 
sự phát triển của lưới điện cũng như đáp ứng nhu cầu của khách hàng; (iii) vấn đề về an 
toàn thông tin; (iv) đào tạo nguồn nhân lực đủ năng lực để tiếp nhận, vận hành và khai 
thác hiệu quả các ứng dụng của lưới điện thông minh để đáp ứng yêu cầu về quản lý, 
điều hành lưới điện. Tóm lại, bên cạnh hoạt động đầu tư xây dựng nhằm đảm bảo cung 
cấp đủ nhu cầu tăng trưởng phụ tải, tăng cường áp dụng công nghệ (sửa chữa điện nóng; 
giải pháp chẩn đoán, ngăn ngừa sự cố; bảo trì hướng tới độ tin cậy) thì việc triển khai 
thành công đề án xây dựng và phát triển lưới điện thông minh bám sát theo định hướng 
của Chính phủ và Bộ Công thương là cơ sở để Tổng công ty Điện lực Thành phố Hồ 
Chí Minh đạt được mục tiêu như đã kỳ vọng – phát triển ngang tầm các công ty điện lực 
tiên tiến trong khu vực đến năm 2020. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Quyết định số 1670/QĐ TTg ngày 08/11/2012 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt 
đề án phát triển lưới điện thông minh tại Việt Nam. 
[2] Quyết định Số 4602/QĐ BCT ngày 25/11/2016 của Bộ Công thương về việc phê duyệt đề 
án tổng thể lưới điện thông minh tại Việt Nam. 
[3] Quyết định số 1181/QĐ BCĐ ngày 19/5/2017 của Ban chỉ đạo phát triển lưới điện thông 
minh tại Việt Nam về việc phê duyệt định hướng thực hiện giai đoạn 2 (2017 2022) và kế 
hoạch công tác năm 2017. 
[4] Quyết định số 455/QĐ EVNHCMC ngày 05/02/2016 của Tổng công ty Điện lực Thành phố 
Hồ Chí Minh về việc phê duyệt đề án phát triển lưới điện thông minh của Tổng công ty 
Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh giai đoạn 2016 2020, tầm nhìn 2025. 
[5] Tiêu chí xây dựng trạm không người trực của Tổng công ty Điện lực Thành phố Hồ Chí 
Minh, 2016. 
[6] Kế hoạch triển khai tự động hóa lưới điện phân phối của Tổng công ty Điện lực Thành phố 
Hồ Chí Minh, 2016.