Ứng dụng của hạ tầng đo đếm tiên tiến trong lưới điện thông minh

thời gian đủ dài phục vụ cho việc xác định tình trạng mang tải MBA. Nhờ đó, các công 
việc điều chỉnh san tải MBA hoặc đầu tư chống quá tải MBA được hiệu quả hơn tránh 
những tình trạng quá tải tức thời, cục bộ dẫn đến đầu tư không hiệu quả. 
Ngoài ra, các số liệu thông số vận hành được sử dụng để tính toán giá trị Io% 
phục vụ công tác cân pha không để MBA vận hành trong tình trạng lệch pha dẫn đến 
tổn hao trên MBA. 
Hình 2: Tính toán giá trị Io% dựa trên các thông số vận hành 
Hình 3: Thông số vận hành được biểu diễn bằng sơ đồ vecto 
BÁO CÁO CHUNG | 115 
b. Theo dõi và nghiên cứu phụ tải 
Phụ tải điện trong hệ thống điện là thông số cần thiết để quy hoạch, thiết kế các 
phần tử của hệ thống điện và dự báo lập kế hoạch vận hành. Biết được chính xác phụ tải 
sẽ thiết kế được hệ thống điện tối ưu có chi phí sản xuất và phân phối điện nhỏ nhất và 
trong vận hành sẽ đạt được chi phí vận hành nhỏ nhất. Trong hệ thống điện, phụ tải 
được phân loại thành 05 thành phần: Nông nghiệp - lâm nghiệp - thuỷ sản, Công nghiệp 
xây dựng, Thương nghiệp - khách sạn - nhà hàng, Sinh hoạt dân dụng, Hoạt động khác. 
Bên cạnh đó, phụ tải còn có các đặc tính biến thiên theo ngày đêm, biến thiên theo 
mùa 
Để phục vụ nghiên cứu phụ tải, cần phải thu thập toàn bộ số liệu biểu đồ phụ tải 
tất cả các ngày trong năm. Vì vậy chi phí cho việc thu thập số liệu thường là rất lớn, như 
chi phí nhân công để thu thập số liệu của từng điểm đo. Tuy nhiên, hệ thống MDMS với 
công nghệ thu thập số liệu từ xa giúp giảm đáng kể chi phí cho việc thu thập số liệu. Số 
liệu biểu đồ phụ tải theo chu kỳ tích phân 30 phút của tất cả các điểm đo từ điểm đo 
giao nhận đầu nguồn đến khách hàng lớn đều được thu thập và lưu trữ trên cơ sở dữ liệu 
phục vụ công tác nghiên cứu phụ tải. 
Hình 4: Biểu đồ phụ tải một điểm đo trên hệ thống MDMS EVNCPC 
Với kết quả có được từ nghiên cứu phụ tải, cụ thể là biểu đồ các thành phần phụ 
tải, nhóm phụ tải, sẽ phân tích được sự ảnh hưởng của các thành phần, nhóm phụ tải tác 
động đến biểu đồ phụ tải tổng như thế nào, đặc biệt là thời điểm xảy ra công suất cực 
đại của toàn hệ thống điện, hay nói cách khác sẽ tính toán được cơ cấu thành phần phụ 
tải, cơ cấu nhóm phụ tải vào giờ cao điểm hoặc bất kì thời điểm nào khác. Trên cơ sở 
đó, các công ty điện lực có thể thực hiện các biện pháp đồng bộ như tăng cường tuyên 
truyền các hộ tiêu thụ thực hiện các biện pháp sử dụng điện tiết kiệm, chuyển dịch phụ 
tải từ giờ cao điểm sang giờ thấp điểm tùy vào đặc điểm biểu đồ phụ tải của mỗi loại hộ 
tiêu thụ. 
116 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 
Bên cạnh đó, thông số phụ tải điện là dữ liệu đầu vào rất quan trọng để thiết kế 
mạng điện. Từ giá trị phụ tải, xác định được công suất lớn nhất cần trang bị, công suất 
và số lượng các máy biến áp, chọn cấp điện áp của mạng, tiết diện dây dẫn, tính toán 
tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp và chọn phương thức điều chỉnh 
điện áp trong mạng điện... 
c. Tính toán tổn thất điện năng giao nhận đầu nguồn 
Tổn thất điện năng trên lưới điện là lượng điện năng tiêu hao cho quá trình truyền 
tải và phân phối điện khi tải điện từ ranh giới giao nhận với các nhà máy phát điện qua 
lưới điện truyền tải, lưới điện phân phối đến các hộ tiêu thụ điện. Tổn thất điện năng 
còn được gọi là điện năng dùng để truyền tải và phân phối điện. 
Trong công tác quản lý vận hành lưới điện tại EVNCPC, công tác giảm tổn thất 
điện năng luôn luôn được đặt lên hàng đầu. Các đơn vị đã đưa ra nhiều giải pháp quyết 
liệt nhằm giảm tổn thất điện năng. Tuy nhiên để thực hiện hiệu quả công tác này cần 
phải xác định chính xác giá trị tổn thất điện năng nhằm có những biện pháp điều chỉnh 
kịp thời, đồng bộ. 
Với việc thu thập đầy đủ số liệu các điểm đo giao nhận đầu nguồn, các điểm đo 
thuộc TBA 110 kV, hệ thống MDMS đã cung cấp đầy đủ các thông tin cần thiết phục 
vụ tính toán tổn thất giao nhận đầu nguồn theo ngày 
3. ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG THU THẬP CHỈ SỐ CÔNG TƠ TỰ ĐỘNG SỬ 
DỤNG CÔNG NGHỆ RF-MESH (RF-SPIDER) 
Nhận thức rõ tầm quan trọng và hiệu quả của việc thu nhập và khai thác dữ liệu 
công tơ điện tử từ xa trong công tác quản lý sản xuất kinh doanh điện năng, đáp ứng yêu 
cầu hiện đại hoá đo đếm theo lộ trình triển khai xây dựng lưới điện thông minh của 
Chính phủ, Bộ Công thương và Tập đoàn Điện lực Việt Nam, EVNCPC đã đưa vào 
triển khai sử dụng hệ thống thu thập chỉ số công tơ hoàn toàn tự động, ứng dụng công 
nghệ không dây theo kiểu mắt lưới (RF-Mesh), sử dụng đường truyền sóng vô tuyến 
tầm ngắn (Short-Range RF) ở cả tần số 408,925 MHz và 433,050 MHz, với tên gọi là 
hệ thống RF-SPIDER. Hệ thống đã kế thừa và phát huy những ưu điểm nổi bật, khắc 
phục các nhược điểm của phương thức thu thập bằng thiết bị cầm tay HHU (Handheld 
Unit), nhưng chi phí bỏ ra là rất thấp, chỉ dựa vào cơ sở vật chất có sẵn của hệ thống 
lưới điện hiện có và hoàn toàn phù hợp với cơ sở hạ tầng hiện tại của hệ thống điện Việt 
Nam. 
a. Thu thập dữ liệu tự động 
Hệ thống tự động ghép số liệu vào hệ thống thông tin quản lý khách hàng (CMIS) 
để tính hóa đơn tiền điện, góp phần giúp công tác ghi chỉ số, cập nhật chỉ số, lập hóa 
đơn đạt hiệu quả cao, rút ngắn thời gian phát hành hóa đơn, tăng tỉ lệ thu tiền điện cho 
đơn vị với thời gian thực hiện nhanh, chính xác, đồng thời tiết giảm chi phí nhân công 
tối đa. Khi treo tháo công tơ, hệ thống RF-SPIDER tự động tìm đường dẫn mà không 
BÁO CÁO CHUNG | 117 
cần bất cứ sự can thiệp nào của con người, dễ dàng mở rộng phạm vi thu thập mà không 
cần phải đầu tư bất kỳ đường truyền nào khác với chi phí đầu tư tối thiểu. Ngoài ra, việc 
tích hợp quản lý tập trung, khép kín quy trình quản lý dữ liệu thu thập đối với nhiều 
chủng loại công tơ như công tơ CPC EMEC, Elster, Landis Gyr, Iskramenco, EDMI, 
EMH, DTS26, DTS27, DDS26D, đảm bảo tính nhất quán của lượng lớn dữ liệu của 
các đơn vị, đồng thời có khả năng tích hợp số liệu vào các chương trình quản lý của 
EVN trong kinh doanh điện năng. Bắt đầu triển khai diện rộng từ tháng 12/2015, đến 
nay đã có xấp xỉ 1,3 triệu công tơ điện tử được thu thập dữ liệu tự động bằng hệ thống 
này. Theo tính toán, tương ứng với việc đầu tư công tơ điện tử và đo xa RF tích hợp cho 
1,1 triệu công tơ điện tử, EVNCPC đã tiết kiệm được định mức nhân công ghi chỉ số 
599 người trong năm 2016. 
b. Giám sát phụ tải khách hàng 
Hình 5: Biểu đồ theo dõi thông số vận hành tại 1 điểm đo 
Việc theo dõi thường xuyên tình trạng sử dụng điện của khách hàng trên hệ thống 
giúp cho đơn vị quản lý vận hành, nhất là bộ phận kiểm tra giám sát mua bán điện theo 
dõi được tình trạng hoạt động của công tơ, nhanh chóng phát hiện sai sót trong hệ thống 
đo đếm, các trường hợp sự cố hoặc gian lận điện để xử lý kịp thời, xem được tỉ lệ tổn 
thất trạm biến áp công cộng và tình trạng vận hành của trạm biến áp theo từng thời điểm 
một cách nhanh chóng, chính xác. Tính sẵn sàng của hệ thống giúp người quản lý đánh 
giá tình hình vận hành của lưới và ra quyết định nhanh chóng, kịp thời. 
Việc giám sát theo dõi thông tin đo đếm, kiểm soát chất lượng điện năng, hỗ trợ 
công tác giám sát tổn thất, còn là đầu vào quan trọng cho công tác điều độ và dự báo 
phụ tải. Dựa trên các số liệu được lưu trữ một cách có hệ thống, đơn vị quản lý có thể 
giám sát và cho phép chẩn đoán công suất trên từng pha theo từng phân đoạn với từng 
khách hàng cụ thể, phục vụ bài toán quản lý cân bằng pha, tối ưu bài toán kỹ thuật trong 
cung cấp điện. Ngoài ra, người quản lý dễ dàng hơn trong việc quản lý và thống kê tình 
trạng các hộ sử dụng điện, đồng thời có thể xây dựng những kế hoạch, chiến lược để 
phát triển cũng như dự báo tình trạng sử dụng năng lượng cho tương lai. 
118 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 
c. Quản lý tiêu thụ điện năng 
Với khả năng kết nối với cơ sở dữ liệu của hệ thống CMIS, GIS và các hệ thống 
khác, hệ thống cho phép cung cấp đến khách hàng công cụ trực quan theo dõi tình hình 
sử dụng điện của mình tại một thời điểm bất kỳ ở hiện tại và quá khứ, có ý thức sử dụng 
nguồn năng lượng một cách hợp lý nhất, giúp tiết kiệm năng lượng quốc gia. Các dịch 
vụ chăm sóc khách hàng trở nên thuận tiện và đơn giản hơn, khách hàng có thể cùng 
ngành điện giám sát hệ thống đo đếm, nhờ đó cải thiện công tác giao tiếp và chăm sóc 
khách hàng, nâng cao chất lượng dịch vụ khách hàng của Tập đoàn, góp phần minh 
bạch trong công tác kinh doanh điện năng - điều mà ngành Điện đang hướng tới. Giải 
pháp có khả năng mở rộng về sau để áp dụng trong việc xây dựng hạ tầng của hệ thống 
AMI, đáp ứng nhu cầu hiện đại hoá hệ thống đo đếm điện năng theo lộ trình hình thành 
và phát triển các cấp độ thị trường điện lực Việt Nam. 
Hình 6: Chi tiết thông tin chỉ số khách hàng 
4. ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG QUẢN LÝ THIẾT BỊ TRÊN NỀN GIS (RFSPIDER-
GIS) 
Việc triển khai lưới điện thông minh cần các dữ liệu dựa trên nền tảng hệ thống 
thông tin địa lý GIS (Geographic Information System) để người quản lý có một cách 
nhìn trực quan về hạ tầng lưới điện và sự phân bố các thiết bị để phục vụ công tác quản 
lý, quy hoạch và vận hành hệ thống điện một cách đồng bộ và tối ưu. Nhân viên tại hiện 
trường có thể cập nhật thông tin lưới điện mới nhất để đưa ra một lịch trình di chuyển 
tối ưu đến vị trí cần lắp đặt thiết bị hoặc xử lý sự cố. Vì vậy, việc ứng dụng hệ thống 
GIS sẽ giúp cho việc triển khai và vận hành lưới điện thông minh một cách đơn giản và 
dễ dàng. 
BÁO CÁO CHUNG | 119 
Nhằm quản lý các đối tượng thuộc hạ tầng mạng lưới điện theo cả không gian và 
thuộc tính một cách trực quan, EVNCPC đã xây dựng và phát triển hệ thống thông tin 
địa lý GIS từ năm 2015 trong công tác quản lý các thiết bị vận hành hệ thống thu thập 
dữ liệu từ xa, các vị trí công tơ khách hàng sau trạm biến áp công cộng một cách hiệu 
quả và khoa học, với tên gọi là hệ thống RFSPIDER-GIS. 
a. Quản lý dữ liệu 
Hình 7: Thông tin điểm đo được hiển thị trực quan trên hệ thống RFSPIDER-GIS 
Hệ thống RFSPIDER-GIS phục vụ sát sườn với công tác quản lý kinh doanh điện 
năng như Quản lý chi tiết khách hàng, Quản lý thiết bị DCU, Quản lý thiết bị Router, 
Quản lý công tơ khách hàng. Hệ thống hiển thị trực quan sơ đồ lưới điện của đơn vị đến 
từng trạm, phục vụ tốt cho công tác quản lý trạm, khách hàng của bộ phận kinh doanh 
và công tác quản lý lưới của bộ phận kỹ thuật. Dễ dàng tra cứu đầy đủ thông tin khách 
hàng, điểm đo ngay trên trang web mà không cần hồ sơ bản cứng. Đồng thời, với ưu thế 
rõ ràng về quản lý dữ liệu và việc giám sát trực tuyến điểm đo, thời gian xử lý các 
nghiệp vụ, thời gian hồi đáp khách hàng, thời gian xử lý yêu cầu khách hàng đã rút ngắn 
rất nhiều. Chất lượng phục vụ khách hàng được nâng cao tối đa. 
b. Giám sát lưới điện 
Hệ thống GIS kết hợp với hệ thống RF-SPIDER cung cấp các thông tin về lưới 
điện như chỉ số điện năng, sản lượng, công suất tiêu thụ, các cảnh báo bất thường, cảnh 
báo điện áp thấp,... và thông tin gần với thời gian thực nhất, giúp cho người vận hành 
phát hiện các khu vực có điện áp yếu, mất cân bằng pha. Nhờ việc theo dõi thường 
xuyên trạng thái lưới điện trên hệ thống SPIDER-GIS, người vận hành có thể nhanh 
120 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 
chóng phát hiện các điểm đo có dữ liệu offline, các điểm đo có cảnh báo sự cố bất 
thường để tiến hành xử lý kịp thời, góp phần nâng cao chất lượng điện năng, độ tin cậy 
cung cấp điện để phục vụ khách hàng tốt hơn. Hệ thống RFSPIDER-GIS còn có ý nghĩa 
quan trọng trong lộ trình phát triển Lưới điện thông minh khi không yêu cầu trình độ kỹ 
thuật và khả năng công nghệ thông tin quá cao từ phía người quản lý, giám sát và triển 
khai nhưng vẫn có thể giám sát hệ thống lưới điện một cách dễ dàng. 
c. Lập kế hoạch triển khai 
Tính sẵn sàng về thông tin, dữ liệu của hệ thống giúp người quản lý có một cách 
nhìn trực quan về hạ tầng mạng lưới thiết bị, đánh giá và lên kế hoạch lắp đặt, phân bố 
các thiết bị thu thập một cách tối ưu, nâng cao khả năng tối ưu mạng lưới. Đây là công 
cụ đắc lực trong công tác lên kế hoạch triển khai hệ thống đo xa, hệ thống sẽ hỗ trợ xác 
định các khu vực đông dân cư hoặc thưa thớt để phân bố các thiết bị DCU, Router sao 
cho hợp lý và hiệu quả về khoảng cách, đường truyền. 
d. Phục vụ công tác tại hiện trường 
Hình 8: Công cụ chỉ đường trên hệ thống RFSPIDER-GIS 
Các lớp bản đồ được trình bày một cách chuyên nghiệp, cung cấp công cụ để chỉ 
đường từ vị trí của người sử dụng đến vị trí trụ chứa điểm đo bị sự cố một cách rõ ràng, 
nhờ đó người sử dụng có thể xác định vị trí và lên kế hoạch khắc phục một cách thuận 
tiện và nhanh nhất, giảm thời gian di chuyển, qua đó giúp nâng cao chất lượng lưới điện 
cũng như dịch vụ chăm sóc khách hàng. Ngoài ra, tính năng biên tập bản đồ cho phép 
cán bộ quản lý vận hành cập nhật, hiệu chỉnh, hoàn thiện dữ liệu toạ độ của thiết bị qua 
BÁO CÁO CHUNG | 121 
các thiết bị máy tính bảng, máy tính cá nhân sau khi đi bấm tọa độ GPS, giúp cho việc 
phát triển mô hình lưới mới và chính xác hơn. 
Trong tương lai không xa, việc phát triển hệ thống GIS vào quản lý vận hành lưới 
điện của toàn EVNCPC với quy mô gồm lưới điện 110 KV, lưới điện trung hạ áp, công 
tơ của khách hàng dùng điện, không còn quá khó. Bằng cách xây dựng các công cụ 
hỗ trợ toàn bộ tiện ích mà RFSPIDER-GIS mang lại đến với mọi người, mọi nơi và trên 
bất kỳ thiết bị nào, EVNCPC mong muốn có thể góp một phần nào đó trong lộ trình 
phát triển lưới điện thông minh tại EVNCPC nói riêng và tại Việt Nam nói chung. 
6. KẾT LUẬN 
Các giải pháp quản lý và thu thập dữ liệu khi áp dụng thực tế đã mang lại nhiều 
kết quả tích cực, góp phần quan trọng trong việc nâng cao chất lượng phục vụ, nâng cao 
năng lực cạnh tranh và phát triển thương hiệu của EVNCPC nói riêng và ngành Điện 
nói chung; hỗ trợ tốt nhất cho các đơn vị thành viên tỉnh/thành khác, góp phần nâng cao 
chất lượng cạnh tranh toàn ngành; góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội của đất 
nước. Các giải pháp này hoàn toàn đáp ứng lộ trình xây dựng hạ tầng Hệ thống đo đếm 
tiên tiến (AMI) theo quyết định số 1670/QĐ-TTg ngày 08/11/2012 mà Phó Thủ tướng 
Hoàng Trung Hải đã ký phê duyệt đề án phát triển Lưới điện thông minh tại Việt Nam. 
Lợi ích thiết thực mà các giải pháp đem lại chính là góp phần giải quyết triệt để vấn đề 
thu thập, quản lý số liệu đo đếm và tự động hóa, hiện đại hóa hệ thống thông tin đo đếm 
điện năng theo lộ trình hình thành và phát triển các cấp độ thị trường điện lực Việt Nam. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Các tài liệu tập huấn về Đọc công tơ tự động (AMR) và Hạ tầng đo đếm tiên tiến (AMI), 2013. 
[2] Ứng dụng lý thuyết thống kê và hệ thống đo xa trong xây dựng biểu đồ phụ tải tại Công ty Điện 
lực Đà Nẵng – Huỳnh Thảo Nguyên, 2015. 
[3] The geographic approach to the Smart Grid – ERSI, 2012. 
[4] Smart meters and smart meter systems: a metering industry perspective - An EEI-AEIC-UTC White 
Paper, 2011.