Ứng dụng tự động hóa lưới phân phối trong công tác nâng cao độ tin cậy cung cấp điện tại tổng công ty điện lực thành phố Hồ Chí Minh

n TPHCM để cung 
cấp điện cho khách hàng. Để giảm thời gian mất điện và khu vực mất điện, EVNHCMC 
đã triển khai hệ thống DAS theo từng giai đoạn khác nhau nhằm tối ưu hóa về kinh tế và 
kỹ thuật. 
Như chúng ta đã biết, để thực hiện được DAS, chúng ta cần có một hệ thống 
SCADA tương đối hoàn chỉnh cũng như hạ tầng viễn thông ổn định. Điều này có nghĩa, 
để triển khai một hệ thống DAS, chúng ta cần triển khai đồng bộ nhiều thành phần trong 
giai đoạn triển khai: như mua sắm trang bị thiết bị, hệ thống SCADA, viễn thông; xác 
định mô hình triển khai, các yêu cầu về kỹ thuật của từng vật tư thiết bị, đầu tư hạ tầng 
viễn thông, đào tạo con người cho quá trình triển khai cũng như quá trình vận hành sau 
khi đưa vào hoạt động 
Quá trình trình triển khai DAS tại EVNHCMC chia làm 03 giai đoạn: 
a. Giai đoạn 01: 1998 - 2014 
Đây là giai đoạn lưới điện TPHCM đang trong quá trình phát triển, các công cụ 
phục vụ trong giai đoạn này là các sơ đồ giấy và người công nhân vận hành. Trong giai 
đoạn này, lưới điện đơn giản, công suất thấp cũng như yêu cầu về chất lượng cung cấp 
điện chưa cao. 
Trong giai đoạn này, EVNHCMC cũng triển khai lắp đặt các hệ thống SCADA tại 
các trạm truyền tải và hoàn thiện hạ tầng mạng viễn thông. Tuy nhiên việc áp dụng hiệu 
quả chưa cao, điều này phù hợp với quá trình phát triển kinh tế của thành phố và quá 
trình phát triển công nghệ thông tin (CNTT) của thế giới. Việc tiếp xúc với các tài liệu, 
các phần mềm ứng SCADA còn nhiều khó khăn, giá thành phần mềm cao và các kỹ 
thuật SCADA còn nhiều giới hạn. 
Trong giai đoạn này, các điều hành viên vận hành trên các sơ đồ SCADA đơn 
tuyến, có thể giám sát các tín hiệu đo lường, trạng thái thiết bị, tuy nhiên việc thao tác 
xa còn nhiều hạn chế. DAS trong giai đoạn này là áp dụng các ứng dụng CNTT trong 
công tác vận hành lưới điện như sử dụng các phần mềm PSSE trong công tác tính toán 
lưới điện truyền tải, phần mềm PSS ADEPT trong công tác tính toán lưới điện trung thế 
hay phần mềm ASPEN Onelinear trong công tác tính toán Relay Đây cũng xem như 
bước đầu tìm hiểu các tính năng DAS nhưng các ứng dụng này chỉ được tính toán 
offline, phục vụ cho công tác nghiên cứu và lập kế hoạch. 
b. Giai đoạn 02: 2014 - 2016 
Sự bùng nổ về CNTT, cũng như sự phát triển về mặt công nghệ của các nhà sản 
xuất vật tư thiết bị, giúp việc tiếp xúc với các công nghệ SCADA không còn nhiều khó 
khăn như trước. Công tác giao lưu, học tập trao đổi kinh nghiệm giữa các đơn vị trong 
EVN ngày càng hiệu quả, góp phần đẩy mạnh sự phát triển các ứng dụng CNTT vào 
công tác vận hành lưới điện. 
BÁO CÁO CHUNG | 57 
Bên cạnh đó, lưới điện ngày càng phát triển, yêu cầu về chất lượng cung cấp điện 
năng của khách hàng ngày càng cao góp phần thúc đẩy các hệ thống SCADA vào công 
tác vận hành lưới điện. 
Đối với hệ thống DAS, trong năm 2014, EVNHCMC đã triển khai thí điểm các 
chương trình tự động hóa ứng với nhiều giải pháp như Giải pháp DAS tập trung cho 
Công ty Điện lực Tân Thuận (tự động hóa cho các Recloser) và Giải pháp DAS phân 
tán cho Công ty Điện lực Thủ Thiêm (tự động hóa cho các RMU) đã đạt những thành 
công và nhiều bài học quý báu trong quá trình triển khai thực hiện cũng như vận hành 
hệ thống. 
c. Giai đoạn 03: 2017 – 2020 
Trong đầu năm 2017, EVHCMC đặt ra mục tiêu hoàn thiện 50% Mini SCADA và 
10% tự động hóa lưới điện. Từ các mục tiêu này, EVNHCMC đã triển khai nhiều kế 
hoạch. 
Từ những thành công trong quá trình triển khai thí điểm trên, EVNHCMC xác 
định mô hình DAS tập trung phù hợp với lưới điện nay của TPHCM. Do đó tiếp tục 
triển khai mở rộng cho Công ty Điện lực Tân Thuận và Thủ Thiêm, tuy nhiên chức năng 
DAS được sử dụng lá các chức năng FDIR của phần mềm Survalent. 
Trong giai đoạn này, EVNHCMC đã đầu tư nâng cấp hệ thống SCADA của nhà 
cung cấp Alstom với chức năng DMS (Distribution Management System – hệ thống 
quản lý lưới phân phối) với nhiều chức năng quản lý lưới phân phối, trong đó có chức 
năng FLISR (Fault Location, Isolation, Service Restoration). Do đó EVNHCMC cũng 
tiếp tục triển khai các ứng dụng DMS cho lưới điện thuộc Công ty Điện lực Củ Chi và 
Duyên Hải. 
3. CÁC MÔ HÌNH DAS 
Trên thế giới hiện nay, có rất nhiều mô hình DAS được triển khai với nhiều giải 
pháp và thiết bị vật tư phù hợp. EVNHCMC đã tiến hành triển khai thí điểm nhiều giải 
pháp nhằm đưa ra sự lựa chọn phù hợp cho lưới điện TPHCM. Có 02 giải pháp chính 
như sau: 
a. Giải pháp DAS phân tán 
Giải pháp DAS phân tán được EVNHCMC triển khai tại khu Công nghệ cao 
thuộc Công ty Điện lực Thủ Thiêm quản lý. Hệ thống DAS Thủ Thiêm được thực hiện 
cho cho 02 mạch vòng với 09 tủ RMU và 04 máy cắt đầu nguồn được cung cấp và thực 
hiện bởi Công ty Schneider. Giải pháp tự động hóa được thực hiện logic tại các mức 
thiết bị, các giải pháp logic do hãng Schneider cung cấp được cài tại các tủ RTU T200. 
Giải pháp này đòi hỏi tính đồng bộ về vật tư thiết bị cũng như tính năng lập trình logic 
của từng thiết bị. 
58 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 
Hình 1: Mạch vòng DAS Điện lực Thủ Thiêm 
Quy mô thực hiện như sau: 
 Số mạch vòng: 02 
 Thiết bị: 
- 09 RMU hiện hữu của hãng Schneider được trang bị bổ sung Motor điều khiển, 
FI và RTU T200I có chức năng tự động hóa. 
- 04 MC trạm ngắt: mỗi máy cắt được bổ sung 01 RTU T200I nhằm đồng bộ với 
các RTU của RMU. 
 Giao thức sử dụng: 
- Modbus TCP truyền tín hiệu SCADA. 
- IEC 60870-5-104. 
 Giải pháp truyền thông: giải pháp Wireless 2,4 GHz. 
 Phần mềm SCADA: LA500 của hãng Schneider (chỉ để giám sát). 
 Tính năng DAS: lập trình logic trên phân tán trên từng thiết bị RTU T200I do 
Schneider phát triển. Tùy theo từng vị trí sẽ khai báo tương ứng Tie, Middle, 
Feeder. 
 Nhận xét: để thực hiện giải pháp DAS phân tán, đòi hỏi thiết bị phải đồng bộ và 
hỗ trợ các giao thức ngang hàng như Modbus TCP hay IEC 61850. Các yêu cầu 
về mua sắm cho thiết bị phải đáp ứng nhiều chức năng như: có cảm biến điện áp 
BÁO CÁO CHUNG | 59 
cho từng ngăn, có chức năng lập trình PLC Yêu cầu cao về hạ tầng truyền 
thông. Tuy nhiên quy mô chỉ áp dụng trong phạm vi nhỏ, không phối hợp được 
với máy cắt đầu nguồn từng nhiều trạm, dẫn đến sự ít linh hoạt về mặt vận hành. 
Hình 2: Hệ thống viễn thông Wireless 2,4 GHz - DAS Điện lực Thủ Thiêm 
b. Giải pháp DAS tập trung 
Giải pháp DAS tập trung được triển khai thí điểm cho các Recloser thuộc Công ty 
Điện lực Tân Thuận. Hệ thống DAS thí điểm cho Công ty Điện lực Tân Thuận dựa vào 
việc thu thập các tín hiệu Recloser và tính năng logic lập trình của phần mềm SCADA 
Survalent. Do đó khi triển khai trên nhiều tuyến dây, phối hợp với nhiều nguồn cung 
cấp, các kịch bản được lập trình sẵn phải thay đổi phù hợp cũng như tối ưu hóa hệ thống 
để đưa ra các quyết định chính xác nhất. 
Hình 3: Mạch vòng DAS Điện lực Tân Thuận 
Quy mô thực hiện như sau: 
 Số mạch vòng: 02. 
 Thiết bị: 
- 05 Recloser (sử dụng 1 tủ F6 & 4 tủ FXD). 
- Server SCADA, modem 3G, router 
ePMP 1000 
Intergrated
RMU
T200i
BTS
UPS
ePMP 1000 
Connectorized
600SS 600SS
ePMP 1000 
Intergrated
PoE PoE
UPS
SWITCH 
MSPP 
TJ1100
ePMP 1000 
Connectorized
600SS
Monitor
Điện lực 
Thủ Thiêm
Server
Trung tâm Điều độ Hệ 
thống điện TP. HCM
Trạm 110KV Tăng 
Nhơn Phú
2.4Gz
2.4Gz
PoE UPS
600SS
PoE
60 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 
 Giao thức sử dụng: IEC 60870-5-101NG TIN. 
 Giải pháp truyền thông: giải pháp Modem 3G. 
Hình 4: Hệ thống viễn thông Modem 3G - DAS Điện lực Tân Thuận 
 Phần mềm SCADA: Survalent Technology. 
 Tính năng DAS: xử lý tập trung thông chức năng lập trình logic theo các kịch bản 
định sẵn bằng chức năng “Command sequence” của phần mềm Survalent. 
Nhận xét: giải pháp DAS tập trung có thể kết hợp nhiều loại Recloser, RTU và 
các máy cắt đầu nguồn của mạch vòng thông qua các hệ thống SCADA. Tuy nhiên phải 
đầu tư thêm thiết bị SERVER/GATEWAY hỗ trợ tính năng DAS. 
Do yêu cầu mở rông hệ thống DAS Tân Thuận phải đáp ứng đầy đủ chức năng tự 
động của hệ thống DAS đang vận hành hiện hữu và 29 tuyến dây cần trang bị mới. Tuy 
nhiên việc lập trình theo chức năng lập trình logic chỉ thực hiện cho 02 tuyến dây với 05 
Recloser và 02 máy cắt đầu nguồn. Khi mở rộng hệ thống DAS nhiều tuyến dây có 03 
nguồn 02 kết hợp nhiều tuyến dây, thuật toán của chương trình sẽ càng phức tạp và khó 
giải quyết. 
Do tính chất phức tạp và số lượng nhiều tuyến dây, EVNHCMC lựa chọn giải 
pháp trang bị phần mềm DAS có tính năng FDIR (Fault Detection Isolation Restoration 
– phát hiện lỗi, cô lập phần bị lỗi và khôi phục lại những phần không lỗi) hoặc tương 
đương theo thông số tải và các giá trị SCADA thu thập được từ các Recloser. Các 
Recloser trên các tuyến dây trung thế và các máy cắt đầu nguồn sẽ được bổ sung tín 
hiệu đáp ứng ứng yêu cầu hoạt động DAS và các thông số bảo vệ nhằm xác định vị trí 
sự cố khi có sự cố cố trên lưới. Dựa vào khả năng chuyển tải hiện hữu của lưới điện, hệ 
BÁO CÁO CHUNG | 61 
thống DAS với chức năng FDIR sẽ đưa ra phương thức vận hành tối ưu và tự động thao 
tác theo phương thức đã lựa chọn trên. 
Hình 5: Giải pháp DAS tập trung với chức năng FDIR 
Hình 6: Hệ thống viễn thông cáp quang dùng riêng - DAS Điện lực Tân Thuận 
62 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 
Bên cạnh đó, để nâng cao độ tin cậy kênh truyền cũng như tính an ninh bảo mật 
của hệ thống điện, EVNHCMC đã thực hiện nâng cấp Giải pháp truyền thông từ mạng 
03 G sang hạ tầng mạng cáp quang dùng riêng. Hệ thống mạng cáp quang được thiết kế 
theo dạng vòng và có 02 đường cáp quang độc lập về mặt vật lý đến các thiết bị và trạm. 
4. CÔNG TÁC TRIỂN KHAI THỰC HIỆN 
Để triển khai các hệ thống Tự đông hóa lưới phân phối, chúng ta cần phải triển 
khai đồng bộ nhiều thành phần trong hệ thống SCADA. Cụ thể các bước thực hiện như 
sau: 
 Xác định nhu cầu và lập kế hoạch triển khai sẽ giúp xác lập được phạm vi cần 
triển khai thực hiện. 
 Lựa chọn mô hình DAS: việc xác định mô hình DAS phân tán hay mô hình DAS 
tập trung sẽ quyết định việc lựa chọn mua sắm vật tư thiết bị như phần mềm DAS, 
thiết bị cần đầu tư. Thông thường trong hệ DAS của Công ty Điện lực thường có 
sự kết hợp nhiều giải pháp tùy theo điều kiện và kỹ thuật cho phép. 
 Mua sắm vật tư thiết bị: để triển khai DAS, các thiết bị Recloser, LBS, RMU 
ngoài chức năng SCADA, cần bổ sung các yêu cầu về vật tư thiết bị như Recloser 
(cảm biến điện áp, các tín hiệu Pickup, giao thức IEC 60870-5-104, Acquy) 
hoặc các RMU (bộ chỉ báo sự cố, cảm biến điện áp, motor điều khiển). 
 Bổ sung tín hiệu SCADA đầu nguồn: với các tín hiệu SCADA thu thập theo quy 
định EVN không bao gồm các tín hiệu phục vụ DAS. Do đó cần cấu hình bổ sung 
tín hiệu DAS cho các Relay phát tuyến đầu nguồn và tích hợp vào hệ thống 
SCADA trạm truyền về hệ thống DAS. 
 Hạ tầng viễn thông: tùy theo vị trí địa lý, hạ tầng giao thông đô thị mà lựa chọn hạ 
tầng viễn thông phù hợp. Thông thường trong hệ thống DAS hay SCADA, hệ 
thống viễn thông là sự kết hợp giữa nhiều giải pháp như cáp quang, Wireless, 3G. 
 Cơ sở dữ liệu: thông thường các bài toán FDIR đều dựa trên việc xác định vị trí sự 
cố, tính toán phân bố tải và đưa ra phương thức chuyển tải. Do đó cần phải có sự 
chuẩn bị về cách thức thu thập và cập nhật dữ liệu hay khai thác dữ liệu sẵn có 
trên hệ thống GIS (hệ thống thông tin địa lý). 
5. BÀI HỌC KINH NGHIỆM 
Việc áp dụng tính năng tự động hóa vào công tác vận hành lưới điện mang lại 
nhiều lợi ích trong công tác nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Tuy nhiên trong quá 
trình thực hiện cũng gặp nhiều khó khăn và thách thức như sau: 
 Chưa xác định được tính chất quan trọng của các hệ thống SCADA, chưa áp dụng 
được các thành tựu của CNTT vào việc vận hành hệ thống điện. Trong giai đoạn 
1998 – 2014, các công tác đầu tư chưa nhận thấy hết vai trò quan trọng của việc 
đầu tư SCADA do chưa mang đến hiệu quả tức thời. Cộng thêm việc ngại thay đổi 
BÁO CÁO CHUNG | 63 
thói quen cũng như tiếp nhận cái mới để cải thiện công tác vận hành lưới điện. 
Tuy nhiên điều này cũng phù hợp hoàn toàn vào việc thiếu kinh nghiệm, nhu cầu 
sử dụng điện chưa cao cũng như điều kiện kinh tế của TPHCM. 
 Lựa chọn giải pháp DAS tập trung là phù hợp với lưới điện TPHCM hiện nay. Từ 
đó EVNHCMC đã rút ra nhiều kinh nghiệm cũng như từng bước tiến hành chuẩn 
hóa các công tác mua sắm vật tư thiết bị phục vụ cho công tác triển khai DAS 
như: Recloser (cảm biến điện áp, các tín hiệu Pickup, giao thức IEC 60870-5-104, 
Acquy) hoặc các RMU (bộ chỉ báo sự cố, cảm biến điện áp, motor điều 
khiển). Xác định được các mô hình triển khai, từ đó giúp định hình được các 
mục tiêu cần triển khai các hệ thống DAS trên lưới điện TPHCM. 
 Sự chủ động trong công tác làm chủ công nghệ: việc chủ động trong công tác cấu 
hình các Recloser, LBS hay các RMU sẽ giúp ta rút ngắn thời gian triển khai do 
không phụ thuộc vào nhà cung cấp. Tuy nhiên, đối với công tác bổ sung tín hiệu 
DAS cho các máy đầu nguồn luôn gặp nhiều khó khăn do đây là các hệ thống có 
sẵn và phải phụ thuộc vào nhà cung cấp Relay và hệ thống điều khiển máy tại 
trạm truyền tải. Do đó, EVNHCMC cũng đã triển khai các giải pháp tự thực hiện 
cũng như chuẩn hóa các hệ thống điều khiển tại các trạm truyền tải để khắc phục 
khó khăn này. 
 Sự quyết tâm của Ban lãnh đạo và tập thể cán bộ nhân viên EVNHCMC trong 
việc triển khai các hệ thống tự động hóa lưới điện thống qua các kế hoạch chỉ tiêu 
cụ thể trong giai đoạn 2017 – 2020. Từ đó thúc đẩy các bộ phận trong EVNHCM 
phấn đấu hoàn thành kế hoạch được giao. 
6. KẾT LUẬN 
Ứng dụng Tự động hóa lưới phân phối trong công tác nâng cao độ tin cậy cung 
cấp điện tại Tổng công ty Điện lực TPHCM không phải là ứng dụng mới trên thế giới. 
Tuy nhiên việc lựa chọn giải pháp phù hợp với hiện trạng lưới điện và điều kiện kinh tế 
tại nước ta luôn là thách thức và trách nhiệm của người kỹ sư ngành điện. EVNHCMC 
từng bước nghiên cứu, học tập, rút ra nhiều bài học kinh nghiệm và tiếp đó là sự quyết 
tâm mạnh mẽ trong công tác triển khai tự động hóa lưới điện đã chứng minh việc áp 
dụng những thành tựu của khoa học công nghệ vào công tác vận hành lưới điện 
TPHCM luôn được quan tâm và phát triển, nhằm mang lại sự ổn định trong cung cấp 
điện cũng như mang lại sự hài lòng của khách hàng. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Field experience of ditriution automation system (DAS) in Korean electric power corporation 
(KEPCO) – Namhun Cho, Member IEEE, Rajatha Bhat, and Jung-Ho Lee, Jr., KEPCO. 
64 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 
[2] Microgrids in Distribution System Restoration - Chen Ching Li 
(Boeing Distinguished Professor-Washington State University). 
[3] Distribution Management Systems - Bob Uluski -Electric Power Research Institute. 
[4] Tài liệu triển khai hệ thống DAS tại Công ty Điện lực Tân Thuận. 
[5] Tài liệu triển khai hệ thống DAS tại Công ty Điện lực Thủ Thiêm.