Hệ thống đo lường diện rộng (WAMS - Wide area monitoring system)

Bài viết liên quan

Mô tả công nghệ

Giám sát hệ thống điện là cần thiết cho đơn vị vận hành hệ thống để duy trì độ tin cậy và ổn định của lưới điện. Sự cố mất điện năm 2003 tại Hoa Kỳ đã cho thấy sự cần thiết của hệ thống giám sát diện rộng hoặc hệ thống đo lường diện rộng (WAMS) để cảnh báo sớm về sự mất ổn định lưới điện và ngăn ngừa sự xáo trộn và mất điện diện rộng. WAMS cung cấp một ứng dụng giám sát hiện đại bằng cách sử dụng dữ liệu đồng bộ để đánh giá tình hình lưới trong thời gian thực.

Nói chung, WAMS bao gồm các đơn vị bộ đo đồng bộ góc pha (PMU - Phasor measurement unit), bộ tập trung dữ liệu góc pha (PDC - Phasor data concentrator) và phần mềm để cung cấp phân tích dữ liệu cho đơn vị vận hành hệ thống. PMU là một thiết bị đo cường độ và góc pha của điện áp và dòng điện tại một vị trí nhất định trong một trạm biến áp. Các tín hiệu từ nhiều trạm biến áp khác nhau được gửi đến PDC để phân tích hệ thống điện động. Tính năng chính của hệ thống PMU là độ phân giải thời gian cao 10- 60 mẫu mỗi giây, được đồng bộ hóa thời gian trên tất cả các PMU thông qua GPS, trong khi SCADA chỉ có thể cung cấp một mẫu mỗi 2-4 giây với chênh lệch thời gian nhỏ giữa các phép đo, tùy thuộc vào tốc độ truyền thông. Do đó, PMU thường được sử dụng để đưa ra các phép đo điện động với mục đích giám sát khu vực rộng hơn là các khía cạnh giám sát cục bộ.


WAMS có thể được sử dụng như một hệ thống độc lập hoặc được tích hợp với EMS để nâng cao nhận thức về tình huống của đơn vị vận hành hệ thống. Dữ liệu từ WAMS cũng có thể hỗ trợ các tính năng bảo vệ như tự phục hồi và thông báo về sự cố mất điện tiềm năng như là một phần của hệ thống Kiểm soát và Bảo vệ Khu vực Rộng (WAPC).

Lợi ích và tác động
WAMS giúp đơn vị vận hành hệ thống giám sát và phân tích trạng thái hệ thống cho các mạng điện lớn trong thời gian thực. Đơn vị vận hành hệ thống có thể tránh được một số sự cố mất điện thông qua phát hiện sớm các tình huống quan trọng hoặc có thể chuẩn bị cho việc khôi phục hệ thống. WAMS có thể tăng cường tích hợp tài nguyên năng lượng phân tán (DER - Distributed energy resource) bằng cách cung cấp giám sát tình hình thời gian thực và cải thiện hiệu suất quản lý mạng.

Thách thức và hạn chế
Cơ sở hạ tầng truyền thông và trực quan hóa là thách thức chính đối với WAMS, sau đó là chất
lượng dữ liệu và an ninh mạng. Cơ sở hạ tầng truyền thông phải cung cấp truyền dữ liệu hiệu quả giữa các PMU, PDC, trung tâm dữ liệu và ứng dụng. Việc tích hợp tín hiệu vệ tinh GPS đảm bảo các đơn vị PMU được đồng bộ hóa với độ chính xác cao đến mili giây. Thông tin cần được trực quan hóa theo phương thức phù hợp, cho phép nhân viên trung tâm điều khiển đánh giá đúng tình hình.

Kinh nghiệm quốc tế
WAMS đã được triển khai trong các hệ thống điện khác nhau trên toàn thế giới. Ví dụ, TSO của Ý đã áp dụng WAMS để cải thiện hoạt động của hệ thống sau khi mất điện vào năm 2003.
Cơ quan Phát điện của Thái Lan (EGAT) nhằm mục đích triển khai WAMS để giám sát phụ tải của 230 đường truyền Kilovolt giữa miền nam và miền trung Thái Lan. Ấn Độ đặt mục tiêu đầy tham vọng là triển khai WAMS cho 350 trạm biến áp của Lưới điện phía Bắc. Tiến trình đầu tiên nhằm giám sát dòng điện của 110 trạm, và hệ thống WAMS vận hành hoàn chỉnh sẽ bao gồm 1.184 PMU và 34 trung tâm điều khiển trên khắp Ấn Độ để theo dõi thời gian thực với màn hình địa lý.

Đánh giá

Chia sẻ bài viết