29590 ban_at_semiconductor_540x150

Phần mềm duy trì nguồn điện cho Iceland

Email In PDF.

Duy trì điện lưới ổn định luôn là việc khó với nhiều hậu quả nghiêm trọng nhưng phần mềm của GE đã thành công trong công tác này ở Iceland

Có nhiều lý do để tới thăm quê hương của tộc người cổ Viking. Iceland là đất nước yên bình nhất thế giới, là quê hương của những người hạnh phúc và có học nhất thế giới – cứ 10 người Iceland thì có 1 người xuất bản sách. Là mảnh đất của sông băng, núi lửa và thác nước, Iceland cũng là một trong những nơi “xanh” nhất thế giới; họ sản xuất điện hoàn toàn từ năng lượng tái tạo như thủy điện và địa nhiệt.

Nhưng trước mắt vẫn còn nhiều thách thức. Khi Công ty truyền tải điện Landsnet phải đảm bảo cân bằng lưới điện và hoạt động truyền tải giữa thủ đô Reykjavik có 90% dân số (330.000 người) đang sinh sống và ngành công nghiệp nhôm to lớn luôn “khát điện”. Đó là một bài toán khó. Landsnet đang đi tiên phong trong việc sử dụng phần mềm, hệ thống kiểm soát và phân tích tiên tiến để đảm bảo những thay đổi trong cung và cầu điện năng sẽ không làm xuất hiện “quán tính thấp” – vấn đề mà tổ tiên Viking của họ chưa từng biết tới.

Quán tính là một khái niệm vật lý cơ bản, theo đó, bất cứ vật nào đang chuyển động cũng sẽ tiếp tục chuyển động nếu không chịu tác động của một lực khác. Một thiết bị có quán tính thấp giống như vòng quay ngựa gỗ có vài đứa trẻ ngồi trên đó. Một trong các bé đánh rơi giày xuống đất làm vòng quay quay chậm lại. Nhưng nếu 20 đứa trẻ cùng quay, tức là quán tính cao, thì đứa trẻ làm rơi giày sẽ khó có thể thay đổi tần suất vòng quay.

Lưới điện nhận điện từ các máy phát hoạt động theo tần suất cố định, giống như vòng quay ngựa gỗ. Khi một máy phát điện ngưng kết nối với một lưới điện có quán tính cao vì kết nối với nhiều máy phát, tần suất chỉ thay đổi chút ít. Nhưng khi máy phát điện hoặc tải điện ngưng hoạt động trong một lưới điện quán tính thấp như lưới điện ở Iceland, Landset phải ứng phó tức thì để đưa nó về tần suất bình thường.

Hậu quả của thay đổi tần suất có thể rất nghiêm trọng. Nếu tần suất tăng hoặc giảm quá nhanh, nó có thể làm sập lưới điện, gây mất điện. Nó thậm chí có thể làm một trạm địa nhiệt điện tự động ngưng kết nối với lưới điện để bảo vệ thiết bị khỏi trường hợp quá tải. Tần suất thay đổi đột ngột còn có thể gây ra hiện tượng “hòn đảo điện” do các khu vực khác nhau trên lưới điện phản ứng với các thay đổi tần suất, dẫn tới mất điện.

phan-mem-duy-tri-nguon-dien

Trước đây, vấn đề này được các nhà điều hành giải quyết bằng cách sử dụng máy phát dự trữ và dựa vào lưới điện truyền tải mạnh. Nhưng giờ đây, nhờ có các phương tiện liên lạc và kiểm soát nhanh chóng, các công ty như Landset có thể sử dụng kết quả đo lường và phân tích để làm lưới điện thông minh hơn, thậm chí cho nó khả năng tự phục hồi, sửa chữa.

Landset sử dụng phần mềm Hệ thống giám sát diện rộng (Wide Area Monitoring System) của GE cho việc điều khiển lưới điện và các thiết bị liên quan. Phần mềm này giúp thu thập, phân tích và xây dựng hình ảnh lưới điện theo thời gian thực. Sau đó, GE cung cấp hệ thống kiểm soát cho đơn vị điều hành lưới điện để họ có thể sử dụng thông tin này vào việc tối đa hóa năng lực của lưới điện. Cùng lúc, những hệ thống này sẽ tối thiểu hóa ảnh hưởng từ việc gián đoạn nguồn cung, giúp lưới điện nhanh chóng hoạt động trở lại. Theo Douglas Wilson, nhà khoa học phụ trách chính các thiết bị loại này tại GE Energy Connections, “lưới điện Iceland thu hút tôi vì những vấn đề về động lực và tính ổn định”.

Hiện Wilson đang thiết kế và lắp đặt hệ thống kiểm soát ở nhiều nơi trên lưới điện của Landsnet. Dữ liệu từ hệ thống kiểm soát cho phép phát hiện sự nhiễu loạn và thông báo cho các lò nung, nhà máy, các máy phát điện chỉ trong nửa giây để cân bằng và khôi phục hệ thống.

Ổn định lưới điện là điều luôn khiến châu Âu đau đầu, và đó chính là trọng tâm của MIGRATE, dự án toàn cầu nghiên cứu về nhu cầu của lưới điện châu Âu trong tương lai. Là một thành viên trong dự án, Landsnet đóng góp nhiều kinh nghiệm từ việc đối phó với lưới điện quán tính thấp của chính họ.

Wilson chia sẻ: “Theo tôi, những vấn đề tương tự như ở Iceland sẽ xuất hiện ở các nước nằm ở rìa châu Âu như Đan Mạch, Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha và bán đảo Balkan, nơi có những lưới điện quán tính thấp. Chúng tôi sẽ áp dụng những kinh nghiệm đúc rút từ đây cho lưới điện châu Âu trong tương lai”.
Tác giả: Ngọc Diệp (Theo Julie Khoo)

Tin cũ hơn: