29590 ban_at_semiconductor_540x150

Ứng dụng công nghệ PLC trong đo đếm điện năng

Email In PDF.

Trong thời gian qua, Tổng công ty Điện lực miền Nam (EVN SPC) đã xây dựng được một hệ thống quản lý công tơ đo đếm điện năng thống nhất với gần 5 triệu công tơ bán điện trực tiếp tới hơn 4,5 triệu khách hàng sử dụng điện trên 21 tỉnh/thành phố phía Nam.

 

Để đáp ứng nhu cầu quản lý tự động thu thập chỉ số công tơ, giám sát chế độ sử dụng điện của khách hàng, trên thế giới hiện nay sử dụng phương pháp truyền dữ liệu là truyền qua sóng vô tuyến (không dây) và truyền trên đường dây.

Việc truyền dữ liệu qua sóng vô tuyến có hạn chế là nếu dùng nguồn phát công suất bé thì sẽ bị hạn chế về khoảng cách từ vị trí lắp đặt công tơ đến bộ tập trung và phải xin phép cơ quan quản lý tần số hoặc nếu thuê các đơn vị cung cấp dịch vụ viễn thông thì chi phí rất đắt vì mỗi vị trí công tơ phải lắp một thuê bao vô tuyến.

Việc truyền dữ liệu trên đường dây có hai loại:

Xây dựng đường dây truyền dữ liệu riêng song song mạng lưới điện hạ áp. Trường hợp này chi phí đầu tư và quản lý vận hành rất lớn, không khả thi.

Sử dụng hệ thống lưới điện hạ áp hiện hữu làm môi trường truyền dữ liệu. Trường hợp này không tốn chi phí đầu tư và quản lý vận hành đường truyền dữ liệu. Giải pháp này đòi hỏi hệ thống lưới điện hạ thế phải đầu tư hoàn chỉnh nhằm chống nhiễu trên đường truyền tín hiệu.

* Giới thiệu Công nghệ PLC (Power Line Communication)

ICON-EVNSPC5Công nghệ đo đếm từ xa (AMR) sử dụng công tơ kỹ thuật số. Hệ thống này là một bước đột phá về công nghệ truyền thông trên đường dây điện (PLC), sử dụng hệ thống dây điện sẵn có để truyền dữ liệu theo thời gian thực giữa các khách hàng với một thiết bị thu thập và xử lý dữ liệu trung tâm. Đây là một hệ thống Module linh hoạt, nó chỉ đòi hỏi một sự đầu tư ban đầu rất khiêm tốn, quá trình lắp đặt dễ dàng và nhanh chóng.

Cấu trúc cơ bản của Công nghệ PLC

• CONCENTRATOR: Là thiết bị tập trung lắp đặt trên lưới điện hạ thế ứng với một trạm. Thiết bị này có thể thu thập và xử lý dữ liệu cho 1250 công tơ. Dữ liệu từ các thiết bị đầu cuối được tập trung tại bộ tập trung và được truyền về máy tính trung tâm qua các cách khác nhau. Thiết bị tập trung cũng có thể truyền lệnh quản lý và các chỉ thị khác tới các thiết bị đầu cuối hai chiều.

• HHU: Là thiết bị thu thập dữ liệu cầm tay là cầu nối giữa thiết bị tập trung với máy tính trung tâm; nhận dữ liệu từ bộ tập trung và truyền về máy tính trung tâm. HHU còn được dùng để lập trình cho các thiết bị tập trung và đọc các số liệu từ các thiết bị này để đưa vào máy tính.

• ELECTRONIC METERS: Là công tơ kỹ thuật số (bao gồm loại một pha và ba pha), thu thập chỉ số các công tơ và truyền số liệu qua đường dây tải điện.

• MODULE PLC: Điều chế sóng mang và giải điều chế tín hiệu. Truyền nhận dữ liệu hai chiều. Khi nhận lệnh đọc dữ liệu công tơ từ bộ tập trung thì Module PLC đọc dữ liệu của công tơ và gởi dữ liệu đó trở về bộ tập trung. Đóng vai trò cả Master và Slave trong truyền nhận dữ liệu.

• BỘ SERVER: Chứa các phần mềm cần thiết cho quá trình vận hành hệ thống. Nó thu nhận dữ liệu từ các bộ tập trung để sử dụng cho các mục đích của ngành điện.

Nguyên lý hoạt động

ICON-EVNSPC6

Ưu điểm của công nghệ

Đây là công nghệ được đánh giá là ứng dụng tốt nhất trên lưới hạ thế (dưới 600V) cho việc thu thập dữ liệu, giám sát và điều khiển tải dành cho vùng nông thôn, khu nông nghiệp, nơi mật độ khách hàng thấp, rải rác.

Đây là công nghệ dựa trên cơ sở hạ tầng lưới điện hiện có, không yêu cầu lắp đặt một hệ thống đường dây riêng, cho phép truy cập đến mọi điểm với vùng phủ đến khách hàng dùng điện là 100%. Thiết bị có giá thành tương đối thấp, dễ dàng lắp đặt.

Những khó khăn

Vấn đề nhiễu và suy giảm tín hiệu phụ thuộc cấu trúc lưới điện và phụ tải trên lưới lúc thực hiện truyền dẫn dữ liệu giữa các công tơ với nhau và giữa công tơ với DCU làm giảm hiệu quả công nghệ. Các tác nhân chủ yếu là do phụ tải năng, liên tục thay đổi, các phụ tải dân dụng gây ra các nguồn nhiễu.

Để khắc phục khuyết điểm trên, công nghệ mới hiện nay cho phép cải thiện đáng kể chất lượng truyền dữ liệu trên đường dây điện bằng các bộ lọc (Filters) và bộ lặp tín hiệu (Repeaters). Nếu việc ứng dụng PLC chỉ dừng lại ở nhu cầu đọc công tơ từ xa (AMR) và điều khiển tải (LC) thì ảnh hưởng trên không quá cao. Khả năng truyền xa nhờ bộ Repeater cho phép đạt hiệu quả trên 600m (bán kính cấp điện của trạm biến áp phân phối là dưới 1000m). Theo công nghệ mới, các công tơ ở gần cũng có thể tích hợp bộ nhớ và trao cầu thông tin với nhau.

* Ứng dụng Công nghệ PLC vào hệ thống đo ghi từ xa khách hàng sau trạm công cộng ở TCT Điện lực Miền Nam

Hiện trạng:

Hiện nay, EVN SPC đang quản lý trên 5 triệu điểm đo đếm bán điện cho khách hàng, trong đó khách hàng mua điện phía sau trạm công công chiếm đa số (hơn 4,95 triệu khách hàng). Các điểm đo đếm điện năng này đều dùng công tơ cảm ứng cơ khí; chỉ có một số rất ít điểm của  khách hàng sản xuất kinh doanh theo quy định thì được lắp đặt công tơ điện tử 3 biểu giá.

Về nghiệp vụ kinh doanh hiện nay, hàng tháng các đơn vị phải cử nhân viên (hoặc dịch vụ bán lẻ điện năng) đến tận địa điểm lắp đặt công tơ để đọc và ghi chỉ số điện khách hàng sử dụng. Công tác ghi chỉ số, phúc tra ghi chỉ số đều thực hiện bằng phương pháp thủ công.

Mặt hạn chế của công nghệ đo đếm điện năng và ghi chỉ số thủ công là khi số khách hàng phát triển thêm thì các đơn vị phải bổ sung nhân lực. Với việc sử dụng công tơ cơ khí, tổn hao bên trong công tơ cao đồng thời không thể thực hiện chức năng giám sát chống lấy cắp điện. Do việc ghi chỉ số điện bằng phương pháp thủ công có tình trạng ghi không đúng sản lượng điện khách hàng đã sử dụng, làm ảnh hưởng đến tổn thất điện năng, không thể kiểm tra ngăn chặn hết tiêu cực trong quản lý do có yếu tố con người tác động. Để khắc phục hạn chế này hiện nay các đơn vị phải tăng cường công tác kiểm tra, bổ sung nhân lực, tăng khối lượng phúc tra ghi chỉ số, việc này làm tăng chi phí.

Ứng dụng công nghệ PLC ở EVN SPC

EVN SPC đã triển khai thí điểm giai đoạn 1 hệ thống đo ghi từ xa (công nghệ PLC) khách hàng sau trạm biến áp công cộng tại 3 tỉnh Tiền Giang, Đồng Nai và Bà Rịa-Vũng Tàu với số lượng 2.835 công tơ.

Kết quả sau 03 tháng sử dụng, tỷ lệ truyền dữ liệu thành công đạt 99% và tỷ lệ chính xác đạt gần 100%.

Hiệu quả về công tác kinh doanh: Việc áp dụng công nghệ mới này sẽ mang lại các lợi ích sau đây:

Về phía Điện lực:

Giảm chi phí do không còn ghi điện thủ công;

Giảm tổn hao bên trong công tơ qua đó góp phần giảm TTĐN toàn Tổng công ty;

Tính đúng TTĐN tại các trạm công cộng và TTĐN chung toàn đơn vị khi áp dụng đầy đủ  chương trình  đo ghi từ xa các khách hàng trạm chuyên dùng;

Giám sát chặt chẽ chế độ sử dụng điện của khách hàng, ngăn ngừa việc lấy cắp điện;

Chốt chỉ số điện năng tiêu thụ theo đúng thời điểm;

Về phía khách hàng:

Nắm chính xác thông tin lượng điện năng tiêu thụ;

Biết rõ và chính xác về hóa đơn tiền điện;

Nắm được các thông tin về mất điện và khả năng tái lập;

Có được dịch vụ khách hàng nhanh chóng và tốt hơn;

Được cảnh báo lượng tiêu thụ vượt mức đăng ký hay nguy cơ trả tiền điện lớn.

Từ những lợi ích mà công nghệ PLC mang lại, trong thời gian tới,  Tổng công ty Điện lực miền Nam tiếp tục triển khai thí điểm giai đoạn 2 tại 08 Công ty Điện lực với số lượng là 30.000 công tơ gồm Tiền Giang, Bà-Rịa Vũng Tàu, Đồng Nai, Đồng Tháp, Cần Thơ, Bình Dương, Long An và Bình Thuận. Thời gian thực hiện từ nay đến hết Quý I/2012.

Nguồn: icon.evn.com.vn

Công tơ điện xoay chiều 1 pha kiểu điện tử VSE11 dùng để đo năng lượng hữu công (kWh) ở lưới điện xoay chiều 1 pha đạt cấp chính xác 1 theo tiêu chuẩn quốc tế IEC và phù hợp với TCVN6572, được thử nghiệm type test và cấp chứng nhận phê duyệt mẫu phương tiện đo số 521/QĐ-TĐC ngày 15/04/2011 của Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng (STAMEQ).

Thông số kỹ thuật:

Ký hiệu     : VSE11

Kiểu pha    : 1 pha

Điện áp định mức    : 220V

Nguồn cung cấp    : 0.7Un < U < 1.2 Un

Cấp chính xác đo hữu công: cấp 1

Dòng diện    : 5(20)A; 10(40)A; 20(80)A

Dòng diện khởi động:  0.4%lb¬

Hằng số công tơ     : 50 Hz

Công suất tiêu thụ :    1W và 5VA

Thử cách điện AC    : 4KV

Kích thước    : 200x 112 x 71 mm

Trọng lượng    : 0.75kg

Dải nhiệt độ làm việc :    -250C ~ + 700C

Độ ẩm     :  95%    

Tính năng:

- Đo đếm kWh, V, A và các trạng thái lỗi.

- Hiển thị lên màn hình LCD.

- Cảnh báo lỗi khi: Đấu ngược (đèn xanh sáng; Nối tắt mạch dòng, nối đất giả, rò điện (đèn vàng sáng).

- Vẫn đo đếm chỉ số khi có cảnh báo lỗi.

- Đọc chỉ số từ xa bằng công nghệ PLC

- Bộ nhớ lưu và hiển thị kWh khi mất nguồn

- Pin: lưu kho 2 năm ; trên lưới 10 năm.


Tin mới hơn:
Tin cũ hơn:
<< Trang truớcRecloser.html" title="Giải pháp giám sát và điều khiển từ xa các recloser">Trang kế >>