Phụ tải liên tục tăng, cơ cấu nguồn năng lượng mặt trời phát triển đột biến nhưng chưa đủ độ tin cậy trong vài năm trở lại đây đã đặt ra thách thức mới cho việc đảm bảo các tiêu chí kỹ thuật về sản lượng, điện áp, sự cố, tổn thất, năng suất lao động trong quản lý vận hành lưới truyền tải điện.

Để nâng cao năng lực của hệ thống truyền tải điện, hạn chế sự cố, đồng thời hiện đại hóa, đưa ứng dụng khoa học công nghệ vào công tác quản lý vận hành để giảm chi phí, nâng cao năng suất lao động đã khiến hàng loạt các công nghệ mới được triển khai trên lưới truyền tải điện do Tổng công ty Truyền tải điện quốc gia (EVNNPT) quản lý.

Thiết bị chống sét van cho đường dây

Việc trang bị chống sét van (CSV) cho trạm biến áp tại Việt Nam đã được sử dụng từ khi có lưới điện 35kV, tuy nhiên với đường dây truyền tải thì mới được sử dụng từ những năm 2012-2013.

Việt Nam nằm trong vùng có mật độ giông sét lớn, đặc biệt tại vùng núi khu vực miền Bắc. Qua thống kê sự cố các năm, thì sự cố do sét chiếm tỷ trọng cao nhất trong tổng số sự cố với đường dây. Để giảm sự cố do sét, các đơn vị trong EVNNPT đã triển khai nhiều các giải pháp, trong đó có giải pháp trang bị CSV tại những vị trí cột tại các khu vực có mật độ giông sét cao, có điện trở suất đất lớn, trên địa hình núi đá, tại các vị trí cột có chiều cao lớn, tại các vị trí có độ cao so với mặt nước biến lớn, khoảng cột lớn thường xảy ra nhiều sự cố do sét; các đường dây nằm trong khu vực có mật độ sét cao và đi trên các đồi núi cao, vị trí cột có điện trở suất đất từ 3000 ᾭm trở lên và các cột thường xuyên bị sét đánh….

Việc lắp CSV là một giải pháp góp phần giảm sự cố do sét cho đường dây.

Lắp camera cho đường dây

Tính đến nay, các đơn vị trong EVNNPT đã trang bị được hàng trăm camera phục vụ giám sát đường dây tại các vị trí cột, nơi có công trình xây dựng đang thi công; giao chéo với đường bộ và đường sông – những nơi có nhiều phương tiện qua lại; dễ sạt lở móng cột; cột khu vực có nguy cơ cháy rừng cao; khu vực đường dây truyền tải người dân thường hay thả diều; vượt đường nội bộ các khu công nghiệp xe ô tô chở hàng thường xuyên qua lại. Tín hiệu camera được đưa về đội đường dây để giám sát tình trạng đường dây, phát hiện các vi phạm hành lang.

Camera đã giúp đơn vị quản lý theo dõi từ xa và dễ dàng phát hiện, đánh giá chính xác những bất thường phát sinh trên tuyến như cháy rừng gần hành lang, sạt lở đất móng, phương tiện qua lại hay những hoạt động sản xuất gần đường dây có khả năng ảnh hưởng đến vận hành an toàn đường dây.

Trong mùa mưa bão, thông qua hình ảnh từ camera, đơn vị quản lý đánh giá được hiện trạng mà không cần tiếp cận hiện trường từ đó khẳng định tình trạng vận hành của lưới điện một cách nhanh chóng. Camera cũng có khả năng lưu trữ hình ảnh nên có thể truy xuất dấu vết để phục vụ điều tra, phân tích đúng nguyên nhân khi có bất thường, vi phạm hành lang.

Thiết bị định vị khoảng cách điểm sự cố đường dây

Tính đến nay, các đơn vị trong EVNNPT đã trang bị được nhiều chục bộ định vị khoảng cách điểm sự cố cho hầu hết các đường dây 500, 220kV quan trọng và có chiều dài lớn. Do đường dây đi qua địa hình hiểm trở khó đi lại, khi xẩy ra sự cố việc xác định chính xác vị trí sự cố bằng việc dải quân mất nhiều nhân lực và nhiều thời gian, chưa đáp ứng yêu cầu khôi phục lại lưới điện.

Việc trang bị các bộ định vị khoảng cách điểm sự cố trên đường dây tạo điều kiện thuận lợi cho việc tìm kiếm điểm sự cố và hỗ trợ việc xử lý sự cố rút ngắn thời gian, đảm bảo cung cấp điện liên tục, từ đó giảm các chi phí quản lý vận hành cũng như khôi phục nhanh đường dây. Việc lắp đặt các thiết bị này đã mang lại nhiều hiệu quả cho công tác quản lý vận hành như giảm. Hiện nay EVNNPT vẫn đang chỉ đạo các đơn vị tiếp tục đề xuất để trang bị đủ phù hợp trong thời gian tới.

Hệ thống thu thập thông tin, giám sát, cảnh báo sét

Để có đầy đủ thông tin về sét phục vụ cho công tác thiết kế, vận hành, sửa chữa và giảm thiểu sự cố do sét. EVNNPT đã triển khai đầu tư trang bị hệ thống thu thập cảnh báo sét, giúp hỗ trợ xác định nhanh vị trí sự cố do sét và phân tích nguyên nhân sự cố.

Hệ thống bao gồm thu thập, xây dựng cơ sở dữ liệu về giông sét, từ đó giúp phân tích sự cố do sét để để đưa ra giải pháp thiểu sự cố và phục vụ thiết kế các công trình điện và cảnh báo sớm quá trình phát triển hình thành cơn giông-sét lẫn cung cấp các số cường độ, mật độ sét cho vùng lãnh thổ.

Hiện nay, EVNNPT đã hoàn thành triển khai cho khu vực miền Bắc và Bắc Trung bộ và đang triển khai cho khu vực Nam Trung bộ và miền Nam.

Thiết bị bay không người lái - UAV

Từ năm 2018, EVNNPT đã triển khai thử nghiệm ứng dụng UAV. Các đơn vị cũng đã chế tạo, cải tiến thêm UAV để xử lý đốt diều vướng trên dây dẫn, dây chống sét....

Việc trang bị UAV đã mang lại nhiều hiệu quả cho công tác kiểm tra quản lý vận hành đường dây đang mang điện, giảm thời gian kiểm tra, giảm nhân công, nâng cao năng suất lao động; hạn chế nguy hiểm cho người công nhân và đảm bảo an toàn cho con người, đường dây khi kiểm tra các hạng mục trên cao đang mang điện.

Nhờ UAV, việc quan sát khu vực đường dây cũng bao quát hơn, ghi nhận thực tế hiện trạng bằng hình ảnh, video có góc quan sát rõ, ở nhiều góc độ khác nhau, bay dọc theo đường dây, quay phim và chụp lại hình ảnh rõ nét với độ chính xác và tin cây cao…Thông tin ghi nhận cũng được phân tích, đánh giá chính xác hơn giúp người công nhân đánh giá chính xác tình trạng đường dây và hành lang.

Cũng nhờ UAV đã tiết kiệm được nhân công và rất hiệu quả so với việc đi bộ dọc theo hành lang tuyến, ở những cung đoạn đường dây đi qua các địa hình như: thung lũng, các khoảng vượt sông lớn, địa hình bị chia cắt bởi kênh rạch, sông ngòi, khu vực ngập lụt, địa hình phức tạp, nguy hiểm, kiểm tra sau mưa bão, khu vực người công nhân không tiếp cận được trong mùa mưa bão.

Tính đến nay, các đơn vị trong EVNNPT đã trang bị được nhiều chục bộ UAV phục vụ công tác quản lý vận hành đường dây và các đơn vị vẫn đang tiếp tục trang bị thêm để đảm bảo đáp ứng đủ yêu cầu phục vụ cho sản xuất, các đơn vị đã sử dụng UAV triển khai kiểm tra định kỳ đường dây, kiểm tra sau sự cố, kiểm tra hành lang, tình trạng sạt lở móng cột…

Bên cạnh đó, các đơn vị trong EVNNPT cũng đang nghiên cứu kết hợp triển khai ứng dụng AI phân tích hình ảnh từ thiết bị chụp ảnh, camera và thiết bị bay UAV bằng AI để nhận diện/phân loại được bất thường/bình thường trong kiểm tra đường dây.

Cũng để đảm bảo lưới truyền tải vận hành an toàn, tin cậy, ổn định, nâng cao năng suất lao động, EVNNPT đang tích cực nghiên cứu, triển khai ứng dụng thêm các công nghệ hiện đại, tự động nhằm  mang lại hiệu quả cao cho công tác quản lý vận hành lưới điện truyền tải như triển khai số hóa thông tin thiết bị đường dây trên phần mềm quản lý kỹ thuật PMIS, chuẩn hóa dữ liệu theo mô hình CIM, xây dựng các Dashboard, triển khai công cụ phân tích thông minh, cùng giao diện tùy biến để các đối tượng trong khối kỹ thuật có thể khai thác được thông tin từ hệ thống PMIS.

Ứng dụng công nghệ giám sát nhiệt động đường dây (DLR) cũng đang được triển khai để nâng cao khả năng tối ưu trong công tác quản lý vận hành đường dây với giám sát thông số thực, vận hành với tối ưu công suất đường dây theo điều kiện môi trường, giám sát được công suất, dộ võng, nhiệt độ đường dây sử dụng các dữ liệu về điều kiện thời tiết trong khu vực như tốc độ, hướng gió, nhiệt độ môi trường, bức xạ mặt trời để tính toán khả năng truyền tải của đường dây theo thời gian thực một cách kinh tế và hiệu quả nhất..