Từ khóa: Chuyển đổi số; Tổn thất điện năng; Cân pha; Quản lý lưới điện; Tiết kiệm năng lượng.

Low-voltage grid management is a complex task with a large workload. The application is built based on data collected from the CMIS system, remote metering of load, voltage, and feeder-head current, combined with standardization rules for pole numbering and meter-box coding to digitize the grid per transformer substation.

The system enables automatic suggestions for suitable conductor sizes, calculates pole-to-pole distances, identifies wire types (three-phase or single-phase), and computes technical losses based on feeder-head voltage and monthly load. To date, it has performed calculations for 48,655 public substations, with most technical-loss results closely matching those in CMIS. For substations with discrepancies, the system helps re-validate standardized data or detect issues such as faulty meters, electricity leakage, or commercial losses.

A standout feature is phase-balancing recommendation, solving combinatorially large problems (3ⁿ, with n being the number of single-phase meter boxes). The application uses Big Data algorithms to propose optimal operational strategies to reduce losses and stabilize voltage. Core features include: automatic drawing of the network diagram, technical loss calculation, optimal phase balancing suggestions, capacitor placement recommendations, and load analysis tools.

Field results show that phase balancing based on the application’s recommendations reduced average energy loss by 0.5% per substation, improved end-of-feeder voltage stability, cut manual work by 30%, and enhanced planning accuracy. The application contributes to modernizing grid management, improving customer service, and laying the foundation for smart grid development.

Keywords: Digital transformation; Energy loss; Phase balancing; Grid management; Energy efficiency.

1. GIỚI THIỆU (INTRODUCTION) 

Sự gia tăng nhu cầu sử dụng điện và xu hướng hiện đại hóa lưới điện đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc nâng cao hiệu quả quản lý và vận hành hệ thống điện. Quản lý lưới hạ thế là một bài toán phức tạp với khối lượng công việc lớn. Nghiên cứu lưới điện hạ thế, quy định chuẩn hóa về đánh số cột (thể hiện lộ, số cột, nhánh rẽ), mã hộp công tơ (theo lộ đường dây, loại hộp, thứ tự hôp),… Sử dụng dữ liệu thu thập được từ các nguồn CMIS, dữ liệu đo xa thông tin phụ tải, điện áp, dòng điện đầu nguồn, kết hợp với quy định chuẩn hóa để số hóa lưới điện hạ thế theo từng TBA. 

Với mục tiêu biến sự phức tạp của lưới điện hạ thế thành vấn đề đơn giản hóa cho người quản lý và người công nhân. Việc chuẩn hóa thông tin khách hàng từ đó có thể số hóa lưới điện hạ thế được xác định là nhiệm vụ quan trọng, là yếu tố then chốt quyết định thành công của số hóa lưới điện. Công tác chuẩn hóa thông tin khách hàng để số hóa lưới điện bao gồm: Thông tin điểm đo, Mã trạm, Số lộ, Số cột, Mã hộp, Số pha. Từ những thông tin trên, nhóm các khách hàng cùng trạm với nhau, cùng lộ, cùng cột, cùng hộp với nhau là tiền đề để vẽ sơ đồ lưới điện.

Việc tính toán tổn thất kỹ thuật của TBA cần nhiều thông tin như: Điện áp đầu nguồn, kích thước dây dẫn, loại dây, chiều dài dây, dòng điện, điện áp tại mỗi nút phụ tải tại mỗi thời điểm, cosj của phụ tải,… Đây là khối lượng dữ liệu rất lớn cho mỗi trạm. Biết được tổn thất kỹ thuật của TBA từ đó so sánh với tổn thất thực hiện trên CMIS để phân tích sơ bộ trước khi kiểm tra thực tế tại hiện trường góp phần giảm công sức của công nhân. 

Việc vẽ, cập nhật thông tin thay đổi sơ đồ lưới điện hạ thế là công việc định kỳ, do tính chất biến động thường xuyên do cải tạo thêm lộ đường dây, san tải TBA nên công tác vẽ và cập nhật đúng thông tin sơ đồ lưới điện hạ thế là công việc tốn nhiều thời gian, công sức. 

Để đánh giá mức độ mang tải của từng TBA, từng lộ, nhánh đường dây nếu không có công cụ thì chúng ta mất rất nhiều công sức và thời gian, chúng ta phải đi đo dòng điện tại nhiều thời điểm tại mỗi lộ, mỗi nhánh đường dây, đôi khi công tác này mất nhiều công nhưng không phản ánh đúng được thực tế do khách hàng thường dùng bất thường vào giờ nghỉ (đầu giờ sáng, buổi trưa, chiều tối,…). 

Do vậy, cần có công cụ phù hợp để chúng ta có thể quản lý đơn giản hơn với vấn đề trên. Ngày nay, trong kỷ nguyên công nghệ số, việc phân tích dữ liệu lớn và khai thác công nghệ đã trở thành một nhiệm vụ dễ dàng hơn rất nhiều so với trước đây. Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ và các thuật toán đã giúp cho việc xử lý khối lượng dữ liệu khổng lồ trở nên khả thi và hiệu quả. Chuyển đổi số giúp chúng ta đưa nhiều thông tin lên sơ đồ lưới điện như thể hiện mức độ mang tải của từng đoạn đường dây, mức độ sử dụng điện tại mỗi nút, công suất phản kháng cần bù tại mỗi nút, điều này nâng cấp cái nhìn trực quan về tình trạng lưới điện mà chúng ta cần quản lý. 

Công tác cân pha: Sự phức tạp của lưới điện hạ thế còn thể hiện ở biến động liên tục của phụ tải điện, việc sử dụng điện không đồng đều đối với mỗi phụ tải làm phức tạp quá trình làm mất cân bằng pha của lưới điện. Để có thông tin phục vụ công tác cân pha cần xác định phân bổ phụ tải của TBA tại mỗi nhánh, mỗi lộ đường dây bằng cách đo dòng điện, xác định mức sử dụng phụ tải. Khi xác định xong thì người quản lý tính toán, lựa chọn phụ tải cần di chuyển để thực hiện cân pha. Khi thực hiện quản lý thủ công thì công tác cân pha hoàn toàn phụ thuộc vào kinh nghiệm, trình độ, mức độ quan tâm của người công nhân, có các tình huống cân pha như sau:

   + Loại 1: Cân pha tại mỗi nhánh, cân bằng pha từ cuối nguồn lên đầu nguồn, cân bằng pha tại phần lớn thời điểm.

   + Loại 2: Cân pha cho mỗi lộ, việc chọn phụ tải cân theo cảm tính, khi thấy đầu nguồn cân bằng pha tại thời điểm thực hiện là thôi.

   + Loại 3: Thực hiện cân pha tại vị trí thuận tiện (cột dễ trèo, vị trí đi lại thuận tiện,…) đảm bảo đầu nguồn cân bằng pha.     

Để xác định thông tin mang tải, tình trạng lệch pha tại mỗi vị trí nếu không có công cụ cần phải đo dòng điện thủ công tại mỗi nhánh, mỗi thời điểm, hoặc lắp công tơ di động có đo xa để xác định. Do vậy công tác khảo sát là mất rất nhiều công sức, thời gian. Khi có số liệu thì việc tính toán để lựa chọn hộp cần cân pha cần khối lượng tính toán lớn, việc tính toán cần người có kinh nghiệm, trình độ, trách nhiệm. Do có các khó khăn như trên đôi khi người công nhân thường lựa chọn phương án cân pha tại theo Loại 2 hoặc Loại 3, mục đích chủ yếu là cân pha cho TBA, việc này không đem lại nhiều hiệu quả về giảm tổn thất điện năng, ...

Phát triển ứng dụng hỗ trợ công tác cân pha luôn là mong muốn của người quản lý lưới điện, trước đây các đơn vị thường sử dụng công cụ excel để đưa thông số sơ đồ lưới điện của TBA vào và sản lượng tại các nút để tính toán dòng điện trung bình của từng hộp công tơ theo sản lượng hàng tháng, sau đó dựa vào kinh nghiệm để chuyển hộp công tơ thấy phù hợp sang pha ít sử dụng hơn, với excel thì không thể tính toán được phương án tối ưu vì khả năng tổ hợp các trường hợp cân pha là rất lớn (3ⁿ trường hợp, với n là số hộp công tơ 1 pha, ví dụ trường hợp TBA trung bình có 300 khách hàng,  có 100 hộp công tơ 1 pha thì có 3¹⁰⁰≈ 5.15×10⁴⁷ khả năng tổ hợp cân pha, mỗi khả năng tổ hợp cân pha đều tính toán tổn thất, số vị trí cần di chuyển để so sánh chọn phướng án có tổn thất thấp nhất và số vị trí di chuyển là ít nhất). Do vậy cần nghiên cứu giải pháp xử lý dữ liệu lớn (Big Data) để xử lý tính toán đưa ra gợi ý cân pha theo Loại 1 (Cân pha tại mỗi nhánh, cân bằng pha từ cuối nguồn lên đầu nguồn, cân bằng pha tại phần lớn thời điểm) đảm bảo đưa ra gợi ý cân pha là tối ưu (tổn thất là thấp nhất, số vị trí di chuyển là ít nhất).

Công tác tính toán lắp đặt tụ bù hạ thế: Việc tính toán lắp đặt tụ bù thủ công cần nhiều thông số đầu vào như: Kết cấu lưới điện, tiết diện dây dẫn, chiều dài đường dây, nhánh đường dây; Sản lượng điện của các phụ tải tại mỗi đoạn đường dây; Tính chất phụ tải (mức độ sử dụng công suất phản kháng của phụ tải, biểu đồ phụ tải điển hình,…); Mức độ cân bằng pha của nhánh phụ tải, hiệu quả nhất khi nhánh cân bằng pha. Công tác quản lý tụ bù còn thủ công, chưa có công cụ để hỗ trợ tính toán, quản lý tình trạng tụ bù, việc tính toán cần nhiều thông tin làm khó khăn cho người công nhân quản lý. Chúng ta cần công cụ để hỗ trợ quản lý, lắp đặt tụ bù ở vị trí, dung lượng phù hợp.

Tóm lại, công tác quản lý lưới điện hạ thế có khối lượng công việc lớn, lưới điện phức tạp, có biến động liên tục, chuyển đổi số giúp chúng ta có thể xây dựng ứng dụng để quản lý hiệu quả hơn. Ứng dụng cần đáp ứng các yêu cầu: Dễ triển khai, Hiệu quả, Dễ sử dụng, Nâng cao năng suất lao động. 

2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT / PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU (THEORETICAL FRAMEWORK / METHODS)

2.1. Kiến trúc hệ thống và quy trình xử lý dữ liệu

Ứng dụng giải pháp chuyển đổi số nâng cao hiệu suất lưới điện hạ thế trong nghiên cứu này được thiết kế theo kiến trúc nhiều module, gồm năm thành phần chính: (i) module thu thập dữ liệu từ hệ thống CMIS, đo xa, (ii) kho dữ liệu thu thập, (iii) kho dữ liệu chuẩn hóa lưới điện, (iv) module xử lý, chuẩn hóa dữ liệu, (v) module tổng hợp hiện trạng lưới điện, (vi) module tính toán cân pha lưới điện, (vii) kho dữ liệu lưới điện, (viii) module báo cáo tổng hợp.

Hình 1. Kiến trúc hệ thống và quy trình xử lý dữ liệu

Luồng dữ liệu được bắt đầu từ việc tổng hợp dữ liệu của người dùng. Bộ thu thập dữ liệu tổng hợp dữ liệu từ hệ thống CMIS và dữ liệu đo xa. Sau đó dữ liệu được lưu trữ ở dữ liệu thu thập và được xử lý chuẩn hóa để lưu vào dữ liệu chuẩn hóa lưới điện, tiếp theo dữ liệu được tổng hợp hiện trạng lưới điện và được lưu vào dữ liệu lưới điện. Sau đó, hệ thống tính toán cân pha, so sánh với dữ liệu hiện trạng và được lưu vào dữ liệu lưới điện, từ đó lấy ra các báo cáo tổng hợp. 

2.2. Cơ sở nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu thông tin thu thập thông tin khách hàng để số hóa lưới điện bao gồm: Thông tin điểm đo, mã trạm, số lộ, số cột, mã hộp, số pha, sản lượng điện, vô công hàng tháng. Với quy định đánh số cột của EVN NPC cho lộ 1 là 1.1, 1.2, … 1.10, nhánh 1.5/1.1,… Nghiên cứu,  phân tích và tách các thành phần số lộ, số cột, số nhánh để đưa vào số hóa lưới điện, sắp xếp các lộ với nhau, các cột sẽ theo thứ tự từ cột 1 đến cột cuối (được thể hiện trên hình 2). Mã hộp công tơ có các thành phần Pha, Số lộ, Số thứ tự hộp trên cột, Loại hộp, Số thứ tự ô cửa sổ. Ví dụ khách hàng ở cột 1.5, mã hộp là A010542 thì A là pha, 01 là lộ 1, 05 là hộp thứ 5 trên cột, 4 là hộp 4 công tơ, 2 là công tơ khách hàng ở ô cửa sổ 2. Nghiên cứu nhóm các khách hàng ở cùng cột 1.5, có ký tự mã hộp từ thứ 2 đến thứ 6 là 01054 cùng nhau thành khách hàng cùng hộp. Từ đó số hóa tự động vẽ sơ đồ lưới điện hạ thế.

Tính toán sản lượng cho từng hộp, từng cột cùng lộ, cùng pha để tính toán dòng điện trung bình cho từng nút, tính toán dòng điện cộng dồn cho mỗi pha tại mỗi cột. Tính toán đưa ra kích thước dây dẫn phù hợp với dòng điện tại mỗi nút và phù hợp với kinh nghiệm thực tế. Tính toán đưa ra nhánh đang là 3 pha 4 dây hoặc 1 pha 2 dây. Kết hợp với các thông số điện áp đầu nguồn để làm cơ sở tính toán tổn thất kỹ thuật của TBA theo hiện trạng kết cấu lưới điện (theo số cột sẽ biết chiều dài của đường trục, của nhánh,...), hiện trạng cân pha. Tính toán xong so sánh với tổn thất thực tế thực hiện trên chương trình CMIS (nghiên cứu với TBA đã kiểm tra không lỗi công tơ, không rò điện, không tổn thất thương mại) để điều chỉnh phương pháp gán thông số cho phù hợp (Tiết diện, loại dây, chiều dài dây, cosj,…).

   Công tác cân pha: Việc tính toán đưa ra phương án gợi ý cân pha tối ưu đòi hỏi khối lượng tính toán là rất lớn. Nghiên cứu nghiên cứu giải pháp xử lý Big Data để xử lý tính toán đưa ra gợi ý cân pha theo Loại 1 (Cân pha tại mỗi nhánh, cân bằng pha từ cuối nguồn lên đầu nguồn, cân bằng pha tại phần lớn thời điểm), trình tự như hình 2,  đảm bảo đưa ra gợi ý cân pha là tối ưu. Giải pháp đưa ra tất cả các tổ hợp hộp công tơ 1 pha có thể xảy ra, mỗi tổ hợp đều được ghi nhận tính toán tổn thất kỹ thuật, số vị trí hộp cần di chuyển. So sánh tất cả các phương án với nhau để đưa ra phương án gợi ý cân pha là tối ưu (tổn thất là thấp nhất, số vị trí di chuyển là ít nhất). Ngày nay, tốc độ máy chủ, khả năng tính toán của máy chủ là rất nhanh, cùng thuật toán mà ứng dụng xử lý phù hợp dẫn đến việc tính toán cho bài toán cân pha khả thi và áp dụng vào thực tế được.

Hình 2: Trình tự thực hiện cân pha tại mỗi nhánh, cân bằng pha từ cuối nguồn lên đầu nguồn

Công tác tính toán lắp đặt tụ bù hạ thế: Nghiên cứu cho thấy với các khách hàng sử dụng điện cho mục đích sinh hoạt sử dụng điều hòa nhiệt độ, bình nóng lạnh, tivi, nồi cơm điện, nồi chiên không dầu, bóng đèn,… có hệ số cosj cao (trên 0,95). Những khách hàng có cosj thấp tập trung phần lớn ở khách hàng có lắp công tơ 3 pha, những khách hàng này đều được ghi nhận sản lượng điện vô công. Việc tính toán lắp đặt tụ bù hạ thế được tính toán cho từng nút, sản lượng điện vô công cho khách hàng sinh hoạt được sử dụng theo công thức kinh nghiệm cho mỗi vùng, với khách hàng có công tơ đo vô công thì sử dụng sản lượng điện vô công đo được để cộng thêm vào. Biết được sản lượng điện hữu công và vô công từng nút, kết hợp với kết cấu lưới điện đã được số hóa từ đó tính toán ra dung lượng cần lắp đặt tụ bù cho mỗi vị trí. 

Bằng việc linh hoạt trong tổng hợp dữ liệu đầu vào từ những thông số sẵn có của khách hàng trên hệ thống CMIS, linh hoạt trong việc cho phép nhập thông số dây dẫn đúng với thực tế (nếu cần chính xác hơn), ứng dụng cho phép người quản lý thực hiện đơn giản nhất là chỉ cần bấm tổng hợp là đã có thể tổng hợp ra tình trạng vận hành của TBA, đơn giản hóa vấn đề phức tạp của công tác quản lý lưới điện hạ thế. Dữ liệu báo cáo đầu ra được thể hiện ở dạng sơ đồ lưới điện có nhiều thông tin như: Kết cấu lưới điện, mức độ sử dụng điện tại mỗi nút (độ lớn nhỏ của nút), độ lớn dòng điện tại mỗi đoạn đường dây, dung lượng cần bù tụ điện tại mỗi vị trí. Dữ liệu có thể xuất ra bảng tính excel để phân tích và quản lý. Ứng dụng đưa ra gợi ý cân pha tối ưu, đưa ra hiệu quả đạt được sau khi cân pha, từng vị trí cần đảo pha để người quản lý ưu tiên lựa chọn thực hiện ưu tiên thứ tự thực hiện.

Kiến trúc hệ thống đảm bảo khả năng mở rộng, nâng cấp thêm các tính năng hỗ trợ công tác quản lý trong tương lai.

3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU/TÍNH TOÁN/MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN (RESULTS  AND DISCUSSION) 

3.1. Kết quả nghiên cứu và phân tích

Sau quá trình nghiên cứu và thử nghiệm, ứng dụng trong bài báo này có thể giải quyết được các vấn đề cơ bản về quản lý lưới điện hạ thế, đó là:

+ Dễ triển khai: Chỉ cần chuẩn hóa thông tin khách hàng trên CMIS đúng các thông tin: Mã trạm, Số lộ, Số cột, Mã hộp, Số pha;

+ Tổng hợp dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau chỉ bằng một nút nhấn tổng hợp;

+ Tự động vẽ sơ đồ lưới điện;

+ Tính toán tổn thất lưới điện hạ thế;

+ Hỗ trợ công tác đầu tư cải tạo lưới điện hạ thế;

+ Hỗ trợ công tác cân pha trên các lộ đường dây hạ thế;

+ Hỗ trợ quản lý, lắp đặt tụ bù.

Một số kết quả chính bao gồm:

Giảm tổn thất điện năng trung bình 0.5%/TBA: Việc áp dụng thuật toán tối ưu để cân pha và san tải giúp giảm đáng kể tổn thất điện năng so với phương pháp thủ công.

Tối ưu hóa phân bổ phụ tải: Ứng dụng gợi ý điều chỉnh phụ tải giữa các pha theo sản lượng, giúp hạn chế tình trạng quá tải cục bộ và giảm sự cố lưới điện.

Nâng cao chất lượng điện áp, giúp cải thiện dịch vụ cung cấp điện và giảm nguy cơ sự cố.

Giảm nhân công và chi phí vận hành: Nhờ vào giải pháp, nhu cầu nhân công cho công tác khảo sát, cân pha được giảm đáng kể, giúp tiết kiệm chi phí vận hành và bảo trì lưới điện.

Hỗ trợ giám sát thông minh: Ứng dụng cung cấp dữ liệu trực quan, giúp người vận hành dễ dàng theo dõi trạng thái lưới điện và đưa ra quyết định phù hợp.

Tính mới và phát hiện quan trọng của nghiên cứu:

+ Tích hợp thuật toán tối ưu vào cân pha: Đây là điểm đột phá so với các phương pháp truyền thống, giúp tối ưu hóa vận hành lưới điện giảm công tác khảo sát, tính toán thủ công.

+ Tự động vẽ sơ đồ lưới điện với các thông tin quan trọng: Hỗ trợ người quản lý trong việc theo dõi và phân tích tình trạng lưới điện một cách trực quan.

3.2. Mô phỏng, một số tính năng của ứng dụng và kết quả thử nghiệm

Khi tra cứu tình trạng lưới điện của trạm biến áp được thể hiện trên hình 3. Trên hình 3 cho thấy:

(1): Tổn thất thực hiện trong tháng 11 là 4,58%

(2): Lũy kế dòng điện cộng dồn các pha I(a), I(b), I(c) và trung tính I(0) đến điểm nút.

(3): Tổn thất kỹ thuật giải pháp tính ra, dùng để so sánh với tổn thất thực hiện.

(4): Lũy kế dòng điện cộng dồn về trạm biến áp, để biết được tình hình lệch pha của trạm.

Hình 3. Thể hiện dữ liệu hiện trạng của trạm biến áp 

Khi xem kết quả gợi ý cân pha được thể hiện trên hình 4. Trên hình 4 cho thấy:

(1): Tổn thất kWh thực hiện của trạm biến áp sau khi thực hiện cân pha theo gợi ý. 

(2): Tỷ lệ tổn thất kWh thực hiện của trạm biến áp sau khi thực hiện cân pha theo gợi ý.

(3): Dự kiến hiệu quả tỷ lệ tổn thất sau khi cân pha theo gợi ý với tổn thất kỹ thuật trước khi cân pha.

(4): Dự kiến dòng điện giữa các pha, kết quả cho thấy dòng điện các pha là cân bằng, dòng điện I(0) nhỏ.

(5): Số lượng hộp công tơ cần đảo pha theo gợi ý (6)

(6): Gợi ý pha cần thay đổi cho các khách hàng trong hộp (Hiện trạng là pha A thay đổi sang pha C).

Hình 4. Thể hiện dữ liệu gợi ý cân pha và hiệu quả đạt được

Khi xem sơ đồ lưới điện hạ áp được thể hiện trên hình 5. Trên hình 3 cho thấy:

+ Kích thước các điểm nút tương ứng với sản lượng điện năng sử dụng của các khách hàng tại cột và lộ

+ Kích thước đường nối thể hiện dòng điện trung bình của đoạn đường dây

+ Khi xem sơ đồ ta có góc nhìn trực quan về tình trạng mang tải và phân bổ phụ tải trên các lộ đường dây.

Hình 5. Thể hiện sơ đồ lưới điện hạ áp

Khi xem biểu đồ dòng điện tại 2 trạm biến áp thử nghiệm cân pha theo sản lượng được thể hiện trên hình 6. Trên hình 6 cho thấy:

+ Trước khi cân pha dòng điện tại 2 trạm biến áp bị lệch ở hầu hết các thời điểm

+ Sau khi cân pha dòng điện tại 2 trạm biến áp đồng đều ở hầu hết các thời điểm.

Hình 6. Thể hiện dòng điện tại trạm biến áp thử nghiệm trước và sau khi cân pha

Khi xem bảng tỷ lệ tổn thất tại các trạm biến áp thử nghiệm cân pha theo sản lượng được thể hiện trên hình 7. Trên hình 7 cho thấy:

+ Tỷ lệ tổn thất so với cùng kỳ năm trước đều giảm

+ Có thời điểm tỷ lệ tổn thất giảm trên 1%.

Hình 7. Thể hiện tỷ lệ tổn thất trước và sau khi cân pha

3.3. So sánh 

Bảng 1. So sánh với các nghiên cứu trước đây

So với các nghiên cứu trước đây được thể hiện ở bảng 1, ứng dụng này có tính mới và vượt trội nhờ ứng dụng công nghệ số hóa và thuật toán xử lý dữ liệu Big data để tối ưu hóa vận hành lưới điện hạ thế. Các nghiên cứu trước đó chủ yếu tập trung vào cân pha theo sản lượng thống kê dài hạn, đề tài khai thác hiệu quả dữ liệu số hóa từ đó giúp nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện.

4. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ (CONCLUSIONS) 

Nghiên cứu “Giải pháp chuyển đổi số nâng cao hiệu suất lưới điện hạ thế” đã cho thấy tiềm năng to lớn trong việc ứng dụng công nghệ số và xử lý dữ liệu để tối ưu hóa quản lý và vận hành lưới điện hạ thế. Qua quá trình phân tích, mô phỏng và thử nghiệm thực tế, nghiên cứu đã đạt được các kết quả quan trọng sau:

Giảm tổn thất điện năng: Ứng dụng gợi ý cân pha và san tải dựa trên thuật toán tối ưu hóa cho thấy khả năng giảm tổn thất điện năng trung bình khoảng 0.5% trên mỗi trạm biến áp, giúp nâng cao hiệu quả sử dụng trạm biến áp và đường dây điện.

Giảm số lượng các trạm công cộng quá tải do lệch pha, giảm tình trạng quá tải pha trên các đoạn đường giây mang tải, tăng khả năng mang tải cho đường dây và trạm biến áp, giảm thiệu sự cố.

Cải thiện chất lượng điện áp: Việc tối ưu hóa phân bổ phụ tải giữa các pha đã góp phần ổn định điện áp, giảm thiểu hiện tượng mất cân bằng pha và quá tải cục bộ, giữ điện áp ổn định giữa các pha, giải quyết tình trạng có pha thì điện áp cao, có pha thì điện áp thấp không chạy được phụ tải, góp phần nâng cao chất lượng điện năng.

Tiết kiệm chi phí vận hành: Tự động hóa quy trình cân pha và giám sát lưới điện giúp giảm đáng kể chi phí nhân công và giảm thời gian can thiệp thủ công.

Tăng cường khả năng giám sát và ra quyết định: Hệ thống giám sát tình trạng lưới điện theo sản lượng và lưới điện số cung cấp công cụ trực quan cho người quản lý trong việc theo dõi và điều chỉnh tình trạng lưới điện.

* Dựa trên các kết quả thu được, nghiên cứu đưa ra một số khuyến nghị cụ thể:

Áp dụng rộng rãi hệ thống số hóa: Các công ty điện lực nên chú trọng công tác chuẩn hóa thông tin khách hàng, số hóa lưới điện, triển khai ứng dụng “Giải pháp chuyển đổi số nâng cao hiệu suất lưới điện hạ thế” để tối ưu hóa vận hành, từ đó giảm thiểu tổn thất điện năng và nâng cao hiệu quả kinh tế.

Nâng cao năng lực đào tạo và chuyển giao công nghệ: Cần tổ chức các chương trình đào tạo chuyên sâu cho cán bộ vận hành và quản lý lưới điện về ứng dụng công nghệ số, đảm bảo họ nắm vững cách sử dụng phần mềm và các thiết bị tự động hóa.

Tiếp tục cải tiến thuật toán: Nghiên cứu nên được mở rộng với việc tiếp tục hoàn thiện thuật toán cân pha và san tải, tích hợp thêm các yếu tố như biến động tiêu thụ điện theo thời gian, tính chất phụ tải và điều kiện thời tiết, nhằm đưa ra các phương án tối ưu hơn.

Đẩy mạnh hợp tác giữa các đơn vị: Các cơ quan nghiên cứu, doanh nghiệp công nghệ và đơn vị quản lý lưới điện cần tăng cường hợp tác để chia sẻ kinh nghiệm, phát triển các giải pháp đồng bộ và thúc đẩy hiện đại hóa ngành điện.

Đánh giá và giám sát liên tục: Cần xây dựng hệ thống đánh giá định kỳ để theo dõi hiệu quả của giải pháp sau khi triển khai, từ đó điều chỉnh và cải tiến kịp thời nhằm duy trì hiệu suất hoạt động ổn định của lưới điện.

Tổng kết lại, việc ứng dụng chuyển đổi số trong quản lý lưới điện hạ thế không chỉ mang lại lợi ích kỹ thuật mà còn góp phần hiện đại hóa hệ thống điện, tăng cường hiệu quả kinh tế và cải thiện chất lượng cung cấp điện, hướng đến một hệ thống điện thông minh, bền vững trong tương lai.

5. LỜI CẢM ƠN (ACKNOWLEDGMENT) 

Chúng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Tổng giám đốc Tổng Công ty Điện lực cùng các đơn vị thuộc EVNNPC đã tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thu thập dữ liệu và triển khai thử nghiệm. Chúng tôi cũng biết ơn sự hỗ trợ và đóng góp quý báu của các chuyên gia, đồng nghiệp và các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực quản lý lưới điện, những người đã chia sẻ kinh nghiệm và kiến thức, góp phần hoàn thiện công trình nghiên cứu này.

Đặc biệt, chúng tôi cảm ơn các đối tác đã hỗ trợ về mặt kỹ thuật và tài chính, giúp cho nghiên cứu được tiến hành một cách hiệu quả. Sự hợp tác và chia sẻ từ các bên liên quan đã tạo nên một môi trường làm việc chuyên nghiệp, sáng tạo và đầy khích lệ.

Cuối cùng, chúng tôi xin gửi lời tri ân sâu sắc đến gia đình và bạn bè, những người luôn đồng hành và động viên chúng tôi trong suốt quá trình nghiên cứu.

6. TÀI LIỆU THAM KHẢO (REFERENCE) 

[1].  Joys Nancy, Tamil Mani S., S. Rohith, S. Saranraj, T. Vigneswaran; Load Balancing using Load Sharing Technique in Distribution System; 2020 6th International Conference on Advanced Computing and Communication Systems (ICACCS), 2020.

[2]. A novel method for balancing of three-phase network with a single phase load; 2016 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conference Europe (ISGT-Europe), 2016.

Gheorghe Grigoraș, Bogdan-Constantin Neagu, Mihai Gavrilaș, Ion Triștiu, Constantin Bulac; Optimal Phase Load Balancing in Low Voltage Distribution Networks Using a Smart Meter Data-Based Algorithm; Presented on

Quách Việt Dũng, Trần Đăng Sơn, Đinh Quang Thuần, Nguyễn Hồng Vân, Lê Minh Ngọc, Nguyễn Hồng Ân, Nguyễn Khắc Hải, Trần Văn Tuyến, Trương Ánh Dương, Phạm Gia Hùng, Vũ Đình Học, Trần Văn Minh, Nguyễn Minh Thu