(Cập nhật thông tin về IEC 61850 - Được viết bởi
Mr. Christoph Brunner, Thụy Sỹ)
IEC 61850 được xác định như công nghệ
nền tảng cho Smart Grids (các lưới điện thông minh). Trong khi phiên bản thứ
nhất (Edition 1) tập trung vào hệ thống bảo vệ, tự động hóa và điều khiển trạm
biến áp, hiện tại nó đã vượt ra khỏi trạm và bao trùm mọi thành phần của Lưới
điện thông minh.
Từ 5 năm trở lại đây, mọi người bắt
đầu nói về Smart Grids và mọi tổ chức muốn có tên tuổi trong công nghiệp điện
lực đã đưa ra lộ trình Smart Grid. Trong khi ban đầu có rất nhiều khái niệm về
một Smart Grid tồn tại, ngày nay với một cách hiểu chung, một nguyên lý then
chốt của một lưới điện thông minh là sử dụng truyền thông cấp cao và công nghệ
thông tin để giữ nguồn cấp điện ổn định đồng thời hỗ trợ tích hợp các nguồn
năng lượng mới và giảm tổng điện năng tiêu thụ.
Hiển nhiên, IEC 61850 là một trong
những những công nghệ truyền thông cấp cao có thể hỗ trợ Smart Grid. Trong năm
2014 nhóm làm việc WG17 của hội đồng kỹ thuật IEC TC57 đã tạo ra danh mục đầu
tiên để định nghĩa một tiêu chuẩn cho giám sát và điều khiển nguồn năng lượng
phân tán (Distributed Energy Resource - DER).
Các nhóm làm việc đã quyết định sử
dụng IEC 61850 như nền tảng cho công việc này, và trong năm 2009 bản nháp đầu
tiên của IEC 61850-7-420 - Các nút logic (logical node) cho DER được công bố.
Trong phiên bản đầu tiên này của tiêu chuẩn, tập trung chủ yếu vào điều khiển
tại chỗ và giám sát giữa các khối DER và hệ thống quản lý nhà máy. Các kiểu DER
đề cập trong phiên bản đầu tiên này bao gồm động cơ pitton, pin nhiên liệu, quang
điện, hệ thống hỗn hợp nhiệt và điện.
Với việc thúc đẩy tích hợp số lượng
lớn hơn các nguồn năng lượng tái tạo, nên cũng có yêu cầu về một tiêu chuẩn dựa
trên giao diện để quản lý tích hợp mạng lưới các thiết bị này. Gần đây, một bộ
phận đặc biệt của IEC TC 57, WG17 đang chuẩn bị một báo cáo kỹ thuật “IEC
61850-90-15-DER Grid Integration” mô tả các yêu cầu về giao diện dữ liệu
cho tích hợp và định nghĩa các mô hình dữ liệu IEC 61850 cho giao diện đó.
Quan điểm là tạo ra một mô hình
dữ liệu chung mô tả các đặc điểm về điện của bất kỳ khối DER hoặc hệ thống DER
độc lập với kiểu của nó. Một trong những ưu điểm của quan niệm này là nó có thể
dễ dàng ứng dụng với các công nghệ DER mới trong tương lai. Giao diện không chỉ
sử dụng để tích hợp các thế hệ thiết bị, nó cũng có thể ứng dụng với các phụ
tải thay đổi được hoặc với các thiết bị hoặc hệ thống lưu năng lượng.
Một ứng dụng khả thi của giao
diện này là một nhà máy điện ảo (Virtual Power Plant - VPP), nơi mà các hệ
thống quản lý VPP phải tích hợp nhiều hệ thống DER cung cấp công suất yêu cầu
cho lưới điện. Do vậy, hệ thống quản lý VPP cần biết các đặc điểm điển hình và
tức thời của các hệ thống DER được nối tới, ví dụ lượng công suất tác dụng và
phản kháng có thể được cung cấp và tổng năng lượng có thể lưu trữ được. Dựa
trên các yêu cầu về công suất, hệ thống quản lý VPP sau đó sẽ có khả năng đặt
công suất phát cho từng hệ thống DER qua các điểm đặt.
Nhưng giao diện cũng sẽ hỗ trợ
các chế độ vận hành khác của một hệ thống DER - một trường hợp có thể là một hệ
thống lưu trữ năng lượng lớn được nối với lưới và vận hành ở chế độ điều khiển
tần số - watt (công suất) bằng cách điều chỉnh năng lượng sơ cấp. Ở từng chế
độ, hệ thống DER sẽ vận hành đồng bộ dựa trên các thông số cài đặt và các giá
trị đo lường. Ví dụ ở chế độ điều khiển tần số - công suất, hệ thống DER sẽ đo
tần số và nếu tần số lệch khỏi giá trị định mức nó sẽ phát hoặc tiêu thụ năng
lượng dựa trên các thông số cài đặt.
Báo cáo IEC 61850-90-15 chỉ là một ví
dụ trong các hoạt động của nhóm làm việc WG17 nhằm hỗ trợ việc sử dụng IEC
61850 cho Smart Grids.
Một báo cáo kỹ thuật mô tả các mô hình
biến đổi thuận nghịch dựa trên hệ thống DER đã được công bố. Các mô hình các
động cơ điện đóng cắt được cũng như các chế độ của hệ thống lưu trữ năng lượng
đang được chuẩn bị.
Các công việc khác bao gồm tạo các mô
hình mới cho các thành phần của lưới phân phối như các mô hình chỉ thị sự cố hỗ
trợ tự phục hồi lưới điện.
Thông
tin về Christoph Brunner: là chủ tịch của công ty tư vấn độc lập
it4power LLC, Thụy Sỹ. Ông có trên 25 năm kinh nghiệm với kiến thức xuyên suốt
nhiều lĩnh vực trong công nghiệp điện và công nghệ tự động hóa. Trước đó, ông
làm quản lý dự án tại Công ty TNHH ABB Thụy Sỹ trong lĩnh vực sản phẩm công
nghệ điện tại Zurich, chịu trách nhiệm về cấu trúc truyền thông của hệ thống tự
động hóa trạm. Ông là người tổ chức của WG 10 và là thành viên của WG 17, 18,
19 của IEC TC57. Ông là thành viên cao cấp của IEEE-PES và IEEE-SA. Ông cũng là
ủy viên của IEEE, hoạt động trường trực trong nhiều nhóm làm việc của IEEE-PSRC
và là một thành viên của ủy ban PSRC chính và ủy ban trực thuộc. Ông là cố vấn
quốc tế của hội đồng Hiệp hội người sử dụng quốc tế UCA.
Biên dịch từ tạp chí PACWorld, số tháng 9 năm
2015