XU THẾ ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN H T M TIÊN TIẾN (AMI) TẠI ...

13
PHÂN BAN B2. Truyền tải và phân phối điện 1 XU THẾ ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN HẠ TẦNG ĐO ĐẾM TIÊN TIẾN (AMI) TẠI VIỆT NAM Ban Kinh doanh Tổng Công ty Điện lực TP. Hồ Chí Minh Tóm tắt: Công nghệ đo đếm tự động (AMR: Automated Meter Reading) bắt đầu xuất hiện từ những năm giữa thập niên 80 và được ứng dụng rộng rãi từ cuối thập niên 90 thế kỷ XX tại các nước phát triển trên thế giới. Khoảng hơn 5 năm trở lại đây, dựa trên nền tảng của hệ thống AMR, một công nghệ hiện đại hơn bắt đầu hình thành và thường được gọi là hạ tầng đo đếm tiên tiến (AMI: Advanced Metering Infrastructure). So với hệ thống AMR chủ yếu dùng để thu thập dữ liệu 1 chiều từ công tơ thì hệ thống AMI dựa trên nền tảng truyền thông 2 chiều sẽ có thêm khả năng tương tác và điều khiển công tơ như đóng cắt từ xa, quản lý phụ tải và nhiều ứng dụng tiên tiến khác. Cùng với trào lưu phát triển lưới điện thông minh, các nước tiên tiến trên thế giới như Mỹ, Úc, Nhật và châu Âu đã và đang triển khai mạnh mẽ các hệ thống AMI để thay thế dần cho các hệ thống AMR. 1. KHÁI NIM VÀ CU TRÚC HTHNG AMI Khái nim htầng đo đếm tiên tiến (AMI) để chhthống đo đếm, thu thập và phân tích điện năng từ các công tơ thông minh, thông qua các phương tiện truyn thông khác nhau theo yêu cu hoc theo lịch định sn. Trong hthng AMI, dliu thu thập được tcông tơ sẽ được ghi lại, lưu trữ trong cơ sở dliệu đo đếm tập trung (MDMS) và được chia scho các ng dng khác. 1.1. Skhác nhau gia AMR và AMI Công nghđo đếm tđộng (AMR) bắt đầu tnhững năm giữa thập niên 80, nhưng mãi tới đầu những năm thập niên 90 thế kXX, AMR mi trnên phbiến trong vic tđộng thu thp dliệu điện năng tiêu thụ ca các khách hàng. Tuy nhiên, tới năm 2005, da trên các chức năng ca hthng AMR, mt công nghtiên tiến và phát trin mới được hình thành là htầng đo đếm tiên tiến AMI. AMR có thđược định nghĩa bao gồm các hthng 1 chiu, các hthống điều khin, các hthng da trên mạng điện thoi quay s, các thiết bđọc dliu cđịnh và các hthống điều khin chm trc tiếp. Nhng hthng này chcó chức năng thu thập thông tin mà không có kh

Transcript of XU THẾ ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN H T M TIÊN TIẾN (AMI) TẠI ...

Page 1: XU THẾ ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN H T M TIÊN TIẾN (AMI) TẠI ...

PHÂN BAN B2. Truyền tải và phân phối điện

1

XU THẾ ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN

HẠ TẦNG ĐO ĐẾM TIÊN TIẾN (AMI) TẠI VIỆT NAM

Ban Kinh doanh

Tổng Công ty Điện lực TP. Hồ Chí Minh

Tóm tắt: Công nghệ đo đếm tự động (AMR: Automated Meter Reading) bắt đầu xuất

hiện từ những năm giữa thập niên 80 và được ứng dụng rộng rãi từ cuối thập niên 90

thế kỷ XX tại các nước phát triển trên thế giới. Khoảng hơn 5 năm trở lại đây, dựa

trên nền tảng của hệ thống AMR, một công nghệ hiện đại hơn bắt đầu hình thành

và thường được gọi là hạ tầng đo đếm tiên tiến (AMI: Advanced Metering

Infrastructure). So với hệ thống AMR chủ yếu dùng để thu thập dữ liệu 1 chiều từ

công tơ thì hệ thống AMI dựa trên nền tảng truyền thông 2 chiều sẽ có thêm khả

năng tương tác và điều khiển công tơ như đóng cắt từ xa, quản lý phụ tải và nhiều

ứng dụng tiên tiến khác. Cùng với trào lưu phát triển lưới điện thông minh, các nước

tiên tiến trên thế giới như Mỹ, Úc, Nhật và châu Âu đã và đang triển khai mạnh mẽ

các hệ thống AMI để thay thế dần cho các hệ thống AMR.

1. KHÁI NIỆM VÀ CẤU TRÚC HỆ THỐNG AMI

Khái niệm hạ tầng đo đếm tiên tiến (AMI) để chỉ hệ thống đo đếm, thu thập và phân tích điện

năng từ các công tơ thông minh, thông qua các phương tiện truyền thông khác nhau theo yêu

cầu hoặc theo lịch định sẵn. Trong hệ thống AMI, dữ liệu thu thập được từ công tơ sẽ được

ghi lại, lưu trữ trong cơ sở dữ liệu đo đếm tập trung (MDMS) và được chia sẻ cho các ứng

dụng khác.

1.1. Sự khác nhau giữa AMR và AMI

Công nghệ đo đếm tự động (AMR) bắt đầu từ những năm giữa thập niên 80, nhưng mãi tới đầu

những năm thập niên 90 thế kỷ XX, AMR mới trở nên phổ biến trong việc tự động thu thập dữ

liệu điện năng tiêu thụ của các khách hàng. Tuy nhiên, tới năm 2005, dựa trên các chức năng

của hệ thống AMR, một công nghệ tiên tiến và phát triển mới được hình thành là hạ tầng đo

đếm tiên tiến AMI.

AMR có thể được định nghĩa bao gồm các hệ thống 1 chiều, các hệ thống điều khiển, các hệ

thống dựa trên mạng điện thoại quay số, các thiết bị đọc dữ liệu cố định và các hệ thống điều

khiển chạm trực tiếp. Những hệ thống này chỉ có chức năng thu thập thông tin mà không có khả

Page 2: XU THẾ ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN H T M TIÊN TIẾN (AMI) TẠI ...

HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2014

2

năng đưa ra các lệnh hay bản tin điều khiển. Thêm nữa, dữ liệu từ AMR thường là thu thập hàng

tháng.

AMI là hệ thống đo lường, thu thập, phân tích điện năng sử dụng qua các công tơ thông minh,

thông qua các công nghệ truyền thông 2 chiều theo yêu cầu hoặc theo các lịch định sẵn. Hệ

thống cấu trúc này phải được mở rộng để hỗ trợ cho các ứng dụng từ đơn giản nhất tới phức tạp

nhất. Điểm khác biệt lớn nhất giữa hệ thống AMR và AMI chính là các chức năng có trong hệ

thống.

Hình 1. Sự khác nhau giữa AMR và AMI

1.2. Các thành phần của AMI

Hệ thống AMI bao gồm những thành phần sau:

Công tơ thông minh;

Bộ tập trung dữ liệu (DCU) thu nhận hoặc phát thông tin từ/tới công tơ và từ/tới hệ thống

quản lý dữ liệu đo đếm MDMS;

Hệ thống đầu cuối (HES): hệ thống đấu nối với công tơ và nhận/phát thông tin. Các giao

thức và kết nối định kỳ với công tơ được thực hiện từ đây.

Hệ thống quản lý dữ liệu đo đếm (MDMS): đây là bộ phận chính của hệ thống AMI, xử

lý tất cả các thông tin và gửi yêu cầu vận hành tới HES. MDMS thường bao gồm:

- Phần mềm quản lý;

- Cơ sở dữ liệu cho thông tin thu thập;

- Giao diện với các hệ thống khác của các đơn vị;

- Giao diện vận hành (giao diện này có thể tùy chỉnh theo nhu cầu của người dùng).

Page 3: XU THẾ ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN H T M TIÊN TIẾN (AMI) TẠI ...

PHÂN BAN B2. Truyền tải và phân phối điện

3

2. CÁC LỢI ÍCH CHÍNH KHI TRANG BỊ HỆ THỐNG AMI

2.1. Giảm tổn thất và nâng cao hiệu quả sử dụng điện

Giảm tổn thất: việc trộm cắp điện gần như được loại trừ, dữ liệu chính xác và tin cậy sẽ tăng

hiệu quả thu tiền điện.

Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả: hệ thống giúp khách hàng sử dụng năng lượng tiết

kiệm và hiệu quả hơn thông qua việc cung cấp thông tin trực tuyến biểu đồ phụ tải và lịch sử

tiêu thụ điện.

2.2. Quản lý chất lượng điện năng, điều khiển phụ tải

Giám sát chất lượng điện năng và độ tin cậy: chất lượng điện năng bao gồm chất lượng điện áp

trên lưới điện phân phối và chất lượng dòng điện phụ tải. Việc giám sát liên tục chất lượng điện

áp cho phép phản hồi một cách nhanh chóng và chính xác các khiếu nại của khách hàng. Việc

đó cũng cho phép lưới điện có thể có phản ứng bảo vệ kịp thời khi có vấn đề về chất lượng điện

năng, trước khi có tổn hại tới lưới điện hoặc khách hàng. Việc ghi lại những lần mất điện, tụt

điện áp và một số yếu tố khác của chất lượng điện áp sẽ giúp các công ty phân phối biết khu vực

nào trên lưới điện cần đầu tư nhất và yếu tố chất lượng điện năng nào cần được tư vấn cho

khách hàng.

Giới hạn phụ tải: Giới hạn từ xa một lượng công suất lớn nhất của một điểm đo là chức năng

cho phép giảm tối đa lượng công suất nào đó tại một điểm đo mà không cần ngừng cung cấp

điện toàn diện điểm đo đó. Chức năng này là linh hoạt hơn so với việc tách đấu nối toàn bộ phụ

tải và tuân thủ tốt hơn các yêu cầu về an toàn và nghĩa vụ cung cấp điện.

Biểu giá linh hoạt: khuyến khích khách hàng hạn chế công suất phụ tải đỉnh bằng cách kiểm

soát phụ tải và cho phép các máy phát nội bộ đấu nối trực tiếp với lưới điện phân phối.

2.3. Quản lý kinh doanh, dịch vụ khách hàng

Thu tiền điện và lập hóa đơn kịp thời, chính xác: Công ty Điện lực có thể tự động phát hành hóa

đơn tiền điện mà không cần phải đọc công tơ thủ công.

Dịch vụ khách hàng: cung cấp trực tuyến cho khách hàng những thông tin liên quan về:

Sự cố trên lưới điện, sửa chữa, bảo dưỡng và lắp đặt mới;

Đấu nối và tách đấu nối khách hàng;

Chất lượng điện năng;

Lượng điện năng sử dụng của khách hàng;

Khả năng tiết kiệm chi phí sử dụng điện.

2.4. Đóng cắt điện từ xa

Page 4: XU THẾ ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN H T M TIÊN TIẾN (AMI) TẠI ...

HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2014

4

Quy định hiện nay cho phép tách đấu nối khách hàng trong trường hợp không trả tiền điện sau

khi đã có thông báo trước. Khách hàng sẽ được đấu nối trở lại sau khi đã trả xong nợ tiền điện

và phí tái đấu nối. Trên thực tế, có thể cải thiện việc nợ tiền điện của khách hàng thông qua tách

đấu nối các khách hàng không trả tiền điện một cách tự động.

2.5. Thanh toán trả trước

Việc đưa chức năng thanh toán trả trước áp dụng tại Việt Nam đòi hỏi nhiều phân tích cụ thể

trước khi xác định được phương pháp phù hợp nhất. Các phương án hiện có như sau:

Tích hợp chức năng thanh toán trước vào trong giải pháp hệ thống AMI, hoặc

Phát triển song song một hạ tầng cho thanh toán trước bao gồm các công tơ đặc biệt, phần

mềm và các điểm bán hàng tự động.

Theo đó, việc tích hợp chức năng thanh toán trong hệ thống AMI dễ dàng hơn bởi các yếu tố

sau:

Tích hợp chức năng thanh toán trước với chi phí không đáng kể.

Tính linh hoạt trong việc kết nối với ứng dụng kinh doanh khác trong AMI.

3. CÁC PHẦN TỬ CHÍNH CỦA HỆ THỐNG AMI

3.1. Công tơ thông minh

Các công tơ thông minh là những thiết bị đo đếm tiên tiến hơn so với công tơ truyền thống là

công tơ cơ khí hoặc công tơ điện tử nhưng không có hạ tầng truyền thông. Mặc dù là loại công

tơ phổ biến hiện nay, công tơ cơ khí hoặc công tơ điện tử thông thường có một số nhược điểm

so với công tơ thông minh như: (i) dễ dàng bị ăn cắp điện, (ii) cần đến tận nơi đặt công tơ để

đọc số liệu điện năng phục vụ lập hóa đơn, có khả năng đọc sai hoặc có gian lận, (iii) không thể

tách đấu nối từ xa khi khách hàng không trả tiền điện, (iv) độ chính xác giảm theo thời gian và

(v) không dùng phổ biến trong tương lai do không có những chức năng như đọc công tơ từ xa,

biểu giá điện linh hoạt, hạn chế phụ tải, và phân loại phụ tải. Do đó công tơ thông minh đời mới

là một giải pháp cho những nhược điểm trên do có một loạt những chức năng có thể nâng cao

hiệu quả vận hành và dịch vụ khách hàng.

Thông thường cấu phần chính của hệ thống AMI là công tơ thông minh. Công nghệ về công tơ

thông minh đã có bước phát triển nhảy vọt dễ thấy nhất trong các cơ sở hạ tầng ngành điện trên

toàn thế giới, do nó đã mang tính thông minh tới “đoạn cuối cùng” giữa lưới điện và khách hàng

sử dụng điện. Do đó, cơ quan điều tiết và các công ty cần đánh giá nghiêm túc các tính năng của

các thiết bị sẽ được cài đặt vì nếu thiếu phần tử quan trọng này, sẽ không thấy được hết những

tiềm năng của AMI.

Được xem là tính năng liên quan nhiều nhất tới hoạt động kinh doanh của bất kỳ công ty phân

phối nào, công tơ phải đảm bảo duy trì độ chính xác và tin cậy trong suốt thời gian vận hành. Có

Page 5: XU THẾ ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN H T M TIÊN TIẾN (AMI) TẠI ...

PHÂN BAN B2. Truyền tải và phân phối điện

5

nghĩa, công tơ phải được thiết kế và lắp đặt với các bộ vi xử lý tiên tiến để hoạt động mà không

bị suy giảm chất lượng dưới điều kiện vận hành liên tục.

Các yêu cầu về chức năng công tơ thông minh là:

Thu thập dữ liệu điện năng tự động;

Phân tích chất lượng điện năng;

Sử dụng biểu giá điện linh hoạt;

Tự động thay đổi khung thời gian theo mùa;

Phần tử ngắt kết nối;

Khả năng tương tác;

Truyền thông;

Chống giả mạo, ghi sự kiện và cảnh báo;

Bảo mật dữ liệu;

Tự chuẩn đoán;

Bộ lặp công tơ;

Nâng cấp phần mềm;

Cắm và chạy;

Hiển thị các thông tin thanh toán trước;

Khả năng sử dụng trong tương lai và tích hợp với những yêu cầu về lưới điện thông minh

sau này.

3.2. Bộ tập trung dữ liệu

Bộ tập trung dữ liệu (DCU) là thiết bị điện tử tập trung dữ liệu và hoạt động như một cổng

truyền thông giữa các công tơ, HES MDMS.

DCU quản lý các công tơ nói chung thông qua công nghệ PLC, RF và trong một số trường hợp

thông qua cổng nối tiếp (RS232 hoặc RS485) và truyền dữ liệu đã thu thập thông qua GPRS,

3G, Ethernet hoặc cáp quang tới HES/MDMS. DCU quản lý công tơ bao gồm việc phát hiện

công tơ, đọc và lưu dữ liệu đo đếm định kỳ hoặc theo yêu cầu, biểu đồ phụ tải, giám sát công tơ,

thông báo khi có trộm cắp điện và các thông tin khác.

Các yêu cầu về chức năng của DCU là:

Vận hành độc lập;

Giao tiếp với HES/MDMS;

Truyền thông với công tơ;

Page 6: XU THẾ ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN H T M TIÊN TIẾN (AMI) TẠI ...

HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2014

6

Tự động phát hiện công tơ mới trên lưới điện;

Tự động thu thập dữ liệu công tơ;

Tự động gửi dữ liệu tới MDMS;

Lưu trữ dữ liệu công tơ;

Lịch sử thao tác hoạt động;

Nâng cấp phần mềm và cấu hình;

Khả năng hỗ trợ nhiều công tơ;

Khả năng lưu trữ dữ liệu nội bộ;

Cổng truyền thông tin Gateway;

Mạnh mẽ và đáng tin cậy;

Quản lý và bảo trì thiết bị;

Bảo mật;

Khả năng tương tác vận hành;

Tích hợp linh hoạt;

Đồng hồ thời gian thực nội bộ (RTC);

Truyền thông DCU – Công tơ;

Truyền thông DCU – Máy chủ;

Quản lý thiết bị;

Pin trong cho các hoạt động trong trường hợp mất điện.

3.3. Hệ thống thiết bị đầu cuối (HES)

Giải pháp cho quản lý dữ liệu phải bao gồm: hệ thống thiết bị đầu cuối (HES) cho việc thu thập

dữ liệu và hệ thống quản lý dữ liệu đo đếm (MDMS) cho việc xử lý số liệu, nhập và xuất

dữ liệu.

HES có trách nhiệm chuyển yêu cầu logic từ hệ thống MDMS thành câu lệnh vật lý đến các

thiết bị như yêu cầu dữ liệu, đồng bộ thời gian, ngắt kết nối và kết nối lại của các công tơ khách

hàng dân dụng, cập nhật cấu hình đặc biệt là ToU và cập nhật phần mềm của công tơ và DCU

(gọi là “Cập nhật Firmware”).

Hệ thống HES phải được kết nối với thiết kế vật lý của công tơ. Hiện có nhiều nhà cung cấp hệ

thống đọc công tơ tự động có khả năng xử lý nhiều loại công tơ khác nhau. Các nhà cung cấp

HES thường cấp một giao diện chương trình ứng dụng API để truy cập từ xa. Điều quan trọng là

API cho phép liên kết với hệ thống MDMS về thông tin, trạng thái được yêu cầu.

Các yêu cầu về chức năng của HES là:

Page 7: XU THẾ ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN H T M TIÊN TIẾN (AMI) TẠI ...

PHÂN BAN B2. Truyền tải và phân phối điện

7

Quản lý người dùng;

Nhận dạng, xác định giao thức truyền thông với công tơ;

Thu thập dữ liệu công tơ;

Trao đổi dữ liệu với MDMS.

3.4. Hệ thống quản lý dữ liệu đo đếm (MDMS)

Hình 2. Cấu trúc hệ thống HES và MDMS

MDMS là trung tâm dữ liệu của toàn bộ hệ thống. Nhiệm vụ của hệ thống MDMS là lưu trữ dữ

liệu, xử lý dữ liệu, nhập và xuất dữ liệu đo đếm. Hệ thống MDMS sẽ rất quan trọng cho toàn bộ

giải pháp. Nó phải được mở rộng để cấu trúc đó có khả năng quản lý một lượng rất lớn các điểm

đo và giá trị đồ thị phụ tải. Nó phải được chứng minh là giải pháp mở cho các yêu cầu mới trong

tương lai.

MDMS cần vận hành một cách tự động khi các tương tác bằng tay khó sử dụng. Có nghĩa là

mọi hoạt động bắt đầu từ việc tạo, cập nhật và xóa các công tơ, các bộ tập trung và các đường

thông tin, và kết thúc với việc xuất các hóa đơn sang hệ thống thanh toán phải được thực hiện

bằng lệnh mà không cần dùng giao diện người dùng. Thậm chí việc phát hiện và xử lý lỗi cũng

phải được thực hiện tự động.

Các yêu cầu về chức năng của HES là:

Page 8: XU THẾ ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN H T M TIÊN TIẾN (AMI) TẠI ...

HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2014

8

Quản lý người dùng;

Quản lý tài sản và thiết bị;

Quản lý thiết bị HES;

Lưu trữ dữ liệu công tơ;

Xử lý theo các chuỗi thời gian;

Ngắt kết nối và tái kết nối;

Xử lý sự kiện và cảnh báo;

Trao đổi dữ liệu với HES.

3.5. Thiết bị hiển thị trong nhà (IHD)

Thiết bị hiển thị trong nhà (IHD) được sử dụng để hiển thị điện năng tiêu thụ qua công tơ và các

thiết bị đấu qua các ổ cắm điện thông minh trong nhà của khách hàng. Thông thường, IHD sẽ

cho phép khách hàng ghi lại điện năng và chi phí sử dụng điện của khách hàng.

Hiển thị của IHD được cấu hình để cung cấp các thông tin về điện năng, đặc biệt là tổng điện

năng sử dụng và dòng điện. Các thông tin này sẽ giúp khách hàng hiểu hơn cách mà các thiết bị

trong nhà tiêu thụ điện năng, là điều quyết định tới chi phí tiền điện khách hàng chi trả hàng

tháng. Nó cũng giúp khách hàng giám sát trạng thái làm việc của công tơ điện và các thiết

bị/ứng dụng trong nhà. IHD cũng cung cấp dữ liệu quá khứ của điện năng/chi phí hàng

tuần/hàng tháng/hàng năm…

IHD có thể được mang đi theo vị trí của khách hàng lựa chọn, có thể để trên bàn, treo trên

tường. IHD vận hành độc lập với công tơ cũng như các thiết bị tiêu thụ năng lượng.

Hình 3. Thiết bị IHD

3.6. Cổng thông tin Web (WPT)

Page 9: XU THẾ ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN H T M TIÊN TIẾN (AMI) TẠI ...

PHÂN BAN B2. Truyền tải và phân phối điện

9

Cổng thông tin Web (WPT) sẽ là một công cụ mạnh tạo điều kiện kết nối giữa hệ thống AMI và

người sử dụng. Người sử dụng ở đây không chỉ là các khách hàng đăng ký mà còn là nhân viên

tại các Công ty Điện lực cũng có thể sử dụng WPT. WPT hiển thị nhiều thông tin quan trọng, do

đó nó sẽ được bảo mật bằng giao thức https. Các đặc điểm sau sẽ được bao gồm tuỳ thuộc vào

yêu cầu của người dùng.

3.6.1. Đối với khách hàng

WPT là một công cụ rất mạnh và dễ dàng để các khách hàng giám sát điện năng tiêu thụ cũng

như các thông tin khác. Công cụ này cho phép khách hàng truy cập dữ liệu bất kỳ nơi nào có kết

nối internet thông qua các trình duyệt chuẩn như Microsoft Internet Explorer hoặc Firefox… Do

đó, khách hàng có thể truy cập mọi nơi trên thế giới, mọi lúc không bất kể ngày đêm. Việc truy

cập này là an toàn và bảo mật. Hơn nữa, các giao dịch thông qua WPT được tiến hành cùng với

các kênh mã hoá.

Các danh mục và chức năng của WPT đưa ra là đơn giản và trực quan, đồng thời việc sử dụng

dễ dàng hơn nhiều nhờ các hướng dẫn và thông báo nhắc nhở. WPT được phân ra thành nhiều

phần, điều này sẽ giúp khách hàng dễ dàng tập trung vào mục đích chính. WPT sẽ cho phép

khách hàng xem các thông tin thông qua các thiết bị như máy tính cá nhân, máy tính bảng, điện

thoại thông minh… Hơn nữa, WPT cũng cho phép khách hàng tương tác với MDMS, thực hiện

một số chức năng từ xa.

Nói chung, các chức năng của WPT căn bản tương tự với chức năng của IHD. Một số chức

năng khác của WPT như “thanh toán tiền điện” hoặc “kết nối/ngắt kết nối nguồn điện”… nói

lên việc tương tác 2 chiều giữa khách hàng sử dụng WPT và hệ thống AMI.

3.6.2. Đối với công ty điện lực

WPT được thiết kế không chỉ cho khách hàng sử dụng mà còn cho các nhân viên của công ty

điện lực sử dụng để giám sát các dữ liệu công tơ của khách hàng được lưu trong MDMS. Nó

cũng được sử dụng để giao tiếp với khách hàng và trả lời thủ công các yêu cầu của khách hàng

như thanh toán hoặc yêu cầu ngừng cấp điện. Hơn nữa, WPT là phương tiện linh hoạt cho các

công ty điện lực trong việc giám sát toàn diện các thông tin chính của hệ thống AMI.

4. HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG

4.1. Mạng cục bộ

Mạng cục bộ có thể gồm 2 công nghệ khác nhau:

Mạng cục bộ (LAN) bằng dây dẫn, hoặc

Mạng cá nhân không dây (WPAN) dựa trên truyền thông vô tuyến.

Một mạng cục bộ dựa trên công nghệ truyền thông có dây hoặc không dây được sử dụng để thu

thập dữ liệu đo từ các công tơ AMI đặt trong cùng một khu vực (ví dụ như, trong cùng một tòa

Page 10: XU THẾ ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN H T M TIÊN TIẾN (AMI) TẠI ...

HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2014

10

nhà/hộ gia đình/nhà máy). Nhiều công nghệ truyền thông điển hình được sử dụng trong mạng

cục bộ như trong hình 4.

Các ứng dụng khác cho mạng cục bộ liên quan tới các thiết bị để đấu nối nhiều công tơ thông

minh, ví dụ, trong các trạm biến áp nơi có nhiều xuất tuyến được đo đếm và kết nối tới hệ thống

AMI. Ví dụ về mạng cục bộ trong hệ thống AMI chính là truyền thông giữa DCU và các công

tơ thông qua công nghệ PLC và RF.

Hình 4. Các công nghệ truyền thông trong mạng cục bộ

4.2. Mạng truy cập

Mạng truy cập cung cấp môi trường truyền dữ liệu giữa công tơ hoặc bộ tập trung dữ liệu và các

mạng viễn thông công cộng. Ví dụ như truyền thông giữa các DCU và HES/MDMS. Các công

nghệ truyền thông sau đây được sử dụng phổ biến trong mạng truy cập:

Công nghệ vô tuyến công nghiệp hoặc độc quyền (thường là các dải dưới của GHz) –

433/470/868/915 MHz với giao thức truyền thông độc quyền;

Công nghệ Wi-Fi/PWLAN làm việc trong dải tần số 2.4 GHz hoặc 5 GHz;

Công nghệ mạng điện thoại di động công cộng dựa trên 2G/3G

GSM/GPRS/EDGE/HSxPA/UMTS;

Công nghệ PLC công nghiệp hoặc cá thể;

Page 11: XU THẾ ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN H T M TIÊN TIẾN (AMI) TẠI ...

PHÂN BAN B2. Truyền tải và phân phối điện

11

Công nghệ tương tự dựa trên PSTN hoặc xDSL;

Công nghệ Ethernet.

4.3. Mạng backhaul

Mạng backhaul liên quan đến khai thác các ứng dụng. Ví dụ về mạng backhaul trong phạm vi

hệ thống AMI chính là truyền thông trao đổi dữ liệu giữa các công ty điện lực. Các kết nối này

yêu cầu phải đáp ứng một lượng lớn dữ liệu truyền tin giữa các phần tử trong mạng lưới.

Đối với mạng Backhaul sử dụng các công nghệ phổ biến sau đây:

Công nghệ mạng điện thoại di động công cộng dựa trên 2G/3G

GSM/HSxPA/GPRS/EDGE/UMTS;

Các giải pháp PLC công nghiệp hoặc cá thể trên cấp điện áp trung áp;

Các liên kết bằng kênh viba;

Công nghệ WiMAX;

Công nghệ tương tự dựa trên PSTN hoặc xDSL;

Công nghệ Ethernet;

Liên kết Cáp quang.

5. KẾT LUẬN

Kinh nghiệm trên thế giới cho thấy để triển khai hiệu quả hệ thống AMI thì ngoài yếu tố kỹ

thuật, bốn yếu tố khác cần được xem xét là:

Khung pháp lý phải sẵn sàng;

Điều kiện xã hội, khách hàng;

Năng lực công nghệ của đơn vị triển khai;

Lợi ích – chi phí.

Tại Việt Nam, hệ thống AMR đã được các đơn vị thuộc Tập đoàn Điện lực Việt Nam đẩy mạnh

triển khai trong những năm gần đây. Tính đến cuối năm 2013, hệ thống AMR đã được triển khai

cho 1,15 triệu công tơ trong tổng số gần 20,8 triệu công tơ trong cả nước. Riêng đối với hệ

thống AMI thì hiện vẫn trong giai đoạn nghiên cứu, xây dựng tính năng, yêu cầu kỹ thuật và

chuẩn bị triển khai thí điểm. Việc triển khai rộng rãi hệ thống AMI tại Việt Nam vẫn còn nhiều

trở ngại như chi phí đầu tư cao, hạ tầng kỹ thuật và các chính sách hỗ trợ chưa sẵn sàng và đặc

biệt là mức độ tham gia từ phía khách hàng. Do đó có thể nói trong giai đoạn ngắn hạn, Việt

Nam sẽ vẫn tập trung phát triển hệ thống AMR. Việc ứng dụng AMI sẽ được thực hiện từng

bước, tùy thuộc vào nhu cầu khi các điều kiện hỗ trợ và cơ sở hạ tầng đã sẵn sàng.

Page 12: XU THẾ ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN H T M TIÊN TIẾN (AMI) TẠI ...

HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2014

12

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Báo cáo xây dựng yêu cầu kỹ thuật hệ thống AMI cho Việt Nam của tư vấn Mercados (Tây Ban Nha) – 2014

Page 13: XU THẾ ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN H T M TIÊN TIẾN (AMI) TẠI ...

13