ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

HÀ THÁI VIỆT

GIỚI THIỆU HỆ THỐNG THU THẬP DỮ LIỆU TỪ XA
VÀ XÂY DỰNG CÁC ỨNG DỤNG GIÚP NÂNG CAO
CHẤT LƯỢNG QUẢN LÝ VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN
PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ HỘI AN

Chuyên ngành : Kỹ thuật điện
Mã số : 852.02.01

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ
KỸ THUẬT ĐIỆN

Đà Nẵng - Năm 2019


Công trình được hoàn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: TS. DƯƠNG MINH QUÂN

Phản biện 1: PGS.TS. Lê Kim Hùng

Phản biện 2: TS. Vũ Phan Huấn

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp
thạc sĩ kỹ thuật điện họp tại Trường Đại học Bách khoa
vào ngày 09 tháng 3 năm 2019

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Trong phạm vi thực hiện của Luận văn, tác giả nghiên cứu về hệ
thống thu thập dữ liệu hiện trạng của thành phố Hội An gồm dữ liệu
công tơ, thông số vận hành của các trạm biến áp phụ tải.
Xây dựng một số công cụ đơn giản nhằm tối ưu hóa công tác
quản lý vận hành lưới điện trên phần mềm Microsoft Excel với dữ liệu
lấy từ hệ thống quản lý dữ liệu đo Meter Data Management System


4
(MDMS) và Rf-Spider.
4. Phương pháp nghiên cứu
Tiếp cận hệ thống thu thập dữ liệu hiện trạng tại lưới điện phân
phối thành phố Hội An.
Sử dụng phần mềm Microsoft Excel và ngôn ngữ lập trình
Visual Basics Application (VBA) với dữ liệu lấy từ hệ thống quản lý
dữ liệu đo Meter Data Management System (MDMS) và Rf-Spider để
xây dựng các ứng dụng giúp nâng cao chất lượng công tác quản lý vận
hành lưới điện.
5. Bố cục đề tài
Chương 1: Giới thiệu tổng quan về lưới điện phân phối thành
phố Hội An.
Chương 2: Giới thiệu hệ thống quản lý dữ liệu đo đếm Meter
Data Management System (MDMS):
Chương 3: Giới thiệu hệ thống thu thập dữ liệu công tơ từ xa
(Rf-Spider):
Chương 4: Xây dựng các công cụ giúp nâng cao chất lượng công
tác quản lý vận hành lưới điện.
Kết luận và kiến nghị.




6
xảy ra nhiều.
- Hệ thống tụ bù hạ áp hoạt động chưa hiệu quả dẫn đến các trạm
biến áp quá bù và thiếu bù. Gây tổn thất điện năng giảm khả năng tải
của đường dây và giảm chất lượng điện áp
1.3.1. Chi tiêu tổn thất điện năng
Năm 2016, TTĐN của Điện lực Hội An là 5,3% giảm so với
2015 là 0,5 %.
Theo lộ trình giảm TTĐN từ năm 2016, phấn đấu đến năm 2020,
TTĐN toàn lưới điện Hội An là dưới 3,71 %. Trong đó TTĐN các
TBA công cộng khu vực nông thôn là
MDMS: Module quản lý và khai thác số liệu đo đếm, bao gồm
các tính năng chính sau đây:
Xem các thông số vận hành như công suất, phản kháng, dòng,
áp, cosphi theo thời gian thực. Thông tin chỉ số chốt tháng.
Khai báo điểm đo và lập yêu cầu để lấy số liệu của điểm đo.
Kết nối với hệ thống CMIS2 để đưa chỉ số vào tính hóa đơn.
2.2. Nội dung
2.2.1. Giao diện chính
Sau khi đăng nhập thành công, sẽ vào giao diện chính chương
trình MDMS như sau:
a. Công suất theo thời gian 30’
Sau khi chọn điểm đo bên danh sách điểm đo ở cửa sổ chính của
chương trình, Click chuột phải để hiển thị menu ngữ cảnh, chọn mục
" công suất theo thời gian 30’"
b. Sản lượng theo thời gian 30’
Sau khi chọn điểm đo bên danh sách điểm đo ở cửa sổ chính của
chương trình, Click chuột phải để hiển thị menu ngữ cảnh,chọn mục


9
"sản lượng theo thời gian".
c. Số liệu, biểu đồ dòng, áp, Cosφ,…
Sau khi chọn điểm đo bên danh sách điểm đo ở cửa sổ chính của
chương trình, Click chuột phải để hiển thị menu ngữ cảnh, chọn mục
xem "số liệu- Biểu đồ dòng, Áp, Cosφ".
d. Chỉ số theo thời gian
Sau khi chọn điểm đo bên danh sách điểm đo ở cửa sổ chính của
chương trình, Click chuột phải để hiển thị menu ngữ cảnh,chọn mục
"chỉ số theo thời gian".
e. Chỉ số chốt tháng

* Thống kê điểm đo có kết nối:
* Kết nối CMIS in hóa đơn:
* Cảnh báo:
b. Báo cáo
* Tổng hợp phụ tải theo ngày.
* Báo cáo số liệu vận hành.
* Sản lượng theo ngày.
* Tổng hợp điện năng giao nhận.
* Hệ số K đồ thị phụ tải.
* Thống kê người dùng truy cập chương trình.
* Thống kê lượng khách hàng có kết nối CMIS.
c. Giám sát
* Giám sát các điểm đo được chọn
* Chọn điểm đo cần giám sát
* Xem biểu đồ dòng điện, điệp áp các điểm đo có xuất hiện
cảnh báo:


11
2.2.3. Đánh giá hoạt động của chương trình
a. Hiệu quả đạt được
Tận dụng các ưu thế của hạ tầng mạng viễn thông di động, hệ
thống MDMS đã thu thập dữ liệu trực tiếp theo thời gian thực từ các
loại công tơ điện tử hiện đang hoạt động trên lưới điện Việt Nam, và
người sử dụng hệ thống có thể dễ dàng truy cập các dữ liệu của công
tơ trực tuyến 24/24 tại bất cứ nơi nào,…. Đồng thời, hệ thống cũng
đáp ứng được nhu cầu quản lý, điều hành hệ thống điện, tăng năng suất
lao động, giảm chi phí sản xuất và kinh doanh điện năng, nâng cao chất
lượng dịch vụ khách hàng của EVN.
b. Ưu điểm và nhược điểm của chương trình

TỪ XA (RF-SPIDER)
3.1. Giới thiệu chung
3.1.1. Tổng quan
Hệ thống RF-SPIDER là hệ thống thu thập chỉ số công tơ từ xa
hoàn toàn tự động, ứng dụng công nghệ không dây theo kiểu mắc lưới
(Rf-Mesh), sử dụng đường truyền sóng vô tuyến tầm ngắn (ShortRange RF). Mạng lưới thông tin được hình thành tự động bởi các công
tơ có tích hợp công nghệ Rf-Mesh phát sóng RF trong một khu vực kế
cận mà không cần đầu tư bất kỳ đường truyền nào khác, nhân viên ghi
chữ số không cần phải đến hiện trường.
Với những ưu điểm vượt trội và chi phí đầu tư thấp, hệ thống
RF-SPIDER là một sự kết hợp hoàn hảo giữa công nghệ không dây
theo kiểu mắt lưới các thiết bị đo đếm điện năng nhằm tạo nên một hệ
thống thu thập dữ liệu công tơ điện tử từ xa với quy mô lớn và độ tin
cậy cao.
3.1.2. Đặc trưng hệ thống
- Xây dựng nên một hệ thống thu thập chỉ số công tơ từ xa hoàn
toàn tự động.
- Tự động đọc chỉ số công tơ bất kỳ thời điểm nào, tự động đọc
chỉ số điện theo chu kỳ thời gian cấu hình trong hệ thống.
- Đáp ứng nhu cầu xây dựng hệ thống thông tin phục vụ thị
trường điện, đáp ứng lộ trình xây dựng lưới điện thông minh; góp phần
giải quyết triệt để vấn đề thu thập, quản lý số liệu đo đếm và tự động
hóa, hiện đại hóa hệ thống thông tin phục vụ khách hàng; góp phần


14
minh bạch trong công tác kinh doanh điện năng – điều mà ngành Điện
đang hướng tới.
3.1.3. Tính năng nổi bật
- Tính năng ổn định: Hệ thống có khả năng tự thích nghi, nghĩa

- Có chức năng kiểm tra sự đầy đủ và chính xác của các dữ liệu
thu thập.
- Tự động báo cáo, thống kê tình trạng thu thập dữ liệu của hệ
thống
c. Chức năng khác
- Thân thiện, dễ sử dụng, dưới dạng đồ họa.
- Có chức năng quản lý người dùng, nhóm người dùng; phân
quyền cho người dùng và nhóm người dùng có ghi nhận sự phân
quyền, thay đổi phân quyền.
3.2. Các thành phần trong hệ thống
3.2.1. Mạng lưới RF-Mesh
a. DCU (Data Collection Unit)
Là thiết bị chính của hệ thống nhằm thu thập chỉ số từ xa cho tất
cả các công tơ có trang bị giao tiếp RF trong một trạm biến áp.
b. Router
Là thiết bị định tuyến tạo nhằm quản lý, thu thập số liệu của một
số lượng công tơ nhất định.
c. Công tơ tích hợp công nghệ RF-Mesh (trong luận văn gọi tắt
là công tơ RF-Mesh)
Là sản phẩm đo đếm điện năng có tích hợp khối thu phát sóng
vô tuyến (RF), bên cạnh những chức năng đo đếm của Công tơ điện tử
thông thường, công tơ còn có khả năng tự tìm đường nhờ giải thuật
định tuyến thông minh, tự học và hình thành nên mạng lưới RF-Mesh


16
để chuyển thông tin của tất cả công tơ trong phạm vi phủ sóng của nó
về đến bộ thu thập tập trung DCU.
d. Module RF-EXT
Là thiết bị gắn ngoài dựa trên việc đo đếm xung kiểm định của

Điện lực (thông qua hệ thống mạng WAN EVN CPC)
d. Website khai thác số liệu
Là hệ thống website dùng để khai thác, hiển thị trực quan các
thông tin khách hàng, chỉ số, thông số vận hành công tơ khách hàng
mà hệ thống RF-SPIDER thu thập.
3.3. Ứng dụng hệ thống
3.3.1. Website quản lý và khai thác số liệu
a. Địa chỉ truy cập
http://spider.cpc.vn; http://www.rfspider.com/;
http://www.rfspider.vn/
b. Đăng nhập hệ thống
* Dành cho Điện lực:

➢ Các Menu trên thanh công cụ:
- Menu DỮ LIỆU HỆ THỐNG gồm có các thông tin:
- Menu CHỈ SỐ, TSVH ĐIỂM ĐO gồm có các menu thông tin:
- Menu THỐNG KẾ TRẠNG THÁI gồm có các menu thông tin:
* Dành cho người quản trị:
Chức năng: Phân quyền và quản trị người dùng (Tạo mới, chỉnh
sửa, phân quyền, lịch sử hoạt động và lịch sử cập nhật user) sử dụng
website RF-SPIDER
- Tạo người dùng mới:
- Chỉnh sửa phân quyền người dùng(user):
* Dành cho người quản trị:


18
Trang web sẽ hiển thị lịch sử số liệu của công tơ khách hàng,
thông tin hóa đơn theo từng tháng của khách hàng và tọa độ địa lý cǜng
như sơ đồ lưới trạm chứa cột lắp đặt công tơ khách hàng trong trường

định và thường là những chu kỳ thời gian lớn như tháng, quý.
Muốn thực hiện rà soát các tình trạng bất thường phải thực hiện
thủ công do đó tiêu tốn rất nhiều nhân công và thời gian dẫn đến
hiệu quả thấp trong công tác giám sát mua bán điện năng. Cần
thiết phải có một công cụ giúp tự động thao tác trên hệ thống
quản lý dữ liệu đo đếm để nhanh chóng phát hiện các trường hợp
bất thường trong việc sử dụng điện, qua đó đề ra những giải pháp
hiệu quả và kịp thời.


20
CHƯƠNG 4
XÂY DỰNG CÁC ỨNG DỤNG GIÚP NÂNG CAO CHẤT
LƯỢNG CÔNG TÁC QUẢN LÝ VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN
4.1. Các công cụ phát triển từ dữ liệu của hệ thống MDMS
4.1.1. Phát hiện tình trạng mất pha tại TBA phụ tải
- Trong thực tế vận hành hiện nay có nhiều trường hợp đường
dây trung thế 22kV bị tụt lèo, đứt dây hoặc cầu chì tự rơi tại trạm biến
áp phụ tải rớt một pha nhưng bảo vệ đường dây không tác động do
dòng thứ tự nghịch nhỏ hơn cài đặt hoặc do chỉnh định bảo vệ không
đúng
- Khi có sự cố mất 1 pha các TBA thì điện áp bị giảm đi đột ngột
không đủ điện áp để chạy các động cơ 3 pha nhưng bộ phận trực ban
vận hành không có thông tin để kịp thời thông báo đến khách hàng để
cắt điện ngừng sản xuất.
* Giải pháp: Từ thực tế đó, sau khi nghiên cứu, tác giả đã đưa ra
giải pháp: Tạo một module code VBA từ file excel tự động lấy dữ liệu
đo xa qua chương trình MDMS thông qua các mã điểm đo.
- Thiết lập chạy chương trình một cách tự động qua thời gian
định trước mà không cần người xem phải thao tác kích vào button.

với chu kỳ thời gian nhỏ để kịp thời phát hiện các vấn đề, chủ động
trong công tác xử lý như: kịp thời hoán chuyển, nâng dung lượng máy
biến áp tránh các sự cố có thể xảy ra; cài đặt chế độ đóng/cắt, hoán
chuyển hệ thống tụ bù để tránh tình trạng thiếu bù, quá bù.
Chính vì các lý do trên, cách sử dụng, khai thác chương trình
MDMS theo cách thông thường đã trở nên không hiệu quả, cần phải có
giải pháp để giải quyết các tồn tại trên trong công tác quản lý vận hành.
* Giải pháp:


22
Xuất phát từ thực tế rằng thao tác để lấy được thông số vận hành
của các trạm biến áp phụ tải là như nhau, cả quá trình là những thao
tác lắp đi lặp lại, việc tạo ra một công cụ giúp thực hiện cả quá trình
đó là hoàn toàn khả thi. Ngoài ra để tạo giao diện thân thiện và sự thuận
tiện trong quá trình sử dụng, việc dùng phần mềm Microsoft Excel để
tạo ra công cụ đó là sự lựa chọn tối ưu. Phần mềm Microsoft Excel
được hỗ trợ sẵn ngôn ngữ lập trình VBA (Visual Basics Application).
Thông qua lập trình VBA, phần mềm Microsoft Excel có thể tự
động lấy các thông số cần thiết từ cơ sở dữ liệu của chương trình
MDMS. Để có thể lấy chính xác thông tin của một trạm biến áp, người
dùng chỉ cần nhập trước mã điểm của trạm đó vào file Excel, công cụ
sẽ lấy chính xác thông số P, Q, cosφ ứng với mã điểm đo đó.
4.2. Các công cụ phát triển từ dữ liệu của hệ thống MDMS kết hợp
với Rf-spider
4.2.1. Theo dõi tỷ lệ tổn thất điện năng của TBA phụ tải theo
ngày
a. Mục đích của công cụ
Tổn thất điện năng luôn là một trong những vấn đề được quan
tâm hàng đầu đối với các đơn vị quản lý vận hành và kinh doanh điện

đảo cực tính công tơ hoặc cô lập trung tính vào công tơ, lấy trung tính
ngoài,... Việc theo dõi và phát hiện các trường hợp này rất khó khăn vì
các đối tượng chỉ thực hiện tác động trong thời gian ngắn vài ngày nên
với việc chốt chỉ số công tơ theo tháng không thể phát hiện được.
Trên cơ sở hiện tượng chung của các công tơ bị tác động là
không thay đổi chỉ số dù cho phụ tải vẫn đang tiêu thụ điện, việc phát
triển một công cụ giúp theo dõi chỉ số công tơ chốt theo ngày, qua đó
phát hiện được công tơ đang hoạt động bất thường là hoàn toàn khả


24
thi.
Nguyên lý hoạt động của công cụ dựa trên việc so sánh chỉ số
chốt của công tơ tại thời điểm đầu ngày và cuối ngày trong một khoảng
thời gian cho trước, đối chiếu với sản lượng điện tiêu thụ hàng tháng.
Nếu phụ tải vẫn đang dùng điện hàng tháng nhưng lại có chỉ số không
đổi theo ngày thì công tơ đó có khả năng đã bị tác động dẫn đến chỉ số
giữ nguyên. Thông thường chỉ số công tơ được chốt vào cuối mỗi
tháng, do đó nếu công tơ chị bỉ tác động trong khoảng thời gian vài
ngày thì khi chốt chỉ số công tơ đó vẫn cho kết quả bình thường. Nhưng
thực tế toàn bộ sản lượng điện phụ tải đó tiêu thụ trong khoảng thời
gian vài ngày công tơ bị tác động sẽ bị mất, điều đó sẽ làm tăng tỷ lệ
tổn thất điện năng của trạm biến áp công cộng.
b. Hiệu quả của công cụ
Ưu điểm của công cụ:
- Phát hiện nhanh các công tơ khách hang có chỉ số bất thường.
- Xác định được khoảng thời gian hệ thống đo đếm có khả năng
bị tác động dẫn đến sự sai lệch về sản lượng.
- Thao tác đơn giản, cho kết quả nhanh chóng.
Có thể thấy, với số lượng công tơ lên đến hàng chục nghìn như