Số hóa hệ thống điều khiển phân tán, hướng tới xây dựng nhà máy điện thông minh

Chuyển đổi số hệ thống điều khiển phân tán (DCS) tại các nhà máy thủy điện được Tổng công ty Phát điện 2 coi là điều kiện tất yếu để nâng cao khả năng hoạt động ổn định, an toàn của các tổ máy phát điện, hướng tới xây dựng “nhà máy điện thông minh” trong tương lai.

DCS là gì?

Trong hệ thống điều khiển phân tán DCS (Distributed Control System), các bộ điều khiển không tập trung tại một nơi mà được bố trí phân tán, với mỗi hệ thống con được điều khiển bởi một hoặc nhiều bộ điều khiển. Trong các nhà máy thủy điện, DCS có chức năng thu thập dữ liệu, giám sát mọi thay đổi trạng thái và điều khiển các thiết bị trong phạm vi toàn nhà máy. Hiện nay, DCS của các nhà máy điện được kết nối để gửi thông tin giám sát vận hành và nhận lệnh điều khiển từ Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia và các điều độ miền.

Sơ đồ hệ DCS điển hình

Đóng vai trò quan trọng trong quy trình sản xuất, nhưng DCS qua thời gian hoạt động đã bộc lộ một số hạn chế như: ràng buộc về giới hạn của hệ điều hành Windows, phần cứng không hỗ trợ, không còn phổ biến trên thị trường để đảm bảo công tác dự phòng; thực hiện thủ công việc cập nhật các thông số vận hành lên phần mềm Quản lý kỹ thuật, mất nhiều công đoạn và dễ sai sót; các hệ thống thông tin hoặc ứng dụng phục vụ trực tuyến cho quản lý chưa thực sự linh hoạt, chủ yếu vẫn phải tra cứu thông qua trung gian…

Do đó, việc hiện đại hóa DCS không chỉ là nhiệm vụ cấp thiết tại các đơn vị trực tiếp vận hành, mà còn là nguồn cung cấp thông tin kịp thời để quản trị doanh nghiệp, đưa ra các quyết định chính xác nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh ở cấp độ quản lý cao hơn là Tổng công ty Phát điện 2 (EVNGENCO 2) và Tập đoàn Điện lực Việt Nam.

Lộ trình chuyển đổi số

Tổng công ty Phát điện 2 đã giao cho Công ty Thủy điện A Vương (AVC) thực hiện thí điểm chuyển đổi số với Đề án “Số hóa hệ thống DCS và xây dựng hệ thống thông tin quản lý số liệu vận hành nhà máy thủy điện”, hướng tới nhân rộng mô hình cho khối thủy điện trong toàn EVNGENCO 2. Do khối lượng công việc tương đối lớn nên lộ trình chuyển đổi số được chia thành 2 giai đoạn, giai đoạn đầu được thực hiện trong 2021-2022 và giai đoạn 2 là 2022 - 2025.

Trong giai đoạn đầu tiên, AVC sẽ thực hiện số hóa dữ liệu DCS và xây dựng hệ thống thông tin quản lý số liệu vận hành đảm bảo các mục tiêu nhà máy vận hành ổn định, an toàn. Đồng thời tiến hành xây dựng hạ tầng phần cứng, phần mềm cho Web/Mobile để số hóa và lưu trữ, cập nhật số liệu vận hành một cách linh hoạt. Các hệ thống phần cứng và phần mềm phải có khả năng kết nối với các hệ thống hiện có và mở rộng, tương thích với các hệ thống công nghệ mới. Mặt khác, tối ưu hóa với sự hỗ trợ của trí tuệ nhân tạo trong công tác lập kế hoạch, sản xuất, bảo trì, sữa chữa,… hướng tới xây dựng “nhà máy thông minh”.

Kiến trúc hệ thống quản trị sản xuất thông minh XHQ (Operations Intelligence)

AVC còn nghiên cứu đề xuất ứng dụng phần mềm quản trị sản xuất thông minh nhằm hỗ trợ số hóa dữ liệu sản xuất với chức năng tổng hợp, chọn lọc, phân tích dữ liệu trong các hoạt động sản xuất kinh doanh từ nhiều nguồn khác nhau. Cụ thể, phần mềm này cho phép quản lý thông tin sản xuất, thủy văn, tình trạng vận hành, bảo trì, sửa chữa thiết bị, kết nối thu thập dữ liệu từ các hệ thống DCS,… Các thông số này hiển thị trực quan. Phần mềm còn có khả năng xuất file báo cáo vả chia sẻ đến văn phòng của AVC cũng như EVNGENCO 2. Người dùng có thể truy cập trên mọi thiết bị chạy trình duyệt web và bất cứ đâu có kết nối internet, đảm bảo linh hoạt và tính bảo mật thông tin cao.

Ở giai đoạn tiếp theo, AVC sẽ tiếp tục nâng cấp và thay thế hệ thống DCS để đảm bảo cho việc thực hiện chức năng điều khiển phân tán đối với toàn bộ Nhà máy Thủy điện A Vương theo hướng hiện đại, dễ vận hành, thân thiện người dùng, có tính mở, tuân thủ đúng logic điều khiển hiện hữu và có khả năng mở rộng, tương thích với các hệ thống khác của toàn nhà máy.

Thời gian tới, EVNGENCO 2 sẽ tiếp tục nghiên cứu, áp dụng các thành tựu khoa học công nghệ để chuyển đổi số thành công hệ thống DCS trong các nhà máy thủy điện, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất, làm tiền đề xây dựng các “nhà máy điện thông minh” của EVNGENCO 2 trong trương lai.


  • 10/08/2021 05:58
  • Minh Lương
  • 4713