acecook

Ứng dụng AI để cảnh báo sự cố, nâng cao hiệu suất hệ thống điện mặt trời

Công nghiệp năng lượng
25/10/2022 08:00
Trong bài báo sẽ trình bày các phân tích về một số vấn đề quan trọng trong việc triển khai các NMĐ - NLTT. Đặc biệt, công trình nhấn mạnh giải pháp Ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong hệ thống điện có nguồn phân tán: khắc phục tác động khi mức xâm nhập tăng dần của các NMĐ - quy định trong vấn đề ổn định điện áp trong trạng thái xác lập, tổn thất công suất, cũng như vấn đề ổn định động của lưới điện trong trạng thái quá độ.
aa

TÓM TẮT

Các nguồn phát điện từ năng lượng tái tạo (NLTT), năng lượng gió và năng lượng mặt trời (NLMT) đã và đang dần được đấu nối càng nhiều vào lưới điện hiện hữu của Việt Nam. Từ đó cung cấp nguồn điện phân tán hiệu quả giúp giải quyết vấn đề về nhu cầu sử dụng năng lượng tăng cao, đồng thời kết nối các cộng đồng ở vùng sâu, vùng xa khó khăn khi kết nối với lưới điện. Trước đây, khi số lượng và quy mô công suất của các nhà máy điện (NMĐ) từ NLTT chưa cao, vấn đề tác động của mức độ xâm nhập của các NMĐ – NLTT lên hệ thống là không đáng kể, và chưa đặt ra vấn đề lớn về phương diện ổn định đối với hệ thống lưới điện (xét về mặt ổn định điện áp, tần số).

• Nghiên cứu giá điện và giải quyết tắc nghẽn truyền tải trong thị trường điện nhằm đảm bảo tính ổn định
• Tính toán tổn thất công suất hệ thống điện mặt trời áp mái nối lưới

Trong bài báo sẽ trình bày các phân tích về một số vấn đề quan trọng trong việc triển khai các NMĐ – NLTT. Đặc biệt, công trình nhấn mạnh giải pháp Ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong hệ thống điện có nguồn phân tán: khắc phục tác động khi mức xâm nhập tăng dần của các NMĐ – quy định trong vấn đề ổn định điện áp trong trạng thái xác lập, tổn thất công suất, cũng như vấn đề ổn định động của lưới điện trong trạng thái quá độ.

I. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP: TÍCH HỢP CÁC NGUỒN ĐIỆN HIỆU QUẢ VÀ TỰ ĐỘNG HÓA

Bài viết này trình bày một phương pháp lọc dữ liệu có xem xét đến độ tin cậy của nguồn dữ liệu bằng cách phân tích trên nhiều mức độ tin cậy khác nhau và có thực hiện đối chiếu, so sánh kết quả với các phương pháp lọc dữ liệu trước đây. Cụ thể là ứng dụng trí tuệ nhân tạo để phân tích sự cố và sóng hài cũng như dự đoán phụ tải trong hệ thống điện có nguồn phân tán.

Machine learning như là một công cụ để con người ngày càng tiến tới gần hơn AI. Machine learning được định nghĩa là: ”Machine learning focuses on the development of computer programs that can access data and use it learn for themselves.” Chương trình máy tính được tập trung phát triển để truy cập dữ liệu và sử dụng nó để tự học. Có bốn loại học chính là học có giám sát (Supervised Machine learning), học không có giám sát (Unsupervised machine learning), học bán giám sát (Semi-supervised machine learning) và học tăng cường (Reinforcement machine learning)

1.1. Mô tả giải pháp

  • Thiết kế và chế tạo thiết bị đo sóng hài: PQ measurement (harmonics, Samples per cycle, sag/swell, unbalanced, voltage flicker) và Communication protocol (Ethernet và IEC61850)
  • Thiết kế hệ thống: Năng lượng gió, năng lượng mặt trời, lưu trữ năng lượng, microgridds và các hệ thống lưới điện thông minh khác.1.2. Một số tính năng chính của giải pháp
  • Chẩn đoán và dự báo lỗi của các thiết bị (MBA,…) thông qua phân tích tần số quét FRA.
  • Nghiên cứu dự báo phụ tải nguồn tái tạo. (Hình 1 và 2)
  • Chẩn đoán và dự báo tấm pin mặt trời bị lỗi thông qua xử lý hình ảnh
  • Ứng dụng trí tuệ nhân tạo để phân tích sự cố và sóng hài cũng như dự báo phụ tải trong hệ thống ĐMT
  • Giám sát biện độ sóng hài, độ ẩm của hệ thống ĐMT và điện gió tại thiết bị đầu cuối. Từ đó, xây dựng Server Cloud thu thập data (chuyên gia): ngày, giờ
  • Cảnh báo và xử lý khi hệ thống ĐMT bị sự cố
  • Xây dựng APP trên điện thoại.

    ung dung ai de canh bao su co nang cao hieu suat he thong dien mat troi
    Hình 1. Mô hình dự báo nhu cầu phụ tải dự đoán chính xác 95-99%.

    Bước 1: Nhập dữ liệu
    Một trong những thuật toán cơ bản của Machine learning là Perception, được phát triển bởi Frank Rosenblatt vào năm 1957. Thuật toán classification dùng để dự đoán nhãn cho 1 dữ liệu mới khi cho trước hai tập hợp dữ liệu đã được gán nhãn. Để làm được vấn đề, chúng ta cần tìm được ranh giới giữa 2 phân lớp được gọi là Boundary. Những boundary này được biểu diễn dưới dạng một hàm số tuyến tính.

    Dựa trên định dạng tập dữ liệu, cấu trúc mạng nơ-ron như thuật toán huấn luyện, số lượng nút ẩn, tỷ lệ dữ liệu huấn luyện, phương pháp tiền xử lý, phương pháp hậu xử lý, hàm chi phí và hàm kích hoạt cho các lớp khác nhau.

    ung dung ai de canh bao su co nang cao hieu suat he thong dien mat troi
    Hình 2. Biểu đồ điểm: plt.scatter, plt.plot(x, y, ‘’)

    ung dung ai de canh bao su co nang cao hieu suat he thong dien mat troi

    ung dung ai de canh bao su co nang cao hieu suat he thong dien mat troi
    Hình 3: Phổ sóng hài dòng điện ở hạ áp (0,4kV) tập trung ở bậc 5.

    Bước 2: Định cấu hình mạng nơ-ron

    ung dung ai de canh bao su co nang cao hieu suat he thong dien mat troiKỹ thuật dừng sớm và điều chỉnh Bayesian sẽ được xử lý tự động để tránh các vấn đề quá tải trong quá trình huấn luyện. Điều đó sẽ giảm bớt gánh nặng của nhiệm vụ nhà thiết kế. Trong ví dụ này, 70% tập dữ liệu huấn luyện được sử dụng để huấn luyện bộ phân loại mạng nơ-ron.ung dung ai de canh bao su co nang cao hieu suat he thong dien mat troiBước 3: Huấn luyện mạng nơ-ronung dung ai de canh bao su co nang cao hieu suat he thong dien mat troiBước 4: Đánh giá mạng nơ-ron

    Sau khi mạng nơ-ron được huấn luyện, nó cần được đánh giá để phân tích, xem xét nó có hoạt động tốt trong tập xác nhận và kiểm tra hay không. Trong ví dụ này, vì Bayesian Regulification được sử dụng, bộ xác thực không bắt buộc. Chỉ 30% tập dữ liệu đào tạo được sử dụng để đánh giá hiệu suất mạng nơ-ron. Cả ma trận nhầm lẫn và đường cong ROC đều được hỗ trợ để cung cấp cho nhà thiết kế cái nhìn sâu sắc về hiệu suất và độ ổn định của trình phân loại.ung dung ai de canh bao su co nang cao hieu suat he thong dien mat troiBước 5 Triển khai mạng nơ-ron

    ung dung ai de canh bao su co nang cao hieu suat he thong dien mat troiII. KẾT LUẬN

    Nhằm khắc phục nhược điểm trên, một giải pháp mới loại điều khiển tạo lưới dần được phát triển để thích ứng làm việc với hạ tầng điện sử dụng Trí tuệ nhân tạo với khả năng điều chỉnh điện áp và tần số qua việc điều khiển phi tập trung và tại chỗ (local de-centralized control). Trước khi xem xét các đặc tính cần có của thế hệ biến tần mới này, cần xem xét các thách thức kĩ thuật phải giải quyết. Đầu tiên, ứng dụng trí tuệ nhân tạo mới này sẽ dần được đưa vào làm việc trên lưới điện, cùng với việc tỉ lệ NLTT xâm nhập ngày càng cao vào lưới điện trong nhiều năm, nhiều thập kỉ tới. Đối với các lưới điện lớn, điều này cũng có nghĩa số lượng có thể lên đến hàng triệu các máy phát biến tần sẽ được vận hành trong một phạm vi địa lí rộng lớn.

    Ngô Đăng Lưu (Công ty Anh Minh Global)
    Nguyễn Đình Long (Trường Đại học Đồng Nai)
    Nguyễn Hùng (Trường Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh)

mca
Tin bài khác
Hơn 1.000 vận động viên dự Đại hội Thể dục Thể thao phường Tây Mỗ lần thứ I

Hơn 1.000 vận động viên dự Đại hội Thể dục Thể thao phường Tây Mỗ lần thứ I

Đại hội Thể dục Thể thao (TDTT) phường Tây Mỗ lần thứ I, năm 2025 được khai mạc sáng 26/10.
[E-Magazine] Ngân hàng tự động & vấn đề bảo chứng niềm tin

[E-Magazine] Ngân hàng tự động & vấn đề bảo chứng niềm tin

Ngân hàng hôm nay không chỉ là nơi cất giữ giá trị, mà đã trở thành hệ tuần hoàn của nền kinh tế số. Xu thế tự động hóa đang thay đổi cách con người sống, doanh nghiệp luân chuyển vốn và quốc gia quản trị dòng tiền. Đó vừa là tiến bộ công nghệ, vừa là câu chuyện xã hội.
FPT giới thiệu hệ sinh thái "lá chắn số" ứng dụng AI tại Lễ mở ký Công ước Hà Nội

FPT giới thiệu hệ sinh thái "lá chắn số" ứng dụng AI tại Lễ mở ký Công ước Hà Nội

Đồng hành cùng thế giới kiến tạo không gian mạng an toàn, tại Lễ mở ký Công ước Hà Nội, FPT ra mắt hệ sinh thái “lá chắn số” gồm 8 nền tảng bảo mật ứng dụng AI - bước tiến mới trong chiến lược bảo mật chủ động và phát triển an toàn số bền vững.
Thủ tướng Phạm Minh Chính: Hội chợ Mùa Thu thúc đẩy doanh nghiệp Việt chuyển đổi số

Thủ tướng Phạm Minh Chính: Hội chợ Mùa Thu thúc đẩy doanh nghiệp Việt chuyển đổi số

Tối 25/10, tại Trung tâm Triển lãm Việt Nam (VEC) Đông Anh, Hà Nội, Hội chợ Mùa Thu lần thứ nhất - 2025 chính thức khai mạc với sự tham dự và phát biểu chỉ đạo của Thủ tướng Phạm Minh Chính. Sự kiện do Bộ Công Thương chủ trì, quy tụ 2.600 gian hàng từ 34 tỉnh, thành phố, đánh dấu bước tiến mới trong xúc tiến thương mại nội địa, tôn vinh thành tựu 40 năm đổi mới và khẳng định vị thế ngày càng cao của thương hiệu Việt Nam trên trường quốc tế.
Lớp da mềm giúp robot siêu nhỏ di chuyển trong môi trường phức tạp

Lớp da mềm giúp robot siêu nhỏ di chuyển trong môi trường phức tạp

Các nhà nghiên cứu tại Đại học UC San Diego vừa phát triển một lớp 'da' robot mềm, cho phép các robot dạng dây leo (chỉ rộng vài milimét) có thể luồn lách qua những con đường ngoằn ngoèo và các môi trường mỏng manh.
Tổng thống Nga Putin: Công ước Hà Nội là sự kiện lịch sử trong cuộc chiến chống tội phạm mạng

Tổng thống Nga Putin: Công ước Hà Nội là sự kiện lịch sử trong cuộc chiến chống tội phạm mạng

Sáng 25/10, tại Hà Nội, Lễ mở ký Công ước Liên Hợp Quốc về chống tội phạm mạng chính thức diễn ra với sự tham dự của đại diện nhiều quốc gia và tổ chức quốc tế. Tổng thống Nga Vladimir Putin gửi thông điệp chúc mừng, gọi đây là “sự kiện lịch sử” thể hiện quyết tâm chung của các nước trong cuộc chiến chống tội phạm mạng toàn cầu.
Lan tỏa tinh thần đại đoàn kết và giá trị di sản văn hóa Việt Nam

Lan tỏa tinh thần đại đoàn kết và giá trị di sản văn hóa Việt Nam

Tuần "Đại đoàn kết các dân tộc- Di sản Văn hóa Việt Nam” năm 2025 sẽ diễn ra từ ngày 18 đến 23/11 tại Làng Văn hóa-Du lịch các dân tộc Việt Nam (Đoài Phương, Hà Nội).
Robot mềm của UVA có thể

Robot mềm của UVA có thể 'đi' trên mặt nước

Hãy tưởng tượng một robot nhỏ xíu, không lớn hơn chiếc lá, lướt trên mặt ao như con nhện nước. Một ngày nào đó, các thiết bị như thế này có thể theo dõi chất ô nhiễm, thu thập mẫu nước hoặc trinh sát các khu vực ngập lụt quá rủi ro cho con người.
Công ước Hà Nội - Dấu ấn Việt Nam trong nỗ lực toàn cầu chống tội phạm mạng

Công ước Hà Nội - Dấu ấn Việt Nam trong nỗ lực toàn cầu chống tội phạm mạng

Lần đầu tiên trong lịch sử, tên Thủ đô Hà Nội được gắn với một công ước đa phương toàn cầu của Liên Hợp Quốc - Công ước về chống tội phạm mạng. Sự kiện Lễ mở ký diễn ra trong hai ngày 25-26/10 với sự góp mặt của lãnh đạo cấp cao các quốc gia và tổ chức quốc tế, thể hiện sự ghi nhận của cộng đồng quốc tế đối với vai trò và những đóng góp tích cực của Việt Nam trong thúc đẩy an ninh mạng toàn cầu.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 26/10/2025: Tuổi Tý vận may tài lộc, tuổi Ngọc đề phòng tiểu nhân

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 26/10/2025: Tuổi Tý vận may tài lộc, tuổi Ngọc đề phòng tiểu nhân

Những bí ẩn của khoa học đời sống là "món ăn" tinh thần không thể thiếu trong cuộc sống của con người. Tử vi vòng quay công nghệ xem tử vi 12 con giáp ngày 26/10/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
song-gia-tri