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
Hà Nội lần đầu tiên lọt top 5 thành phố hạnh phúc nhất châu Á

Hà Nội lần đầu tiên lọt top 5 thành phố hạnh phúc nhất châu Á

Không chỉ là trung tâm chính trị - văn hóa của Việt Nam, Hà Nội nay còn được thế giới ghi nhận là một trong những thành phố hạnh phúc nhất châu Á. Xếp hạng mới của Time Out cho thấy sức sống và bản sắc riêng của Thủ đô ngàn năm, nơi con người tìm thấy niềm vui trong những điều bình dị mỗi ngày.
Nhận định phiên giao dịch ngày 29/10: VN-Index có thể tiếp tục phục hồi, song nên thận trọng với các nhịp rung lắc

Nhận định phiên giao dịch ngày 29/10: VN-Index có thể tiếp tục phục hồi, song nên thận trọng với các nhịp rung lắc

Sau phiên phục hồi mạnh, VN-Index tiếp tục duy trì đà hứng khởi và tiến gần ngưỡng 1.700 điểm – mốc tâm lý quan trọng của thị trường. Tuy nhiên, giới phân tích cho rằng áp lực chốt lời và sự phân hóa giữa các nhóm cổ phiếu có thể khiến nhịp rung lắc quay trở lại trong những phiên tới.
Final ra mắt tai nghe ZE300 ANC TWS: Nhỏ gọn, êm ái, tối ưu cho giấc ngủ

Final ra mắt tai nghe ZE300 ANC TWS: Nhỏ gọn, êm ái, tối ưu cho giấc ngủ

Nhỏ gọn, êm ái và thông minh hơn - đó là những gì Final hướng tới với ZE300 ANC TWS, mẫu tai nghe không dây chống ồn mới nhất được thiết kế để người dùng có thể đeo suốt cả đêm mà vẫn dễ chịu.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 29/10/2025: Tuổi Dần thần tài mỉm cười, Tuổi Thìn không thích hợp để mạo hiểm

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 29/10/2025: Tuổi Dần thần tài mỉm cười, Tuổi Thìn không thích hợp để mạo hiểm

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 29/10/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường chứng khoán ngày 28/10: Từ “vực thẳm” vùng 1.620 điểm, VN Index bật tăng gần 60 điểm

Thị trường chứng khoán ngày 28/10: Từ “vực thẳm” vùng 1.620 điểm, VN Index bật tăng gần 60 điểm

Tưởng chừng một phiên lao dốc nữa đang chờ đợi thị trường khi VN Index có lúc mất hơn 30 điểm, nhưng dòng tiền bắt đáy mạnh mẽ đã tạo nên cú “lội ngược dòng” ngoạn mục chiều 28/10. Bộ ba nhà Vin từ giảm sàn thành tăng điểm; bên cạnh đó, nhóm ngân hàng, công nghệ bùng nổ, giúp chỉ số hồi phục gần 60 điểm tính từ đáy trong ngày.
Thế giới đánh giá cao vai trò Việt Nam tại Lễ ký Công ước Hà Nội về chống tội phạm mạng

Thế giới đánh giá cao vai trò Việt Nam tại Lễ ký Công ước Hà Nội về chống tội phạm mạng

Từ Hà Nội - nơi diễn ra Lễ ký Công ước về chống tội phạm mạng, thế giới chứng kiến bước tiến lịch sử trong hợp tác quốc tế nhằm đối phó các nguy cơ trên không gian số. Nhiều quốc gia và tổ chức quốc tế đánh giá cao nỗ lực và vai trò dẫn dắt của Việt Nam trong tiến trình hình thành công cụ pháp lý toàn cầu đầu tiên về an ninh mạng.
NASA thử nghiệm robot "biết giúp đỡ nhau" để chuẩn bị cho sứ mệnh Artemis lên Mặt trăng

NASA thử nghiệm robot "biết giúp đỡ nhau" để chuẩn bị cho sứ mệnh Artemis lên Mặt trăng

Các kỹ sư của Đại học Pennsylvania, NASA và năm trường đại học khác đã thử nghiệm các hệ thống robot được thiết kế để giúp các nhà thám hiểm không người lái hợp tác với nhau tại các đụn cát ở White Sands, New Mexico, mở đường cho việc khám phá Mặt trăng và Sao Hỏa.
Tăng cường hợp tác, thúc đẩy chuyển đổi số nông nghiệp Châu Á - Thái Bình Dương

Tăng cường hợp tác, thúc đẩy chuyển đổi số nông nghiệp Châu Á - Thái Bình Dương

Vào ngày 25 tháng 10, gần một nghìn chuyên gia hàng đầu trong ngành máy nông nghiệp Quốc tế đã tụ họp tại Vũ Hán, Hồ Bắc, Trung Quốc để tham dự Hội nghị các thành viên lần thứ 11 của Hiệp Hội máy nông nghiệp Châu Á - Thái Bình Dương và Hội nghị Giao thương các doanh nghiệp Máy Nông nghiệp quốc tế năm 2025. Đây là hai sự kiện trọng điểm với uy tín cao và tầm ảnh hưởng sâu rộng trong cộng đồng máy nông nghiệp quốc tế.
Khai mạc triển lãm Máy Nông nghiệp Quốc tế Trung Quốc 2025: Bước tiến mới cho ngành cơ giới hóa nông nghiệp

Khai mạc triển lãm Máy Nông nghiệp Quốc tế Trung Quốc 2025: Bước tiến mới cho ngành cơ giới hóa nông nghiệp

Ngày 26/10/2025 Triển lãm Máy Nông Nghiệp Quốc Tế Trung Quốc 2025 đã chính thức khai mạc tại Trung tâm Triển lãm Quốc tế Vũ Hán, được tổ chức bởi Hiệp hội máy nông nghiệp, Hiệp hội phân phối máy nông nghiệp và Hiệp hội sản xuất máy nông nghiệp.
GS.TS Lê Anh Vinh: Công nghệ không phải để thay thế con người, mà để giúp con người trở nên tốt hơn

GS.TS Lê Anh Vinh: Công nghệ không phải để thay thế con người, mà để giúp con người trở nên tốt hơn

Thông điệp này được GS.TS. Lê Anh Vinh, Viện trưởng Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam (Bộ GDĐT) chia sẻ trong Tọa đàm “Nghị quyết 71 - Bình dân học vụ số trong giáo dục”, nằm trong chuỗi sự kiện STEAMese Festival 2025.
song-gia-tri