timtos

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)

trien-lam-quoc-te
Tin bài khác
Robot hình người giúp phát triển mô gân người, mở ra tiềm năng cho y học và công nghệ

Robot hình người giúp phát triển mô gân người, mở ra tiềm năng cho y học và công nghệ

Nghiên cứu mới sử dụng robot hình người để phát triển mô gân người, không chỉ hứa hẹn nâng cao chất lượng các ca cấy ghép mà còn thúc đẩy sự phát triển của những robot thực tế và linh hoạt hơn trong tương lai.
Nhận định phiên giao dịch ngày 7/3: Có thể chinh phục mốc 1.320 điểm?

Nhận định phiên giao dịch ngày 7/3: Có thể chinh phục mốc 1.320 điểm?

Chỉ số có khả năng chạm lại vùng 1.320 điểm trong phiên giao dịch ngày 7/3, nhưng đây cũng là vùng cản tâm lý quan trọng với áp lực bán có thể gia tăng. Nhà đầu tư cần theo dõi sát diễn biến thị trường và điều chỉnh chiến lược phù hợp. Trong bối cảnh thị trường đang ở vùng quá mua, việc chốt lời một phần với các cổ phiếu tăng mạnh được khuyến nghị.
Doanh nhân nữ cần được phá bỏ rào cản, trở ngại

Doanh nhân nữ cần được phá bỏ rào cản, trở ngại

Cộng đồng nữ doanh nhân đang góp phần định hình tương lai kinh tế Việt Nam, nhưng nhiều người trong số họ vẫn phải đối mặt với thách thức đáng kể do thiếu đào tạo và nguồn lực tài chính, cũng như định kiến giới vẫn tồn tại.
Thị trường chứng khoán ngày 6/3: Thị trường hồi phục mạnh, cổ phiếu VIX tỏa sáng

Thị trường chứng khoán ngày 6/3: Thị trường hồi phục mạnh, cổ phiếu VIX tỏa sáng

Thị trường chứng kiến sự lạc quan trở lại của nhà đầu tư khi chỉ số tăng mạnh, áp sát vùng 1.320 điểm. Đặc biệt là khi khối ngoại quay đầu mua ròng và dòng tiền nội địa tiếp tục duy trì ở mức cao. Sự hồi phục của các nhóm ngành trọng điểm như ngân hàng, chứng khoán và bất động sản là tín hiệu tích cực cho nhà đầu tư. Trong đó, cổ phiếu VIX là tâm điểm khi tăng trần với hơn 113 triệu đơn vị khớp lệnh.
Tử vi vòng quay công nghệ ngày 7/3/2025: Tuổi Mùi sự nghiệp thuận lợi, tuổi Tý tin vui tài lộc

Tử vi vòng quay công nghệ ngày 7/3/2025: Tuổi Mùi sự nghiệp thuận lợi, tuổi Tý tin vui tài lộc

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 7/3/2025 cho tất cả các tuổi nhằm dự đoán vận hạn về công danh, tiền bạc, tình duyên, sức khỏe...
Thị trường bộ điều khiển lưu lượng khối tăng trưởng 6,3% mỗi năm

Thị trường bộ điều khiển lưu lượng khối tăng trưởng 6,3% mỗi năm

Thị trường toàn cầu cho bộ điều khiển lưu lượng khối (mass-flow controllers) dự kiến sẽ đạt trên 2,0 tỷ USD vào năm 2029.
Trường Đại học Điện lực - Nâng tầm tri thức, kiến tạo tương lai

Trường Đại học Điện lực - Nâng tầm tri thức, kiến tạo tương lai

Trường Đại học Điện lực (EPU) là một cơ sở giáo dục công lập đa ngành, tiên phong trong đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao và nghiên cứu khoa học, đặc biệt trong lĩnh vực năng lượng. Với sứ mệnh đóng góp vào sự phát triển đất nước và hội nhập quốc tế, nhà trường không ngừng đổi mới để trở thành một trường đại học ứng dụng hàng đầu Việt Nam.
Thúc đẩy hiệu suất sản xuất: Giá trị của IIoT và các ứng dụng kết nối

Thúc đẩy hiệu suất sản xuất: Giá trị của IIoT và các ứng dụng kết nối

Bằng cách giám sát liên tục thiết bị và quy trình sản xuất, các nhà sản xuất có thể phát hiện bất thường, dự đoán hỏng hóc thiết bị và thực hiện các biện pháp khắc phục trước khi sự cố leo thang.
Nhận định phiên giao dịch ngày 6/3: Cơ hội gom hàng trước nhịp tăng mới?

Nhận định phiên giao dịch ngày 6/3: Cơ hội gom hàng trước nhịp tăng mới?

Phiên giao dịch ngày 5/3 đã kết thúc với sự điều chỉnh mạnh của VN Index, giảm về mức 1.303 điểm sau khi chạm đỉnh 1.319,52 điểm. Đây là dấu hiệu cho thấy thị trường có thể đang hoàn tất giai đoạn tích lũy và chuẩn bị cho nhịp tăng tiếp theo. Dựa trên diễn biến gần đây, phiên ngày 6/3 có khả năng sẽ tiếp tục điều chỉnh nhẹ, nhưng vẫn trong vùng an toàn và tạo cơ hội tốt để gom hàng cho những tài khoản có tỷ lệ tiền mặt cao.
Năm 2025, bố trí ít nhất 3% ngân sách cho phát triển khoa học, công nghệ, chuyển đổi số

Năm 2025, bố trí ít nhất 3% ngân sách cho phát triển khoa học, công nghệ, chuyển đổi số

Đó là một trong những nội dung chỉ đạo của Tổng Bí thư Tô Lâm, trong phiên họp thứ hai của Ban Chỉ đạo Trung ương, chiều 04/03.
Quảng cáo
qc-may-tinh