Công nghệ ảo hóa trạm biến áp

Công nghệ ảo hóa trạm biến áp (Substation Virtualization) hoạt động dựa trên nguyên lý cốt lõi là "tách biệt giữa phần cứng và phần mềm". Thay vì sử dụng các thiết bị phần cứng chuyên dụng cố định, các chức năng của trạm biến áp được chuyển đổi thành các thành phần phần mềm có thể chạy trên các nền tảng máy chủ chung,.

Dưới đây là cách thức hoạt động chi tiết của công nghệ:

1. Đóng gói chức năng thành phần mềm: Các chức năng bảo vệ và tự động hóa (như IEDs hay RTUs) vốn trước đây được tích hợp sẵn trong phần cứng của nhà sản xuất, nay được đóng gói thành các thành phần phần mềm chuẩn hóa (virtualized applications),. Điều này tương tự như cách các ứng dụng (apps) hoạt động trên điện thoại thông minh thay vì các chức năng cố định trên điện thoại đời cũ.
2. Kiến trúc tập trung (Centralized Architecture): Tất cả các phiên bản của đơn vị bảo vệ từ các ngăn lộ (bays) được thu thập và hợp nhất trên một máy chủ trung tâm chung trong trạm biến áp. Máy chủ này đóng vai trò là một nền tảng lưu trữ mở, nơi các chức năng điều khiển, bảo vệ, HMI và an ninh mạng có thể được kết hợp linh hoạt.
3. Kết nối kỹ thuật số tại hiện trường: Tại các ngăn lộ, chỉ còn lại các thiết bị cần thiết để kết nối kỹ thuật số với thiết bị sơ cấp. Ví dụ: Merging Units: Dùng để truyền các giá trị đo lường kỹ thuật số. Switch Control Units: Cung cấp thông tin trạng thái hoặc giao diện điều khiển cho các máy cắt cao thế.
4. Môi trường thực thi ảo: Các dịch vụ phần mềm (như nền tảng zenon) có thể chạy trong các môi trường ảo hóa như máy ảo (Virtual Machines) hoặc container (Docker) trên các hệ điều hành Windows hoặc Linux,.
5. Sử dụng các tiêu chuẩn chung: Để các thành phần phần cứng và phần mềm từ nhiều nhà cung cấp khác nhau có thể hoạt động cùng nhau, công nghệ này dựa trên tiêu chuẩn IEC 61850. Tiêu chuẩn này cung cấp hướng dẫn để kết hợp các thành phần trong một trạm biến áp được định nghĩa bằng phần mềm (software-defined substation).
6. Cấu hình bằng phần mềm: Thay vì thay đổi phần cứng, các kỹ sư có thể thực hiện cấu hình và tái cấu hình trạm biến áp thông qua phần mềm, giúp việc vận hành và bảo trì trở nên linh hoạt và nhanh chóng hơn.

Tóm lại, ảo hóa biến các chức năng của trạm biến áp thành các "ứng dụng" chạy trên một nền tảng máy chủ tập trung, giúp giảm bớt sự phụ thuộc vào các thiết bị phần cứng riêng lẻ và tăng cường khả năng mở rộng cho lưới điện tương lai

Nguồn: Copa-data, Advantech, npcelectric