Nghiệm thu cấp trường đề tài khoa học: “Nghiên cứu phát triển giải pháp theo dõi phổ sóng hài điện áp và dòng điện bằng phương pháp phân tích Fourrier trên nền tảng Internet vạn vật”

Sáng ngày 31/3/2023, Hội đồng nghiệm thu trường Đại học Công nghiệp Hà Nội tổ chức nghiệm thu đề tài khoa học công nghệ: “Nghiên cứu phát triển giải pháp theo dõi phổ sóng hài điện áp và dòng điện bằng phương pháp phân tích Fourrier trên nền tảng Internet vạn vật”. Đề tài do TS. Phan Thanh Hòa, Viện Công nghệ HaUI làm chủ nhiệm. Buổi nghiệm thu do PGS. TS. Phạm Văn Bổng, Phó Hiệu trưởng nhà trường làm chủ tịch, cùng sự tham gia của các thành viên trong hội đồng nghiệm thu và các thầy cô thuộc Viện Công nghệ HaUI tham dự.

Hình 1: Hội đồng nghiệm thu cấp trường đề tài NCKH năm 2021

Hiện nay, chất lượng điện năng là vấn đề mang tính thời sự, được cả các đơn vị điện lực và người sử dụng điện đều quan tâm đến. Thuật ngữ này trở thành một trong những từ ngữ phổ biến nhất trong ngành điện từ những năm 1980. Mặc dù hiện tượng sóng hài trong hệ thống điện không còn là vấn đề mới mẻ, tuy nhiên sự quan tâm và đánh giá từ phía các nhà nghiên cứu chưa thực sự đúng với mức độ nghiêm trọng của nó. Việc sử dụng các phụ tải phi tuyến ngày càng nhiều do những ưu điểm vượt trội như tiêu thụ điện năng ít, thời gian tác động nhanh, thiết bị gọn nhẹ, ... Bên cạnh những ưu điểm đó thì các thiết bị phi tuyến này lại phát thải ra các bậc sóng hài làm cho chất lượng điện năng giảm xuống. Điều này kéo theo tổn thất điện năng tăng lên, tuổi thọ của các thiết bị giảm xuống, đặc biệt là đối với các thiết bị điện tử, gây tác động nhầm.

Với mục tiêu nghiên cứu của đề tài là: Nghiên cứu xây dựng thiết bị đo phổ sóng hài điện áp và dòng điện bằng phương pháp phân tích Fourrier và gửi dữ liệu thông qua mạng không dây về cơ sở dữ liệu online; Nghiên cứu phát triển chương trình phần mềm theo dõi hiện trạng sóng hài và cảnh báo khi sóng hài vượt ngưỡng cho phép. Sau hơn một năm triển khai và thực hiện, nhóm nghiên cứu đã đạt được các kết quả chính như sau:

+ Thiết kế và chế tạo thành công thiết bị đo phổ sóng hài điện áp và dòng điện bằng phương pháp phân tích Fourrier và gửi dữ liệu thông qua mạng không dây về cơ sở dữ liệu online.

+ Xây dựng phần mềm theo dõi và cảnh báo khi sóng hài vượt ngưỡng cho phép.

Đề tài này nghiên cứu kỹ thuật mới đo sóng hài dựa trên thuật toán biến đổi Fourrier nhanh – FFT giúp tiết kiệm thời gian và chi phí tính toán, phân tính sóng hài. Giải pháp cho phép theo dõi phổ sóng hài điện áp, phổ sóng hài dòng điện theo thời gian thực dựa trên nền tảng Internet vạn vật qua máy chủ tính toán hiệu năng cao HPC. Chức năng cảnh báo vượt ngưỡng được hiển thị cùng các thông số đo và phổ sóng hài được xây dựng trên nền tảng HTML có truy cập từ xa giúp dễ dàng kiểm soát hoạt động của hệ thống điện.

Hình 2: Thiết bị đo phổ sóng hài điện áp và dòng điện

Thiết bị được triển khai lắp đặt, vận hành thử nghiệm tại một công trình đa năng và đo kiểm độ tin cậy tại phòng thí nghiệm. Kết quả thử nghiệm cho thấy các tính năng được xây dựng đều hoạt động ổn định, độ chính xác cao, đảm bảo đúng các yêu cầu đề ra. Điều này chỉ ra định hướng đúng đắn trong phương pháp thiết kế thiết bị.

Để nâng cao ứng dụng cho sản phẩm này, hướng nghiên cứu tiếp theo là cập nhật thiết kế phần cứng nâng cao độ chính xác của thiết bị; nâng cấp tính năng đo thêm các thông số điện; nâng khả năng tương thích của thiết bị như bổ sung các chuẩn giao tiếp thông dụng như MODBUS; chương trình phần mềm có thêm các tính năng nâng cao như chủ động gửi cảnh báo, thông báo cho người quản lý thông qua tin nhắn, cuộc gọi; lập báo cáo tự động và dự báo sự cố.

Hình 3: Phần mềm theo dõi và cảnh báo khi sóng hài vượt ngưỡng cho phép

Tại buổi nghiệm thu, các thành viên trong hội đồng đánh giá cao các kết quả nghiên cứu của nhóm đạt được trong thời gian vừa qua. Sản phẩm khoa học đạt được sau khi kết thúc đề tài có tính ứng dụng cao, đáp ứng nhu cầu cấp thiết của xã hội hiện nay. Không những vậy, cách lắp đặt, hướng dẫn sử dụng thiết bị cũng như phần mềm đi kèm được trình bày chi tiết đính kèm sản phẩm, giúp người sử dụng có thể thao tác vận hành một cách bài bản và dễ dàng nhất, đây là một điểm mạnh của nhóm nghiên cứu cần phát huy trong các đề tài tiếp theo. Đồng thời, tại buổi nghiệm thu các thành viên trong hội đồng cũng đóng góp các ý kiến xây dựng, hiệu chỉnh phần báo cáo tổng kết giúp nhóm thêm phần rõ ràng, khoa học hơn, nhóm đề tài lắng nghe và tiếp thu các ý kiến từ hội đồng để hoàn thiện hồ sơ trước khi nộp các sản phẩm hoàn chỉnh về nhà trường. Kết thúc phiên họp, toàn thể hội đồng nhất trí đánh giá xếp loại Khá đối với đề tài.