Lập kế hoạch hoạch bảo trì và theo dõi tốt hơn hệ thống lưới điện với giải pháp CBM

Bảo trì dựa trên tình trạng thiết bị (Condition- Based Maintenance – CBM) theo thời gian thực là giải pháp độc đáo cho vấn đề muôn thuở là làm sao để lập kế hoạch hoạch và theo dõi tốt hơn các qui trình bảo trì và các thiết bị quan trọng.

Mục tiêu của tất cả các công ty truyền tải và phân phối điện là cung cấp điện tin cậy và liên tục, nhưng để duy trì hệ thống luôn vận hành tốt không phải là nhiệm vụ dễ dàng. Điện năng phải được sản xuất, truyền tải và phân phối – hầu như tức thời – tới điểm tiêu thụ của khách hàng.

Vinamain.comHãy hình dung trường hợp điển hình đối với công ty truyền tải khi xảy ra sự cố nhảy máy cắt. Đầu tiên người vận hành đóng máy cắt,  máy cắt nhảy. Nghi ngờ tiếp điểm chưa tiếp xúc, anh ta cố đóng lại lần nữa. Thử nghiệm xác định sự cố – cắt, đóng, cắt, đóng – khiến máy cắt phải chịu ứng suất nặng nề.

Điều gì sẽ xảy ra nếu như người vận hành có mọi dữ liệu hồi cố – về hao mòn trong quá trình sử dụng, nhật ký vận hành, sự cố trước đây – cũng như những dữ liệu theo thời gian thực về thiết bị đó? Trong trường hợp này, những dữ liệu về thiết bị sẽ giúp ích cho việc đưa ra quyết định. Nếu có được những thông tin này, người vận hành đã có thể hành động tự tin hơn, tránh tạo ra các ứng suất lên thiết bị khi thực hiện phép thử và sai theo kiểu mò mẫm.

Nếu cộng hàng trăm những trường hợp như vậy xảy ra hằng ngày với các thiết bị ở xa, sẽ là một vấn đề không nhỏ trong một hệ thống. Thay đổi phương pháp này bằng việc sử dụng những dữ liệu chính xác theo thời gian thực trong công tác vận hành, sẽ đem lại hiệu quả tích cực đến độ tin cậy và hiệu quả hoạt động.

Các công ty sử dụng dữ liệu theo thời gian thực trong các hệ thống SCADA và EMS hiện mới chỉ khai thác được trên bề mặt lượng thông tin có được. Hiện nay, thông qua các hệ thống điều khiển theo thời gian thực mới chỉ thu thập được 10% tổng số dữ liệu vận hành (mà không phải lúc nào cũng được lưu trữ lâu dài). Số 90% còn lại bao gồm những dữ liệu chưa được khai thác đầy đủ.

Bằng việc tập trung tất cả các dữ liệu động vào cùng nơi lưu trữ, sau đó theo dõi và phân tích trên quan điểm vận hành và kỹ thuật, các công ty điện lực có thể biến nguồn dữ liệu dồi dào này thành những thông tin hữu hiệu, tác động trực tiếp tới hiệu quả và năng suất hoạt động.

Khi mọi thứ ngày một già cỗi

Cắt điện ngoài kế hoạch có thể gây nhiều tổn thất và rất nhiều phiền hà nếu không được kiểm soát tốt. Do mức độ kết nối cao của hệ thống điện hiện đại ở Bắc Mỹ, nhiễu loạn cục bộ cũng có thể ảnh hưởng trên diện rộng tới độ tin cậy của hệ thống.

Để tăng cường hiệu quả quản lý thiết bị và tích hợp các dữ liệu theo thời gian thực vào các qui trình sao cho hiệu quả về kinh tế, các công ty điện lực phải xét đến thực tế là cơ sở hạ tầng ngày một cũ nát và lực lượng lao động có kinh nghiệm kỹ thuật và đúng chuyên ngành ngày một khan hiếm.

Trong khi các công ty điện lực đang tìm cách xin điều chỉnh giá điện thông qua ủy ban quản lý các doanh nghiệp công ích (Public Utility Commission – PUC) để tăng vốn đầu tư cho các dự án cải thiện cơ sở hạ tầng và vận động hành lang để Quốc hội thông qua, thì các dữ liệu về doanh nghiệp theo thời gian thực lại có thể khẳng định các thiết bị đắt tiền mặc dầu đã cũ, vẫn sẽ vận hành an toàn trong thời gian dài hơn.

Ngoài ra, trong tình hình phân bố tuổi của lực lượng lao động có sự thay đổi, các công ty cần phát huy tối đa nguồn dữ liệu thời gian thực của họ, tạo ra cơ chế nắm bắt những “tri thức nội bộ” để áp dụng trong toàn công ty.

Tạo lợi thế cạnh tranh nhờ giải pháp CBM

Làm thế nào để các công ty điện lực duy trì được lợi thế cạnh tranh và hoạt động như một doanh nghiệp truyền thống chịu sự điều tiết trong điều kiện thị trường cạnh tranh ngày nay? Câu trả lời là cắt giảm chi phí bảo trì thiết bị, quản lý đầu tư và tài sản một cách chiến lược hơn.

Theo thời gian, các qui trình bảo trì và hệ thống đã thay đổi rất nhiều. Ban đầu, bảo trì là  để phòng chống hư hỏng cơ khí các thiết bị, nhưng khi công nghệ ngày một phát triển, giải pháp cũng thay đổi dần, từ mô hình bảo trì định kỳ sang mô hình bảo trì theo tình trạng thiết bị.

Giờ đây, các hệ thống bảo trì hiệu quả có khả năng phát hiện sớm sự xuống cấp dưới mọi hình thức nhờ các biện pháp bảo trì tiên liệu kết hợp với CBM.

Giải pháp bảo trì tiên liệu (predictive maintenance) bao gồm các phương pháp tiên đoán hoặc chẩn đoán các vấn đề rắc rối trong một thiết bị, dựa trên xu hướng kết quả thử nghiệm. Các phương pháp này sử dụng các kỹ thuật thử nghiệm không phá hủy để đo và xác định xu hướng biến đổi tính năng của thiết bị đó.

Bảo trì dựa trên tình trạng thiết bị (CBM) là phương pháp luận kết hợp bảo trì tiên liệu và bảo trì dự phòng (preventive maintenance) với theo dõi theo thời gian thực. Hệ thống CBM phát hiện được nguồn gốc hư hỏng từ rất sớm trước khi xảy ra sự cố, nhờ đó công tác bảo trì mang tính phòng ngừa tích cực.

Công nghệ CBM xác định chính xác hiện trạng của hệ thống cơ khí và dự đoán khả năng hệ thống có thể hoạt động mà không xảy ra sự cố. Công nghệ này sử dụng mức ứng suất được tạo ra trong quá trình thiết kế máy, đo đạc những thông số thích hợp nhằm định lượng mức ứng suất hiện tại, hiệu chỉnh các môi trường vận hành để các mức này tương thích với sản lượng kinh tế ứng với tuổi thọ của thiết bị.

Nâng cao công tác quản lý thiết bị bằng hệ thống CBM

Công nghệ CBM bổ sung thêm hai yếu tố quan trọng cho các giải pháp bảo trì tiên liệu truyền thống.

Trước hết, hệ thống CBM rà soát toàn bộ hệ thống và tất cả các tài sản thiết bị. Cách tiếp cận tổng thể này là bước chuyển đổi căn bản so với những công nghệ manh mún trước đây. Mặc dầu CBM có thể thực hiện theo từng bước, tuy nhiên tiềm năng lớn nhất của giải pháp này được phát huy khi CBM được áp dụng nhất quán và đồng đều trên toàn bộ lớp tài sản thiết bị, áp dụng triệt để các ý tưởng về bảo trì.

Yếu tố bổ sung thứ hai là ý tưởng kéo dài khoảng cách giữa các lần bảo trì. Công nghệ CBM thay thế việc bảo trì định kỳ cứng nhắc bằng việc bảo trì theo lịch biểu dựa trên tình trạng thiết bị. CBM chủ động phân tích dữ liệu về tình trạng máy để dựa vào đó lên kế hoach và lập lịch biểu bảo trì hoặc sửa chữa trước khi xảy ra sự cố.

Sử dụng triệt để dữ liệu trong toàn bộ hệ thống sẽ giúp công ty ngăn ngừa sự cố. Yếu tố quan trọng chính là dữ liệu: kết hợp giữa dữ liệu thời gian thực với dữ liêu theo yêu cầu cộng với những thông tin ít nhạy cảm với thời gian hơn. Bằng cách tự động phân tích dữ liệu trước khi chuyển tới tất cả các bên chịu trách nhiệm, các công ty điện lực có thể biến những dữ liệu xếp đống này thành những thông tin hữu hiệu.

Với những thông tin hữu hiệu này, các công ty có thể áp dụng các biện pháp phòng ngừa và hành động theo phân cấp ưu tiên một cách tự tin, đồng thời thu thập những tri thức riêng lẻ dưới dạng thuật toán, phân tích, qui tắc trong doanh nghiệp sao cho có thể ứng dụng các thông tin này cho các thiết bị hoặc lưới điện cùng loại của công ty điện lực.

Với CBM, công ty chỉ tiến hành bảo trì khi cần thiết nhằm không để xảy ra trường hợp suy giảm tính năng vận hành hoặc sự cố, loại bỏ phương án bảo trì định kỳ tốn kém, và giảm đáng kể xác suất hư hỏng cơ khí.

Ngày nay, phương pháp chủ động nhận diện và xử lý những vấn đề về bảo trì có thể đem lại lợi ích lớn trong kinh doanh.

Khi các công ty chế tạo và các công ty điện lực càng ngày càng cạnh tranh nhiều hơn trên thị trường toàn cầu, thì độ khả dụng cao trở thành một yêu cầu. Các công ty phải điều hành các doanh nghiệp truyền thống chịu sự điều tiết sao cho đảm bảo tính cạnh tranh, cắt giảm chi phí bảo trì, quản lý đầu tư và tài sản một cách chiến lược và hiệu quả.

Cũng vậy, trong thị trường phi điều tiết, dịch vụ khách hàng và thỏa mãn khách hàng là vấn đề thiết yếu. Các công ty điện phải cố gắng đạt tính năng tối đa với mức chi phí chu kỳ tuổi thọ thấp nhất, đồng thời tăng độ tin cậy của hệ thống bằng việc loại trừ những sự cố thiết bị tai hại. Hệ thống CBM sẽ giúp nhận biết những sự cố ngay lúc ban đầu trước khi chúng trở nên nghiêm trọng.

CBM – Hệ thống dẫn đường của bạn

Bằng cách đưa ra những thông tin có giá trị – ví dụ như các phân tích, thông báo hay báo động, những hiển thị trực giác – kết hợp với các dữ liệu thời gian thực, các công ty điện có thể ứng phó với vô vàn thách thức về lực lượng lao động có tuổi đời ngày càng cao, quản lý chủ động số lượng thiết bị ngày càng lớn và yêu cầu đáp ứng ngày càng tăng.

Được truy cập hàng đống các dữ liệu vận hành tự nó không hề đảm bảo người vận hành hay người kỹ sư có thể phát hiện được nguy cơ hay sự cố ngầm bên trong. Giải pháp CBM tùy thuộc vào:

Khả năng dễ dàng lập các phép tính hoặc các thông báo nhắc nhở người vận hành phải hành động;

Dự báo xu hướng thời gian thực kết hợp với những phân tích biến những dữ liệu sẵn có thành những thông tin hiệu quả, nhận ra những xu hướng và hiện tượng bất thường của hệ thống (đây là cốt lõi của vấn đề quản lý hiệu quả các tài sản thiết bị, đặc biệt đối với các thiết bị ở xa, hay phân tán cao);

Hiển thị theo yêu cầu và báo động là yêu cầu tất yếu đảm bảo sự thành công – hiển thị phải mang tính trực giác xúc tích, chính xác và có khả năng điều hướng.

Các công ty điện cần phải xây dựng chiến lược lâu dài để thay thế dần cơ sở hạ tầng đường dây truyền tải và trạm biến áp truyền tải và phân phối đang cũ dần, một cách chủ động và tùy thuộc mức độ rủi ro, nhằm nâng cao độ tin cậy và kiểm soát chi phí vận hành và bảo trì. Các công ty cũng còn phải có kế hoạch chi tiêu để hỗ trợ việc thay thiết bị đã cũ, kể cả việc dự trữ những phụ tùng thiết bị ở mức cần thiết.

Bằng cách từ bỏ chế độ bảo trì định kỳ để chuyển sang chế độ quản lý tài sản thiết bị mang tính năng động và hiệu quả hơn, các công ty điện có thể tiên đoán tốt hơn các sự cố trước khi xảy ra, giảm thiểu các sự cố gây tổn thất, tự động thông báo yêu cầu bảo trì và kéo dài tuổi thọ của thiết bị thông qua việc theo dõi tính năng một cách hiệu quả hơn.

Tin tưởng vào dữ liệu để tự tin hơn khi quyết định

Đã tới lúc có thể kỳ vọng hơn vào những gì công ty điện lực có thể kiểm soát và những gì họ có thể cung cấp. Với việc áp dụng các công nghệ chiến lược CBM, các công ty sẽ tránh tình trạng gián đoạn cung cấp điện và quản lý tốt hơn các sự cố cắt điện.

Cùng với sự phát triển của công nghệ, tần suất dữ liệu sẽ tăng lên theo cấp số mũ, và các công ty điện lực sẽ cần đến một cơ sở hạ tầng có đủ khả năng quản lý. Khi có ý đồ xây dựng cơ sở hạ tầng lưới điện thông minh và đo tự động điện năng (Intelligent Grid and Automatic Metering Infrastructure – AMI), cần chú ý rằng bạn sẽ thu được lợi ích thực từ việc kết hợp và hài hòa với các nguồn dữ liệu mới, chẳng hạn như dữ liệu từ hệ thống AMI (dữ liệu sử dụng và sự kiện), với dữ liệu vận hành từ hệ thống SCADA và các nguồn khác.

Điều đó sẽ cho phép thấy được theo thời gian thực tình hình ở sau máy cắt và tăng khả năng vận hành thời gian thực, trong một số trường hợp gần với thời gian thực, bao gồm:

– Điều độ phụ tải phục vụ quản lý lưới điện.

– Quản lý các nguồn năng lượng phân tán.

– Dữ liệu tình thế gần thời gian thực.

– Thông tin về tình hình cắt điện và cung cấp điện ở cấp khách hàng.

– Các sáng kiến phương án giá điện hỗ trợ.

Các công ty điện cần những dữ liệu mang lại kết quả tin cậy, tức là những dữ liệu có thể hài hòa và kết hợp với việc tự động hóa phân phối điện và các chỉ số công tơ AMI, cung cấp các dữ liệu kiểm toán.

Hệ thống quản trị dữ liệu  cấp doanh nghiệp sẽ phân phối những thông tin thông minh cho các cán bộ và các hệ thống, ví dụ như các kỹ sư, người vận hành, các hệ thống quản lý sự cố mất điện (Outage Management System – OMS), và công cụ phân tích lưới điện. Sau cùng, hệ thống quản trị dữ liệu này sẽ cho phép thực hiện  lưới điện thông minh, là lưới điện tự động xử lý sự cố nhờ hệ thống thông báo, phân tích hiệu quả và trực quan các dữ liệu theo thời gian thực.

Sử dụng công nghệ thay thế con người, các công ty truyền tải và phân phối điện sẽ có thể thu thập dữ liệu một cách hiệu quả, cung cấp phương tiện cho việc phân tích sâu, tạo thành môi trường ở đó tất cả các cấp trong doanh nghiệp sẽ nắm biết tốt hơn về hiện trạng các thiết bị chủ chốt. Và khi đã hiểu, tự tin và nhận biết rõ ràng về hệ thống của mình, doanh nghiệp sẽ nhận ra được lợi nhuận trực tiếp ngày một lớn hơn.

Theo quản lý ngành Điện

One response to “Lập kế hoạch hoạch bảo trì và theo dõi tốt hơn hệ thống lưới điện với giải pháp CBM

  1. Pingback: vinamain

Gửi phản hồi

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s