Công ty Điện lực Hokkaido đo lường “quán tính” lưới điện để ứng phó mở rộng năng lượng tái tạo

Sử dụng công nghệ của Anh để thu thập dữ liệu theo thời gian thực

16/09/2025 |

Hình ảnh: đo lực quán tính hệ thống điện
(Nguồn: Công ty Điện lực Hokkaido)

Vị Trí XMU Trong Lưới Điện Hokkaido

Bản đồ minh họa các vị trí lắp đặt XMU (Thiết bị Đo Mở Rộng) trên toàn khu vực Hokkaido.
Mỗi XMU đo đồng thời góc pha điện áp và tần số tại điểm đo, đồng bộ thời gian bằng tín hiệu GPS.

• Chấm xanh = Nhà máy thủy điện

• Hình thoi đỏ = Nhà máy nhiệt điện

• Vòng tròn xanh lá = Nhà máy điện hạt nhân

• Vòng tròn cam = Nhà máy địa nhiệt

Dữ liệu đồng bộ từ nhiều điểm được truyền về nền tảng GridMetrix, cho phép ước tính quán tính lưới điện và trực quan hóa “độ mạnh” của hệ thống theo thời gian thực.
Điều này giúp đơn vị vận hành dự báo các vấn đề ổn định khi tỷ trọng năng lượng tái tạo (kết nối qua inverter) tăng lên và lập kế hoạch huy động, dự phòng công suất tối ưu.

Ngày 10/9, Công ty Điện lực Hokkaido thông báo sẽ hợp tác với Reactive Technologies (RTL) của Anh để đo “quán tính” của lưới điện tại khu vực Hokkaido. Reactive Technologies sở hữu công nghệ có khả năng đo lường quán tính và “độ mạnh” của lưới điện theo thời gian thực.

Trong hệ thống điện, quán tính là khả năng toàn bộ lưới điện chống lại sự dao động tần số. Quán tính được tạo ra từ năng lượng quay lưu trữ trong rotor và turbine của các máy phát điện đồng bộ như nhà máy nhiệt điện và thủy điện. Khi cân bằng cung – cầu bị phá vỡ, năng lượng này sẽ ngay lập tức được giải phóng hoặc hấp thụ để ngăn chặn dao động tần số đột ngột.
Ngược lại, các nguồn năng lượng tái tạo như điện mặt trời kết nối lưới thông qua bộ biến tần chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) thành xoay chiều (AC) nên không tạo ra quán tính vật lý như máy phát điện quay.

Theo Kế hoạch Năng lượng Cơ bản lần thứ 7 (được Nội các phê duyệt vào tháng 2), Nhật Bản đặt mục tiêu nâng tỷ lệ năng lượng tái tạo lên 40–50% trong cơ cấu sản xuất điện vào năm 2040, trong khi tỷ lệ nhiệt điện giảm từ mức 70% hiện nay xuống 20–30%. Điều này làm dấy lên lo ngại rằng việc gia tăng tỷ trọng năng lượng tái tạo (nhất là điện mặt trời) có thể dẫn đến thiếu quán tính, gây mất ổn định lưới.

Trong sáng kiến này, nền tảng GridMetrix do Reactive Technologies phát triển sẽ được triển khai. Bằng cách lắp đặt XMU (Thiết bị Đo Mở Rộng) – thiết bị có thể đo đồng thời pha điện áp và tần số tại nhiều điểm – quán tính lưới sẽ được ước tính.
Từ đó, trạng thái quán tính của lưới Hokkaido sẽ được nắm bắt và một cấu hình nguồn điện hỗ trợ mở rộng năng lượng tái tạo đồng thời duy trì ổn định cung – cầu sẽ được xem xét.