Machine Translated by Google
TỜ THÔNG TIN TRUYỀN THÔNG
24 tháng 10 năm 2023
Tận dụng các giải pháp kỹ thuật số để đảm bảo tương lai cho lưới năng lượng của Singapore
Là một phần trong quá trình chuyển đổi năng lượng của Singapore, Cơ quan Thị trường Năng
lượng (EMA), cùng với các đối tác trong ngành, đã bắt tay vào các dự án kỹ thuật số để đảm bảo cơ sở
hạ tầng lưới năng lượng của quốc gia trong tương lai. Đã có tiến bộ tốt trong quá trình phát triển Hệ
thống quản lý tài nguyên năng lượng phân tán và song song kỹ thuật số lưới đầu tiên của Singapore và
chúng sẽ tiếp tục được phát triển trong vài năm tới. Các dự án này sẽ nhằm nâng cao khả năng phục hồi
và độ tin cậy của lưới điện Singapore và hỗ trợ triển khai các nguồn năng lượng sạch hơn.
Lưới kỹ thuật số đôi
2 Singapore bắt tay vào Grid Digital Twin vào năm 2021 với mục đích nâng cao khả năng phục hồi, độ tin cậy của
lưới điện Singapore và hỗ trợ triển khai các nguồn năng lượng sạch hơn. Grid Digital Twin, bao gồm hai mô hình
chính - Digital Asset Twin và Digital Network Twin - là một bản sao ảo của mạng lưới vật lý và tài sản cơ sở hạ
tầng. Được tạo ra với sự hợp tác của các cơ quan Chính phủ, các đơn vị trong ngành và giới học thuật, nghiên cứu
và phát triển Lưới đôi kỹ thuật số đầu tiên của Singapore dành cho lưới điện quốc gia đã cho thấy tiến bộ tốt.
Tài sản kỹ thuật số đôi
3
Digital Asset Twin là bản sao ảo của tài sản mạng điện của SP Group. Được phát triển bởi Tập đoàn SP, phối
hợp với Đại học Công nghệ Nanyang (NTU), Digital Asset Twin nhằm mục đích cho phép các nhà khai thác mạng giám sát
và phân tích tình trạng cũng như hiệu suất của tài sản lưới điện nhằm giảm thiểu các vấn đề tiềm ẩn. Khi được phát
triển đầy đủ, người ta dự tính rằng Digital Asset Twin cũng sẽ cho phép đưa ra các quyết định sáng suốt để ưu tiên
đổi mới và bảo trì tài sản lưới điện một cách ưu tiên và kịp thời.
4
Thông qua khả năng phát triển kỹ thuật số nội bộ, SP Group đã xây dựng phần cốt lõi của bảng
điều khiển tài sản cũng như các công cụ và thuật toán Trí tuệ nhân tạo (AI) chính để tích hợp với các
cảm biến trong thời gian thực. Phòng thí nghiệm chung SP-NTU sẽ cung cấp các thành phần
Trang 1 trên 7
Machine Translated by Google
của hệ thống Tình trạng tài sản và các cảm biến giám sát tình trạng hiệu quả về mặt chi phí. Tập đoàn SP đặt mục
tiêu triển khai thí điểm vào năm 2025. Khi chi phí của cảm biến, giải pháp kỹ thuật số và truyền thông giảm, chúng
có thể được áp dụng cho số lượng lớn tài sản phân phối, chẳng hạn như 18.000 máy biến áp trên 12.000 trạm biến áp
của SP.
Mạng kỹ thuật số đôi
5 EMA cũng đã hợp tác với các đối tác như S&TPPO, Viện Điện toán Hiệu suất Cao (IHPC) của A*STAR và TUMCREATE để
phát triển Mạng đôi Kỹ thuật số trong Mô hình Năng lượng và Giao thông Tích hợp Singapore (SITEM).
Với sự phát triển của Digital Network Twin, nó cho phép SITEM sử dụng phần mềm mô phỏng và mô hình hóa tiên tiến để
lập mô hình tác động của nhu cầu Xe điện (EV) bổ sung trên lưới điện và xác định các nâng cấp cơ sở hạ tầng cần
thiết trong các tình huống khác nhau. Điều này đã cung cấp thông tin chi tiết cho EMA và SP Power Grid (SPPG) về
cách tối ưu hóa công suất trạm biến áp để hỗ trợ sạc xe điện. Digital Network Twin hiện đang trải qua giai đoạn
nghiên cứu và phát triển chuyển đổi tiếp theo để triển khai các giải pháp đã phát triển thành giải pháp phần mềm
dành cho người dùng cuối mà EMA có thể sử dụng vào năm 2025. Giải pháp phần mềm sẽ giúp đánh giá tác động của những
thay đổi đáng kể về nhu cầu dự kiến trong lưới phân phối khi ngành năng lượng giảm lượng cacbon.
6 A*STAR cũng đã kết hợp các kết quả về nhu cầu điện có độ phân giải cao thu được từ Digital Network Twin vào mô
hình hệ thống năng lượng cấp quốc gia nhằm tối ưu hóa lộ trình khử cacbon dài hạn của Singapore. Nỗ lực này đã mang
lại kết quả tích cực ban đầu thông qua việc xác định các cách tiềm năng để giảm chi phí đầu tư vào ngành điện trong
30 năm tới, khi quốc gia tìm cách đạt được mức phát thải ròng bằng 0 vào năm 2050. EMA cũng sẽ hợp tác với A*STAR
và đối tác khác các cơ quan, thông qua Trung tâm Mô hình Năng lượng và Phát thải (CE2M), để cải thiện hơn nữa kế
hoạch khử cacbon trong ngành điện dài hạn.
7 Thông qua những sáng kiến này, Singapore sẽ có những cách thức giám sát và dự đoán thông minh hơn và hiệu quả hơn
về tình trạng mạng lưới và tài sản lưới điện quốc gia. Ngoài ra, Grid Digital Twin cho phép tạo ra một môi trường
không có rủi ro để nghiên cứu và thử nghiệm các kịch bản khác nhau. Điều này sẽ giúp lưới điện của Singapore ổn
định trong tương lai bằng cách đảm bảo rằng lưới điện được trang bị tốt để quản lý nhu cầu điện ngày càng tăng và
những thay đổi trong nguồn cung cấp năng lượng, đồng thời duy trì độ tin cậy trong vận hành lưới điện.
Hệ thống quản lý tài nguyên năng lượng phân tán (DERMS)
8 Tài nguyên năng lượng phân tán (DER) như hệ thống phát điện mặt trời, Hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (ESS)
và Xe điện (EV) có thể sẽ phát triển nhanh chóng trong những thập kỷ tới. Điều này là do việc sản xuất năng lượng
mặt trời và pin ESS dự kiến sẽ trở nên rẻ hơn và hiệu quả hơn nhờ những nỗ lực nghiên cứu và phát triển không ngừng
cũng như tính kinh tế theo quy mô. Như vậy, điều ngày càng trở nên quan trọng đối với
Trang 2 trên 7
Machine Translated by Google
đảm bảo rằng cơ sở hạ tầng lưới điện của Singapore có thể hỗ trợ việc tích hợp và
triển khai các nguồn năng lượng sạch hơn.
9 Để tối ưu hóa tốt hơn việc quản lý DER quy mô nhỏ như năng lượng mặt trời và xe điện
trên toàn mạng, SPPG đã bắt tay vào phát triển thí điểm cho Hệ thống phân phối
Hệ thống quản lý tài nguyên năng lượng (DERMS). DERMS là một hệ thống giám sát và kiểm soát
nền tảng nhằm hỗ trợ các nhà khai thác mạng của SPPG thông tin theo thời gian thực
và khả năng kiểm soát để tối ưu hóa kết nối DER.
10 SP Group đã thực hiện bằng chứng khái niệm vào năm 2021 để khám phá các trường hợp sử dụng
nơi giám sát và kiểm soát DER có thể hỗ trợ các hoạt động mạng. Từ đây
giai đoạn đầu tiên, các giải pháp giám sát và kiểm soát đã được thử nghiệm trong quá trình thiết lập thử nghiệm
để có được trải nghiệm trực tiếp và xác định các ứng dụng tiềm năng cho bối cảnh của Singapore.
11 Giai đoạn tiếp theo của thí điểm DERMS tập trung vào dự báo năng lượng mặt trời và
khả năng chuẩn bị cho việc tăng cường áp dụng xe điện và sẽ được thử nghiệm tại một số thời điểm đã chọn
trạm biến áp SP. Khi được phát triển đầy đủ, DERMS sẽ có thể hỗ trợ mạng
các nhà khai thác trong việc tích hợp bền vững các DER liên quan đến năng lượng mặt trời và EV vào mạng,
đồng thời quản lý hiệu quả độ tin cậy và chi phí hệ thống.
PHỤ LỤC A: Tờ thông tin về Bản song sinh kỹ thuật số lưới điện quốc gia Singapore
-- Kết thúc --
Giới thiệu về Cơ quan thị trường năng lượng
Cơ quan Thị trường Năng lượng (EMA) là một hội đồng theo luật định trực thuộc Bộ Thương mại và Công nghiệp
Singapore. Thông qua công việc của mình, chúng tôi mong muốn xây dựng một tương lai năng lượng sạch có khả năng
phục hồi, bền vững và cạnh tranh. Chúng tôi mong muốn đảm bảo nguồn cung cấp năng lượng an toàn và đáng tin
cậy, thúc đẩy cạnh tranh hiệu quả trên thị trường năng lượng và phát triển ngành năng lượng năng động ở
Singapore. Hãy truy cập www.ema.gov.sg để biết thêm thông tin.
Giới thiệu về Tập đoàn SP
SP Group là tập đoàn tiện ích hàng đầu ở Châu Á Thái Bình Dương, hỗ trợ tương lai của
năng lượng với các giải pháp năng lượng thông minh, ít carbon cho khách hàng của mình. Nó sở hữu và vận hành
các doanh nghiệp truyền tải và phân phối điện và khí đốt ở Singapore và
Úc, cũng như các giải pháp năng lượng bền vững ở Singapore, Trung Quốc, Thái Lan và
Việt Nam.
Là nhà điều hành lưới điện quốc gia của Singapore, khoảng 1,6 triệu công nghiệp, thương mại và
khách hàng dân cư được hưởng lợi từ hệ thống truyền tải, phân phối và thị trường đẳng cấp thế giới
Trang 3 trên 7
Machine Translated by Google
dịch vụ hỗ trợ. Những mạng này nằm trong số những mạng đáng tin cậy và tiết kiệm chi phí nhất trên toàn thế
giới.
Ngoài các dịch vụ tiện ích truyền thống, SP Group còn cung cấp một bộ giải pháp năng lượng bền vững và tái
tạo như lưới điện siêu nhỏ, hệ thống làm mát và sưởi ấm cho các khu thương mại và thị trấn dân cư, giải
pháp năng lượng mặt trời, trạm sạc nhanh cho xe điện và giải pháp năng lượng kỹ thuật số cho khách hàng ở
Singapore và khu vực.
Để biết thêm thông tin, vui lòng truy cập spgroup.com.sg hoặc theo dõi chúng tôi trên Facebook tại spgrp.sg/
facebook, LinkedIn tại spgrp.sg/linkedin và Instagram tại spgrp.sg/Instagram.
Trang 4 trên 7
Machine Translated by Google
PHỤ LỤC A: TỜ THÔNG TIN VỀ ĐÔI KỸ THUẬT SỐ LƯỚI QUỐC GIA SINGAPORE
Bản sao kỹ thuật số là một mô hình ảo của cơ sở hạ tầng vật lý, quy trình và hệ thống
có thể thực hiện nhiều chức năng khác nhau như phân tích dữ liệu thông minh, mô hình hóa và mô
phỏng máy tính cũng như học máy để hỗ trợ người dùng cải thiện quy trình lập kế hoạch và ra
quyết định.
2
Bản song sinh kỹ thuật số của lưới điện quốc gia Singapore sẽ bao gồm hai mô hình chính:
Một. Asset Twin để tối ưu hóa việc lập kế hoạch, vận hành và bảo trì tài sản lưới điện của
SP (như trạm biến áp, máy biến áp, thiết bị đóng cắt và cáp). Asset Twin có thể giám sát
và phân tích từ xa tình trạng cũng như hiệu suất của tài sản, đồng thời xác định sớm các
rủi ro tiềm ẩn trong hoạt động của lưới điện. Điều này cho phép SP Group (SP) đưa ra
quyết định sáng suốt về kế hoạch gia hạn và bảo trì phù hợp.
Thông qua khả năng phát triển kỹ thuật số nội bộ, SP Group đã xây dựng phần cốt lõi của
bảng điều khiển tài sản cũng như các công cụ và thuật toán AI quan trọng ban đầu để tích
hợp với các cảm biến trong thời gian thực. Phòng thí nghiệm chung SP NTU sẽ cung cấp
các thành phần của hệ thống Tình trạng tài sản và các cảm biến giám sát tình trạng mang
tính đột phá, hiệu quả về mặt chi phí. Tập đoàn SP đặt mục tiêu triển khai thí điểm vào
năm 2025. Khi chi phí của cảm biến, giải pháp kỹ thuật số và truyền thông giảm, các giải
pháp kỹ thuật số này có thể được áp dụng cho số lượng lớn tài sản phân phối, chẳng hạn
như 18.000 máy biến áp trên 12.000 trạm biến áp.
Asset Twin được củng cố bởi năm dự án nghiên cứu do Cơ quan Thị trường Năng lượng (EMA)
trao tặng cho SP và Đại học Công nghệ Nanyang (NTU) thuộc Tập đoàn SP - Phòng thí nghiệm
chung NTU1 .
b. Network Twin để đánh giá tác động trên lưới điện. Điều này sử dụng mô hình hóa và mô
phỏng để xác định tác động của tải bổ sung (chẳng hạn như sạc xe điện) và các nguồn năng
lượng phân tán (chẳng hạn như hệ thống quang điện mặt trời và hệ thống lưu trữ năng
lượng) trên lưới điện.
Sử dụng khung phần mềm tiên tiến được gọi là Hệ thống đa năng lượng
Lập mô hình & Tối ưu hóa (MESMO)2 , Network Twin có thể cung cấp EMA
1 Nhóm SP - Phòng thí nghiệm chung NTU được thành lập giữa SP Group và NTU vào năm 2020, nhằm khám phá
các dự án liên quan đến năng lượng trong lĩnh vực quản lý tài sản và vận hành mạng lưới.
2 MESMO là một trong hai công nghệ mô phỏng chính được sử dụng trong dự án Mô hình năng lượng giao thông tích hợp Singapore (SITEM).
Bạn có thể tìm thêm thông tin chi tiết về SITEM trên trang web của A*STAR: https://www.a-star.edu.sg/News/astarNews/news/press-releases/
supporting-singapore-s-transition-to- electric-vehicles .
Trang 5 trên 7
Machine Translated by Google
và SP với đánh giá cấp cao về tác động của nhu cầu đối với lưới điện và mọi nâng cấp
cần thiết cho các tình huống khác nhau.
EMA và các cơ quan như IHPC, S&TPPO và TUMCREATE của A*STAR đã phát triển Mô hình năng
lượng và giao thông tích hợp Singapore (SITEM) để mô hình hóa tác động của nhu cầu Xe
điện (EV) bổ sung trên lưới điện và xác định các nâng cấp cơ sở hạ tầng cần thiết
trong các kịch bản khác nhau .
SITEM đã cung cấp thông tin chi tiết về cách tối ưu hóa công suất trạm biến áp để hỗ
trợ sạc xe điện.
Nguyên mẫu Network Twin đầu tiên được phát triển như một phần của dự án SITEM bởi Viện
Điện toán Hiệu năng Cao (IHPC) thuộc Cơ quan Khoa học, Công nghệ và Nghiên cứu
(A*STAR), cùng với đối tác công nghệ TUMCREATE Ltd. bởi Văn phòng Kế hoạch và Chính
sách Khoa học & Công nghệ Khu vực Công (S&TPPO).
IHPC hiện đang thực hiện giai đoạn R&D chuyển đổi tiếp theo nhằm mục đích triển khai
Network Twin thành giải pháp phần mềm dành cho người dùng cuối mà các kỹ sư EMA có thể
sử dụng vào năm 2025.
EMA sẽ hợp tác với A*STAR và các cơ quan đối tác khác trong Trung tâm Mô hình Năng
lượng và Phát thải (CE2M), nhằm hỗ trợ lập kế hoạch khử cacbon quốc gia dài hạn. Sáng
kiến này nhằm mục đích phát triển kiến trúc hệ thống liên kết tích hợp mô hình hệ
thống năng lượng quốc gia với các mô hình ngành như điện và giao thông. Nỗ lực lập mô
hình sẽ cung cấp thông tin tốt hơn cho chiến lược không có lưới của Singapore, bao gồm
cả lưới điện trong tương lai của chúng ta.
3
Những lợi ích chính của Grid Digital Twin là:
Một. Tăng cường giám sát tình trạng tài sản và ưu tiên đổi mới tài sản bằng cách có một
công cụ quyết định có thể xác định rủi ro và ưu tiên các kế hoạch đổi mới tài sản lưới
điện. Công cụ này sẽ tính đến tình trạng hoạt động, lịch sử sử dụng và lỗi của tài sản
lưới điện.
b. Cải thiện việc thực hiện phân tích quy hoạch mạng lưới bằng cách sử dụng mạng lưới tốt
hơn khi cân bằng tải điện mới hoặc lúc cao điểm.
c. Tối ưu hóa đầu tư tài sản, bằng cách xác định sự phối hợp tiềm năng giữa đổi mới tài sản và nâng cấp tài
sản để tăng tải mà không ảnh hưởng đến khả năng phục hồi của lưới điện.
Trang 6 trên 7
Machine Translated by Google
Grid Digital Twin bao gồm Twin tài sản và Network Twin
(Tín dụng hình ảnh: Cơ quan thị trường năng lượng)
HÌNH ẢNH CHÍNH CHO TWIN TÀI SẢN
Tổng quan về Chỉ số mức độ quan trọng và tình trạng tài sản cho Mạng lưới phân phối
(Ảnh tín dụng: Phòng thí nghiệm chung SP Group-NTU)
Trang 7 trên 7