Không chỉ là một công cụ giám sát, SmartDSA™ – sản phẩm công nghệ “Made in Vietnam” do ATS phát triển là một hạ tầng tính toán và phân tích an ninh động hệ thống điện trong vận hành thời gian thực, tích hợp năm mô-đun đánh giá ổn định chuyên sâu, bản sao số (Digital Twin) của toàn hệ thống điện cùng cơ chế tự động hóa và bảo mật dữ liệu ở mức cao nhất.

Tích hợp liền mạch với hệ thống hiện hữu và sẵn sàng mở rộng

Tổng quan kiến trúc hệ thống khi tích hợp SmartDSA™ tại trung tâm điều độ hệ thống điện được thể hiện ở Hình 1. Ưu điểm nổi bật đầu tiên của SmartDSA™ là khả năng tích hợp liền mạch (seamless integration) với hạ tầng SCADA/EMS/WAMS sẵn có tại các trung tâm điều độ. Giải pháp hỗ trợ đầy đủ các giao thức tiêu chuẩn của ngành điện như IEC 60870-5-104, IEEE C37.118, FTP, ICCP/TASE2 và các giao thức khác để tự động thu nhận dữ liệu trạng thái hệ thống mà không làm gián đoạn hoạt động của các hệ thống đang vận hành.

Nhờ thiết kế mở, việc tích hợp SmartDSA™ hoàn toàn độc lập với thiết kế và nhà cung cấp của hệ thống SCADA/EMS/WAMS hiện hữu. Trong tương lai, nếu đơn vị vận hành thay thế hệ thống bằng giải pháp của một nhà cung cấp khác, SmartDSA™ vẫn bảo đảm tương thích và hoạt động liên tục. Khả năng tích hợp “plug-and-play” này giúp rút ngắn thời gian triển khai, giảm rủi ro tương thích kỹ thuật và chi phí – yếu tố đặc biệt quan trọng đối với một hạ tầng trọng yếu như trung tâm điều độ hệ thống điện quốc gia. Đặc biệt, SmartDSA™ còn sẵn sàng kết nối với các hệ thống RAS/WAMPAC khi được triển khai tại các trung tâm điều độ trong thời gian tới.

5 mô-đun tính toán chuyên sâu

SmartDSA™ được thiết kế như một hạ tầng cho nhiều mô-đun phân tích nâng cao, hiện đã hoàn thiện 5 mô-đun cốt lõi, đánh giá đầy đủ các khía cạnh ổn định của hệ thống điện:

VSA (Voltage Stability Assessment) – ổn định điện áp: xác định giới hạn truyền tải bằng đường đặc tính P–V, cho phép xác định điểm giới hạn ổn định của hệ thống điện khi công suất truyền tải tăng lên. Mô-đun tính toán cho cả điều kiện bình thường lẫn sự cố N-1, N-2, đặc biệt hữu ích cho các giao diện 500 kV liên miền.

TSA (Transient Stability Assessment) – ổn định động: mô phỏng đáp ứng của hệ thống dưới các sự cố ngắn mạch, N-1, N-2; đánh giá góc quay rô-to, tần số, điện áp, khả năng giữ đồng bộ và vượt qua sự cố theo quy chuẩn lưới điện – Grid Codes. Để đáp ứng yêu cầu thời gian thực khi số kịch bản tăng cao, SmartDSA™ sử dụng kỹ thuật tính toán song song (Parallel Computing).

SSR (Sub-synchronous Resonance) – cộng hưởng dưới đồng bộ: nhận diện nguy cơ cộng hưởng dưới đồng bộ của các tổ máy nhiệt điện dựa trên tương quan giữa mô-men giảm chấn điện và mô-men giảm chấn cơ bằng phương pháp quét tần số. Phương pháp này xác định chính xác ngưỡng công suất vận hành an toàn của tổ máy – đặc biệt quan trọng khi đóng/cắt tụ bù dọc trên lưới 500 kV.

OSL (Oscillation Source Location) – định vị nguồn dao động: sử dụng thuật toán Dòng năng lượng tiêu tán (Dissipating Energy Flow – DEF) trên dữ liệu PMU để xác định nguồn gây dao động công suất và điện áp, kết hợp biến đổi Fourier để tính tần số và biên độ dao động. Mô-đun được thiết kế tham chiếu yêu cầu bảo vệ dao động của Transgrid (Úc) – một trong những yêu cầu đầu tiên trên thế giới – và đã được kiểm chứng độ chính xác với bộ dữ liệu do Transgrid công bố.

Inertia & RoCoF – quán tính và tốc độ thay đổi tần số: ước lượng quán tính hệ thống dựa trên độ lệch tần số tối đa (frequency nadir) và đường tần số quán tính trung tâm (Center-of-Inertia). Kết quả tính toán của SmartDSA™ tốt hơn đáng kể so với phương pháp mã nguồn mở của NREL (Hoa Kỳ). Phương pháp này cho phép đánh giá quán tính của toàn hệ thống điện, của từng miền cũng như tại các điểm quan trọng.

Tự động chuẩn hóa cơ sở dữ liệu và Bản sao số – Digital Twin

Điểm khác biệt vượt trội của SmartDSA™ – bộ máy Advanced Data Conversion Engine tự động đọc dữ liệu trạng thái hệ thống điện từ SCADA/EMS/WAMS rồi tự động chuyển đổi thành một cơ sở dữ liệu mô hình hóa hệ thống điện chuẩn hóa mà không cần bất kỳ thao tác nào của điều độ viên trong quá trình vận hành. Cơ sở dữ liệu này được lưu tại Central Database theo dạng gắn mốc thời gian (time-stamped), giúp quản lý dữ liệu quá khứ – hiện tại – tương lai một cách linh hoạt, đồng thời có thể chuyển đổi tiếp để tương thích với các nền tảng mô phỏng của bên thứ ba như PSS/E, PowerFactory hay PSS SINCAL. Như vậy, SmartDSA™ không chỉ tự chủ về dữ liệu mà còn tạo nên một nền tảng dữ liệu trung tâm dùng chung – hạ tầng cốt lõi cho chuyển đổi số ngành điện, điều mà hiện chưa đơn vị nào trong nước cung cấp một cách tổng thể.

Nhờ cơ sở dữ liệu trung tâm gắn mốc thời gian, SmartDSA™ hỗ trợ cả hai chế độ vận hành. Ở chế độ trực tuyến (Online Mode), giải pháp tự động nhận dữ liệu mới nhất từ SCADA/EMS/WAMS, liên tục tính toán các chỉ số ổn định và so sánh với Grid Codes để xác định “biên an ninh (security margin)”, từ đó phân loại trạng thái vận hành với chu kỳ chỉ 5 phút/lần. Ở chế độ nghiên cứu (Study Mode), người dùng tính toán trên dữ liệu quá khứ, dự báo hoặc quy hoạch và có thể thêm/bớt/sửa phần tử để tạo mô hình mới – phục vụ điều tra sự cố, lập phương thức vận hành ngắn – trung – dài hạn và đánh giá ổn định khi quy hoạch hệ thống điện.

Lõi tính toán SmartDSATM Computation Engine tạo ra một bản sao số – Digital Twin của toàn hệ thống điện. Mô hình này tích hợp đầy đủ mô hình tĩnh, mô hình động của các phần tử và logic của các hệ thống bảo vệ – từ rơ-le cơ bản đến các sơ đồ bảo vệ đặc biệt (SPS – Special Protection Schemes). Trong hệ thống điện, mọi thay đổi ở một vị trí đều có thể ảnh hưởng tới toàn hệ thống. Digital Twin cho phép mô phỏng, đánh giá hệ thống như một thể thống nhất, phản ánh đúng bản chất vật lý của lưới điện thực. Đặc biệt, nhờ lõi tính toán dựa trên Digital Twin, SmartDSA™ có thể bổ sung bất kỳ mô-đun phân tích mới nào. ATS đang từng bước tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI) và xử lý dữ liệu lớn (Big Data) để hình thành một hệ sinh thái hỗ trợ ra quyết định thông minh, tiến tới tự động đề xuất phương án điều khiển – theo đúng định hướng phát triển “Trợ lý số trong điều độ”.

Bảo mật thông tin ở mức cao nhất

Người dùng được phân quyền truy cập ở nhiều mức độ khác nhau đối với cơ sở dữ liệu, thông số cài đặt và các mô-đun tính toán của SmartDSA™. Đặc biệt, người dùng có thể thực hiện tính toán, xuất kết quả và báo cáo mà không có quyền truy cập vào cơ sở dữ liệu mô hình hệ thống điện. Nhờ đó, dữ liệu mô hình hóa của lưới điện được bảo mật tuyệt đối, phù hợp với yêu cầu an toàn thông tin ở cấp độ cao nhất đối với trung tâm điều độ hệ thống điện quốc gia.

Giao diện trực quan

Các yêu cầu của Grid Codes được tham số hóa trong SmartDSA™, cho phép cài đặt nhiều bộ quy chuẩn khác nhau và tự động so sánh để xác định biên an ninh của hệ thống. Giao diện người dùng nền tảng Web hỗ trợ nhiều người truy cập đồng thời với phân quyền linh hoạt: biểu đồ radar giám sát tổng quan an ninh hệ thống (màu sắc ở tâm biểu đồ đổi khi chạm ngưỡng cảnh báo/nguy cấp), biểu đồ cột thể hiện giới hạn và biên an ninh còn lại của từng giao diện, biểu đồ đường hiển thị chi tiết đáp ứng động khi đánh giá TSA/SSR.

Một sản phẩm “Made in Vietnam”

ATS đã phát triển thành công SmartDSA™ và làm chủ hoàn toàn từ thiết kế kiến trúc, thuật toán đến triển khai. Khả năng tính toán và các đặc tính công nghệ vượt trội của SmartDSA™ đã được thảo luận, trình bày tại nhiều hội thảo ngành điện CIGRE hàng đầu thế giới. Với năm mô-đun chuyên sâu, cơ sở dữ liệu hệ thống điện chuẩn hóa, bản sao số toàn hệ thống, cơ chế tự động hóa và bảo mật dữ liệu ở mức cao nhất, SmartDSA™ cho thấy doanh nghiệp Việt Nam hoàn toàn có thể làm chủ những công nghệ lõi phức tạp nhất của ngành điện. Đây không chỉ là một sản phẩm công nghệ, mà còn là minh chứng cho năng lực tự chủ – nền tảng để bảo đảm an ninh hệ thống điện quốc gia trong kỷ nguyên chuyển đổi số.

Tài liệu tham khảo:

Thai Anh Tran, Real-time Oscillation Source Location, CIGRE Australia, Sydney, 10/2024.

Thai Anh Tran et al., Online Grid Inertia Assessment, CIGRE Australia, Adelaide, 9/2025.

Thai Anh Tran et al., Online Transient Stability Analysis, CIGRE Australia, Adelaide, 9/2025.

Thai Anh Tran et al., Online Sub-synchronous Resonance Assessment, SEAPAC, Adelaide, 9/2025.

Thai Anh Tran et al., Online Dynamic Security Assessment, CIGRE Paris Session, 8/2026.

Làm chủ công nghệ – yêu cầu chiến lược bảo đảm an ninh năng lượng

Theo Nghị quyết số 57-NQ/TW ngày 22/12/2024, khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số được xác định là động lực đột phá để phát triển lực lượng sản xuất hiện đại, từng bước làm chủ các công nghệ chiến lược. Tiếp đó, Nghị quyết số 68-NQ/TW khuyến khích khu vực kinh tế tư nhân tham gia các nhiệm vụ trọng điểm quốc gia, trong khi Luật Điện lực năm 2024 yêu cầu tăng cường nội địa hóa các hạng mục thiết yếu nhằm bảo đảm an ninh năng lượng.

Bên cạnh đó, các quy định về an toàn thông tin cũng đặt yêu cầu hạ tầng điều độ điện quốc gia phải đáp ứng cấp độ bảo mật cao nhất. Điều này cho thấy việc làm chủ các công nghệ giám sát, điều khiển và phân tích vận hành hệ thống điện không chỉ là yêu cầu về công nghệ mà còn là nhiệm vụ chiến lược gắn với bảo đảm an ninh năng lượng quốc gia.

Trong bối cảnh hệ thống điện ngày càng phát triển theo hướng hiện đại, tích hợp quy mô lớn các nguồn năng lượng tái tạo và vận hành trên nền tảng số, yêu cầu về những giải pháp công nghệ có khả năng giám sát, phân tích và hỗ trợ điều độ theo thời gian thực trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Việc chủ động nghiên cứu, phát triển các sản phẩm công nghệ trong nước không chỉ giúp nâng cao tính tự chủ về kỹ thuật, giảm phụ thuộc vào các giải pháp nhập khẩu mà còn góp phần bảo đảm an toàn, an ninh cho hạ tầng năng lượng trọng yếu. Đây cũng là bước đi phù hợp với định hướng của Đảng và Nhà nước về phát triển các sản phẩm công nghệ “Made in Vietnam”, đưa doanh nghiệp trong nước tham gia sâu hơn vào quá trình làm chủ các công nghệ chiến lược, phục vụ phát triển bền vững ngành năng lượng.

Hệ thống điện Việt Nam: áp lực và khoảng trống giám sát ổn định

Theo thống kê mới đây, hệ thống điện Việt Nam đang vận hành trong bối cảnh nhu cầu phụ tải tăng nhanh và áp lực truyền tải ngày càng lớn. Chỉ riêng ngày 27/5/2026, công suất phụ tải đạt mức kỷ lục 58.103 MW, trong đó miền Bắc tăng 27,5% so với cùng kỳ năm 2025. Trong khi đó, các sự cố mất ổn định của hệ thống điện có thể diễn ra chỉ trong vài giây, đặt ra yêu cầu cấp thiết về các công cụ giám sát, cảnh báo và hỗ trợ điều độ theo thời gian thực.

Trước đó, tổng công suất đặt cuối 2025 đạt 87,6 GW (đứng thứ 22 thế giới), trong đó loại nguồn IBR – Inverter-based Resources (điện gió, điện mặt trời) chiếm 27,4%. Đến 2030, tổng công suất lên 183.291–236.363 MW với nguồn IBR chiếm 39,5 – 47,2% – năm năm tới ngành điện phải xây dựng khối lượng tương đương 50 năm qua. Đặc biệt, loại nguồn IBR không đóng góp quán tính, làm hệ thống “nhẹ và nhanh” – có thể mất ổn định chỉ trong vài giây.

Khoảng trống cốt lõi: giới hạn ổn định động thay đổi theo từng phút, nhưng các hệ thống SCADA/EMS/WAMS hiện hữu chỉ giám sát thụ động ghi nhận sự cố sau khi xảy ra mà không thể dự báo, cảnh báo sớm. Hệ quả: trước mọi sự cố lớn điều độ viên gần như không nhận được cảnh báo nào tại Việt Nam (Vũng Áng 2015, suy giảm điện áp miền Bắc 7/2022, Vĩnh Tân -Tân Uyên 4/2025 sa thải 3.695 MW) hay trên thế giới (hệ thống điện Tây Ban Nha – Bồ Đào Nha xảy ra sự cố mất ổn định diện rộng trong 27 giây ngày 28/4/2025, Nam Úc năm 2016).

SmartDSA™ của ATS: Giải pháp “Made in Vietnam”

Công ty ATS – gần 30 năm đồng hành cùng ngành điện đã phát triển thành công SmartDSA™, làm chủ hoàn toàn từ thiết kế kiến trúc, thuật toán đến triển khai. SmartDSA™ kết nối seamless với bất kỳ SCADA/EMS nào qua IEC 60870-5-104, IEEE C37.118, FTP, ICCP/TASE2, tự động tạo ra cơ sở dữ liệu chuẩn hóa qua Advanced Data Conversion Engine. SmartDSA™ tạo ra bản sao số (Digital Twin) toàn bộ hệ thống điện, tích hợp logic bảo vệ SPS/RAS, tự động cập nhật mỗi 5 phút.

5 mô-đun tính toán chuyên sâu

TSA (Transient Stability Assessment): Phân tích ổn định động dưới các kịch bản N-1, N-2, ngắn mạch bằng khả năng tính toán song song (Parallel Computing).

VSA (Voltage Stability Assessment): Xác định điểm sụp đổ điện áp và biên an ninh theo đường đặc tính P–V cho các giao diện 500 kV liên miền.

SSR (Sub-synchronous Resonance Assessment): Nhận diện cộng hưởng dưới đồng bộ bằng phương pháp quét tần số (Frequency Scanning).

OSL (Oscillation Source Location): Xác định nguồn dao động công suất qua thuật toán dòng năng lượng tiêu tán (Dissipating Energy Flow – DEF) sử dụng dữ liệu từ PMU, kiểm chứng theo yêu cầu Transgrid (ÚC).

Inertia & RoCoF: Giám sát quán tính và tốc độ thay đổi tần số, vượt trội phương pháp mã nguồn mở của NREL (Hoa Kỳ).

Kiểm chứng quốc tế tại CIGRE

SmartDSA™ được kiểm thử trên lưới WECC 240-bus (291 GW nguồn với 59 GW IBR) và các mô-đun được trình bày tại CIGRE Australia 2024- 2025 [7-10] và CIGRE Paris Session 8/2026 [11] – ở một lĩnh vực mà nhiều tập đoàn hàng đầu thế giới cũng chưa phát triển được sản phẩm tương tự.

Góp phần tối ưu hạ tầng truyền tải hiện có

Theo đánh giá của Cục Điện lực (Bộ Công Thương) tại cuộc họp ngày 28/7/2025, việc tính toán giới hạn truyền tải theo thời gian thực với chu kỳ cập nhật 5 phút có thể giúp điều chỉnh linh hoạt công suất truyền tải liên miền, nâng cao hiệu quả vận hành và tăng khả năng cung cấp điện cho miền Bắc trong giai đoạn từ nay đến năm 2030.

Trong khi dự án đường dây 500 kV mạch 3 Quảng Trạch – Phố Nối giúp tăng thêm khoảng 2.500 MW năng lực truyền tải, SmartDSA™ được đánh giá có khả năng hỗ trợ khai thác thêm khoảng 500-700 MW công suất trên hạ tầng hiện hữu, qua đó góp phần giảm nhu cầu đầu tư mở rộng lưới điện trong ngắn hạn, tiết kiệm hàng trăm triệu USD đầu tư hạ tầng.

Tại cuộc họp ngày 28/7/2025, Cục Điện lực đã giao đơn vị vận hành hệ thống điện quốc gia phối hợp với ATS triển khai thử nghiệm SmartDSA™ tại Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia. Theo kế hoạch do ATS đề xuất, quá trình triển khai được thực hiện trong 7 bước, hoàn thành trong 7 tuần, bảo đảm an toàn thông tin và không ảnh hưởng đến việc cung cấp điện.  Có thể nhìn nhận, SmartDSA™ – sản phẩm của người Việt Nam, đang cạnh tranh ngang tầm với những tập đoàn công nghệ như ABB, Siemens, Schneider ngay trên những lĩnh vực kỹ thuật cao nhất của ngành điện – chính là hiện thân của tinh thần tự chủ công nghệ mà Nghị quyết 57 đề ra.

Với việc được nghiên cứu và phát triển trong nước, SmartDSA™ được kỳ vọng góp phần hiện thực hóa chủ trương làm chủ công nghệ trong lĩnh vực năng lượng, từng bước nâng cao năng lực tự chủ công nghệ và tăng cường bảo đảm an ninh hệ thống điện quốc gia.