Hệ thống điện thông minh nhờ AI nhưng không thay thế con người và các nguyên lý

Yêu cầu mới đối với quá trình hiện đại hóa hệ thống điện

Nghị quyết số 57-NQ/TW ngày 22/12/2024 của Bộ Chính trị đã xác định phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số (KHCN, ĐMST và CĐS) quốc gia là một đột phá quan trọng hàng đầu, tạo động lực cho sự phát triển đất nước. Định hướng này cũng đặt ra yêu cầu đối với các trường đại học (ĐH) và cơ sở nghiên cứu: hoạt động khoa học không chỉ hướng tới công bố mà cần tạo ra công nghệ, sản phẩm và giá trị có khả năng kiểm chứng, ứng dụng trong thực tiễn.

Tại hội thảo "Điều khiển, tự động hóa và trí tuệ nhân tạo trong lưới điện thông minh" do Trường Đại học Điện lực tổ chức ngày 28/8/2026, PGS. TS. Đinh Văn Châu, Hiệu trưởng Trường Đại học (ĐH) Điện lực cho biết, chủ đề ứng dụng AI, điều khiển và tự động hóa trong lưới điện thông minh nằm tại điểm giao thoa của nhiều định hướng chiến lược lớn về KHCN, năng lượng và phát triển nguồn nhân lực.

Trong lĩnh vực năng lượng, Nghị quyết số 70-NQ/TW ngày 20/8/2025 của Bộ Chính trị đặt ra yêu cầu phát triển hạ tầng năng lượng đồng bộ, hiện đại và thông minh; hiện đại hóa hệ thống truyền tải, phân phối và điều độ; tăng cường ứng dụng công nghệ trong giám sát, điều khiển tự động, nghiên cứu, chuyển giao và đào tạo nhân lực.

Cùng với đó, Điều chỉnh Quy hoạch điện VIII được phê duyệt tại Quyết định số 768/QĐ-TTg ngày 15/4/2025 cũng xác định mục tiêu xây dựng lưới điện thông minh, có khả năng tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo quy mô lớn và vận hành an toàn, hiệu quả.

Bên cạnh yếu tố công nghệ, Nghị quyết số 71-NQ/TW ngày 22/8/2025 tiếp tục khẳng định vai trò của giáo dục ĐH trong phát triển nguồn nhân lực trình độ cao, nhân tài, KHCN và ĐMST.

Các định hướng lớn này, theo PGS. TS. Đinh Văn Châu, cùng hướng tới một yêu cầu chung: chuyển hóa chủ trương thành năng lực công nghệ, năng lực nghiên cứu và nguồn nhân lực có khả năng giải quyết các bài toán thực tế của hệ thống điện Việt Nam.

Sự cần thiết của việc ứng dụng các công nghệ mới xuất phát từ chính sự thay đổi nhanh chóng của hệ thống điện. Từ mô hình phát điện tập trung trước đây, hệ thống đang chuyển dần sang cấu trúc đa nguồn, phân tán và được số hóa sâu hơn. Sự gia tăng của năng lượng tái tạo, nguồn điện phân tán, hệ thống lưu trữ năng lượng, lưới điện siêu nhỏ, xe điện và phụ tải linh hoạt đang tạo thêm nguồn lực cho quá trình vận hành.

Tuy nhiên, đi cùng với những cơ hội là các thách thức ngày càng phức tạp. Trên lưới phân phối, dòng công suất không còn chỉ vận hành theo một chiều. Các vấn đề như quá điện áp, nghẽn lưới, biến động nguồn năng lượng tái tạo, quán tính thấp, lưới yếu, phối hợp bảo vệ và chất lượng điện năng đòi hỏi những phương thức giám sát và điều khiển mới.

Trong bối cảnh đó, AI, điều khiển và tự động hóa được kỳ vọng sẽ tạo ra những công cụ giúp nâng cao khả năng quan sát trạng thái hệ thống, phân tích dữ liệu, dự báo xu hướng và hỗ trợ đưa ra các quyết định vận hành phù hợp.

AI không thay thế con người và các nguyên lý của hệ thống điện

Một trong những nội dung quan trọng được nhấn mạnh tại hội thảo là việc ứng dụng AI trong lĩnh vực điện cần được tiếp cận một cách thận trọng. Theo PGS. TS. Đinh Văn Châu, một hệ thống điện có nhiều cảm biến, thiết bị số và phần mềm chưa đồng nghĩa với việc hệ thống đó đã thực sự thông minh.

Tính thông minh phải được thể hiện bằng hiệu quả vận hành: hệ thống an toàn hơn, tin cậy hơn, linh hoạt hơn, sử dụng hiệu quả hơn các nguồn lực và có khả năng chống chịu, phục hồi tốt hơn khi xảy ra sự cố hoặc những điều kiện bất thường.

AI có thể hỗ trợ dự báo phụ tải, dự báo sản lượng điện từ các nguồn năng lượng tái tạo, phát hiện bất thường, chẩn đoán tình trạng thiết bị và hỗ trợ tối ưu hóa vận hành. Tuy nhiên, AI không thể thay thế các nguyên lý vật lý, quy trình kỹ thuật và trách nhiệm của con người trong các quyết định có ảnh hưởng đến an toàn hệ thống.

Vì vậy, AI cần được ứng dụng theo các cấp độ rủi ro khác nhau. Những ứng dụng trong dự báo, phân tích dữ liệu hoặc hỗ trợ chẩn đoán có thể được triển khai theo lộ trình khác với các hệ thống tham gia trực tiếp vào điều khiển vòng kín hoặc thực hiện chức năng bảo vệ.

Chia sẻ về xu hướng phát triển hệ thống điện thông minh và AI trong lĩnh vực năng lượng, ông Lê Việt Cường, Phó Viện trưởng Viện Năng lượng - Bộ Công Thương cho rằng, trong bối cảnh nhu cầu sử dụng điện ngày càng gia tăng, cơ cấu nguồn điện có nhiều thay đổi và sự phát triển mạnh mẽ của các nguồn năng lượng tái tạo, việc nâng cao năng lực quản lý, vận hành và bảo đảm an toàn, an ninh hệ thống điện đang đặt ra những yêu cầu mới.

Hệ thống điện không chỉ cần đáp ứng yêu cầu cung cấp điện ổn định, liên tục mà còn phải có khả năng giám sát, phân tích, dự báo và phản ứng nhanh trước những biến động ngày càng phức tạp.

Theo ông Lê Việt Cường, hệ thống điện thông minh với nền tảng là hạ tầng số, các thiết bị đo lường, cảm biến, hệ thống thu thập và phân tích dữ liệu sẽ tạo điều kiện nâng cao mức độ tự động hóa trong toàn bộ quá trình sản xuất, truyền tải, phân phối và sử dụng điện.

Trên nền tảng đó, AI có thể trở thành công cụ hỗ trợ quan trọng trong phân tích khối lượng dữ liệu lớn, dự báo nhu cầu phụ tải, dự báo khả năng phát điện của các nguồn năng lượng tái tạo, phát hiện những dấu hiệu bất thường và đưa ra cảnh báo sớm về nguy cơ xảy ra sự cố.

Việc ứng dụng AI, không chỉ góp phần nâng cao hiệu quả vận hành mà còn có ý nghĩa quan trọng đối với bảo đảm an toàn và an ninh hệ thống điện. Các công nghệ phân tích thông minh có thể hỗ trợ nhận diện sớm các rủi ro kỹ thuật, đánh giá trạng thái vận hành của thiết bị, dự báo nguy cơ quá tải hoặc sự cố, từ đó giúp đơn vị quản lý chủ động đưa ra phương án xử lý. Trong điều kiện hệ thống điện ngày càng được số hóa và kết nối sâu rộng, yêu cầu bảo vệ an ninh mạng cũng cần được đặt song hành với quá trình phát triển hệ thống điện thông minh.

Kết hợp công nghệ, điều khiển, tự động hóa và các nguồn lực linh hoạt

Theo TS. Nguyễn Lương Thiện, Trung tâm Vũ trụ Việt Nam thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, với sự phát triển của khoa học, việc kết hợp công nghệ phương tiện bay không người lái (UAV) với AI có thể nâng cao đáng kể hiệu quả giám sát, kiểm tra đường dây và thiết bị điện, đặc biệt tại những khu vực địa hình phức tạp, khó tiếp cận.

Theo chuyên gia, bên cạnh việc sử dụng UAV để thu thập hình ảnh và dữ liệu hiện trường, cần tập trung nghiên cứu các thuật toán AI có khả năng tự động nhận diện khiếm khuyết, phát hiện bất thường và đánh giá tình trạng thiết bị, từ đó hỗ trợ cảnh báo sớm và đưa ra quyết định bảo trì, sửa chữa. Đồng thời, cần xây dựng cơ sở dữ liệu hình ảnh chuyên ngành điện có chất lượng và được chuẩn hóa để nâng cao độ chính xác của các mô hình AI.

Về lâu dài, nên phát triển theo hướng UAV tự động kết hợp AI biên (Edge AI), cho phép UAV thực hiện nhiệm vụ giám sát, xử lý dữ liệu và phát hiện bất thường gần như theo thời gian thực, qua đó hình thành quy trình khép kín từ thu thập dữ liệu, phân tích, cảnh báo đến hỗ trợ xử lý và nâng cao độ tin cậy, an toàn trong vận hành hệ thống điện.

Đồng quan điểm trên, ông Nguyễn Vũ Hiệp, Trưởng phòng Công nghệ số, Công ty TNHH Phát triển Kỹ thuật Công nghệ FRA cho rằng, xu hướng ứng dụng công nghệ AI trong hệ thống điều khiển, giám sát và vận hành trạm biến áp thông minh đã trở thành tất yếu trong bối cảnh hiện nay.

Theo ông, cùng với quá trình số hóa ngành điện, lượng dữ liệu thu thập từ các thiết bị và hệ thống giám sát tại trạm biến áp ngày càng lớn, tạo điều kiện thuận lợi để ứng dụng AI trong phân tích dữ liệu, nhận diện bất thường và hỗ trợ người vận hành.

Ông Nguyễn Vũ Hiệp cho hay, AI có thể giúp chuyển từ phương thức vận hành và xử lý sự cố theo hướng bị động sang chủ động hơn thông qua khả năng phát hiện sớm các dấu hiệu bất thường, hỗ trợ chẩn đoán tình trạng thiết bị và đưa ra cảnh báo kịp thời.

Bên cạnh những cơ hội, ông cũng lưu ý việc ứng dụng AI trong trạm biến áp cần đặc biệt quan tâm đến chất lượng dữ liệu, độ chính xác và độ tin cậy của mô hình, khả năng tích hợp với các hệ thống điều khiển, giám sát hiện có cũng như yêu cầu về an toàn, an ninh mạng.

Xây dựng nguồn nhân lực cho hệ thống điện của tương lai

Sự phát triển của lưới điện thông minh cũng đặt ra yêu cầu mới đối với đội ngũ kỹ sư và nhà nghiên cứu. Nhân lực trong lĩnh vực này cần có nền tảng vững chắc về hệ thống điện, điều khiển và bảo vệ, đồng thời có khả năng làm việc với các công nghệ mới như điện tử công suất, dữ liệu, AI, truyền thông và an ninh mạng.

Tuy nhiên, đào tạo liên ngành không đồng nghĩa với việc người học chỉ tiếp cận mỗi lĩnh vực ở mức cơ bản. Theo PGS. TS. Đinh Văn Châu, năng lực liên ngành cần được xây dựng trên nền tảng chuyên môn cốt lõi vững chắc, từ đó tạo khả năng phối hợp kiến thức để giải quyết các bài toán phức tạp.

Các chương trình đào tạo, vì vậy, cần được cập nhật cùng với sự phát triển của công nghệ và nhu cầu thực tiễn. Việc tăng cường học tập thông qua dự án, phòng thí nghiệm, mô phỏng và các bài toán từ doanh nghiệp có thể giúp sinh viên tiếp cận gần hơn với môi trường vận hành thực tế.

PGS.TS. Đinh Văn Châu khẳng định, với 128 năm truyền thống đào tạo kỹ thuật (1898-2026) và 60 năm thành lập (1966-2026), Trường ĐH Điện lực xác định nghiên cứu về lưới điện thông minh là một không gian liên ngành, nơi hệ thống điện, điện tử công suất, điều khiển, tự động hóa, truyền thông, dữ liệu, AI và an ninh mạng cần được kết nối trong một chuỗi từ đào tạo - nghiên cứu - thử nghiệm đến chuyển giao công nghệ.

Trong quá trình chuyển dịch năng lượng và chuyển đổi số, hệ thống điện Việt Nam sẽ tiếp tục phát triển theo hướng phức tạp và đa dạng hơn. Việc ứng dụng AI, điều khiển và tự động hóa vì thế cần được triển khai như một hệ thống thống nhất, dựa trên dữ liệu đáng tin cậy, nền tảng kỹ thuật được kiểm chứng và các yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn, an ninh mạng.

Mục tiêu cuối cùng không đơn thuần là xây dựng một lưới điện được trang bị nhiều công nghệ hiện đại, mà là hình thành một hệ thống có khả năng quan sát tốt hơn, dự báo sớm hơn, vận hành linh hoạt hơn, an toàn hơn và có khả năng thích ứng cao hơn trước những biến động của tương lai. Đó cũng là hướng tiếp cận mà việc kết hợp AI, điều khiển và tự động hóa đang mở ra cho quá trình phát triển lưới điện thông minh tại Việt Nam./.

Phong Vũ