Nền tảng tự động hóa hóa đơn & phân bổ điện hỗn hợp (EVN & Solar) cho khu công nghiệp
Chịu trách nhiệm chính trong toàn bộ vòng đời dự án, từ thiết kế, phát triển đến triển khai hệ thống.
Mô tả dự án
Vấn đề
Tại các cụm xưởng sản xuất hoặc khu công nghiệp sử dụng năng lượng hỗn hợp (điện lưới EVN kết hợp điện mặt trời áp mái), các chủ đầu tư đối mặt với bài toán tài chính cực kỳ phức tạp: Làm sao phân tách chính xác lượng điện tiêu thụ của từng khách hàng từ mỗi nguồn (EVN và Solar) khi họ dùng chung một trạm biến áp trung tâm? Đồng thời, việc tính toán sản lượng điện solar dư thừa đẩy ngược lên lưới bán cho EVN và quản lý hợp đồng mua bán điện (PPA) nếu làm thủ công sẽ mất nhiều tuần, dễ sai sót và thiếu minh bạch, gây thất thoát doanh thu đáng kể.
Giải pháp
Xây dựng một nền tảng quản lý & tính toán hóa đơn điện tự động toàn diện. Hệ thống tự động hóa hoàn toàn quy trình thu thập dữ liệu công tơ, áp dụng thuật toán phân bổ năng lượng thông minh để bóc tách chính xác sản lượng EVN/Solar tiêu thụ của từng khách hàng, và tính toán chuẩn xác sản lượng solar bán lên lưới. Nền tảng được thiết kế phân quyền tối ưu cho 3 nhóm đối tượng: Đơn vị vận hành hệ thống (SaaS Admin), Đơn vị bán điện (Asset Owner) và Khách hàng sử dụng điện (End Consumer) nhằm đảm bảo tính minh bạch tài chính tuyệt đối.
Tính năng chính
- Tự động hóa việc thu thập dữ liệu chỉ số điện từ các công tơ đo đếm và hệ thống bên thứ ba (EVN/HES).
- Cấu hình linh hoạt các công thức tính tiền điện đa dạng (điện theo giờ bình thường/cao điểm/thấp điểm của EVN kết hợp giá trần solar riêng biệt cho từng khách hàng).
- Số hóa quy trình quản lý hợp đồng mua bán điện (PPA), tự động tính toán sản lượng và giá trị lượng điện solar dư bán lại cho EVN.
- Cung cấp dashboard trực quan cho chủ đầu tư quản lý dòng tiền, đồng thời cung cấp portal tra cứu minh bạch chỉ số, tải hóa đơn PDF và theo dõi lịch sử thanh toán cho khách hàng cuối.
- Tự động xuất hóa đơn, gửi thông báo tiền điện, cảnh báo công nợ, hoặc cảnh báo sắp hết hạn hợp đồng qua email/hệ thống.
Vai trò & trách nhiệm của tôi
Chủ trì thiết kế kiến trúc & phân tích nghiệp vụ tài chính (End-to-End Ownership)
- Đảm nhiệm vai trò kiến trúc sư chính, trực tiếp làm việc với chủ đầu tư để phân tích các quy trình nghiệp vụ điện năng và công thức tài chính phức tạp, chuyển hóa thành kiến trúc hệ thống phần mềm hoàn chỉnh.
- Thiết kế mô hình dữ liệu tổng thể đảm bảo tính toàn vẹn và khả năng mở rộng khi số lượng trạm và khách hàng tăng lên.
Phát triển backend (Golang, Python)
- Xây dựng hệ thống microservices bằng Golang để xử lý các logic tính toán hóa đơn đòi hỏi độ chính xác tuyệt đối, hiệu suất cao và xử lý song song khi xuất đồng loạt hàng loạt hóa đơn.
- Phát triển các module Python chuyên dụng để tự động hóa việc thu thập dữ liệu từ hệ thống của bên thứ ba về kho dữ liệu chung.
Phát triển ứng dụng web (Next.js & TypeScript)
- Thiết kế UI/UX và phát triển toàn bộ giao diện web đa phân quyền (Admin, Seller, Consumer) bằng Next.js, đảm bảo hiển thị biểu đồ sản lượng trực quan, mượt mà và tối ưu hóa tốc độ tải trang.
Kiến trúc cơ sở dữ liệu & tối ưu hóa bộ nhớ đệm (MySQL & Redis)
- Thiết kế cấu trúc DB MySQL lưu trữ toàn vẹn lịch sử chỉ số, hóa đơn và trạng thái hợp đồng PPA. Tối ưu hóa các câu lệnh truy vấn phức tạp phục vụ báo cáo doanh thu.
- Tích hợp Redis để làm lớp đệm (caching) cho các dữ liệu biểu đồ thống kê tải nặng, đồng thời quản lý session đăng nhập bảo mật của người dùng.
Chuẩn hóa hạ tầng triển khai & vận hành (Docker Compose)
- Container hóa toàn bộ hệ sinh thái dịch vụ (Next.js, Go, Python, DB) bằng Docker Compose, thiết lập proxy ngược (reverse proxy) qua Traefik, giúp triển khai mượt mà, độc lập tài nguyên trên môi trường Cloud VPS và dễ dàng bảo trì hệ thống.
Công nghệ sử dụng
Frontend
Framework Next.js hỗ trợ xây dựng giao diện người dùng hiện đại
Backend
Golang cho API, Authentication, Ingestion và CronJob Services, Python cho tích hợp dữ liệu tự động từ bên thứ ba
Cơ sở dữ liệu
MySQL làm cơ sở dữ liệu quan hệ chính cho việc lưu trữ dữ liệu công tơ, khách hàng, hóa đơn và cấu hình
Cache & Session
Redis để lưu trữ cache tăng hiệu năng truy vấn và quản lý session người dùng
DevOps & hạ tầng
Docker Compose để triển khai và quản lý các dịch vụ trên Ubuntu Server, đảm bảo môi trường nhất quán
Bảo mật
JWT (JSON Web Token) cho xác thực và phân quyền người dùng, đảm bảo bảo mật API
Thách thức & giải pháp
Thuật toán bóc tách nguồn năng lượng hỗn hợp & logic nghiệp vụ phức tạp
Hệ thống phải xử lý bài toán chia sẻ nguồn điện: bóc tách chính xác bao nhiêu phần trăm điện năng một khách hàng tiêu thụ đến từ lưới EVN (tính theo biểu giá lũy tiến/giờ cao điểm) và bao nhiêu từ solar (tính theo giá PPA cố định), đồng thời phải tính toán lượng solar dư tổng của trạm phát ngược lên lưới EVN.
Giải pháp
Tôi đã thiết kế backend theo kiến trúc mô-đun hóa (Modular Architecture), tách biệt engine tính toán thành một dịch vụ độc lập trong Golang. Số hóa các công thức phân bổ năng lượng dựa trên tỷ lệ dòng tổng tại trạm biến áp, cho phép hệ thống tự động áp cấu hình biểu giá động cho từng khách hàng mà không cần can thiệp vào mã nguồn, đảm bảo tính chính xác và dễ dàng mở rộng khi có công thức mới.
Đoán nhận dữ liệu & đảm bảo tính toàn vẹn từ bên thứ ba
Dữ liệu từ hệ thống của công ty điện lực hoặc hệ thống HES thường không đồng nhất, dễ gặp sự cố gián đoạn truyền tải hoặc sai lệch định dạng, có thể dẫn đến tính sai tiền điện, gây tranh chấp tài chính trực tiếp.
Giải pháp
Triển khai luồng thu thập dữ liệu bằng Python kết hợp cơ chế kiểm tra lỗi nghiêm ngặt. Thiết lập cơ chế đối soát hai chiều: hệ thống chỉ đưa dữ liệu vào engine tính toán sau khi kiểm tra tính liên tục của chỉ số index cảm biến. Nếu phát hiện thiếu hụt, hệ thống tự động kích hoạt cơ chế retry hoặc gắn flag cảnh báo để kỹ sư vận hành xử lý kịp thời.
Tối ưu hóa quy trình đối soát thanh toán khi thiếu API ngân hàng trực tiếp
Do hệ thống chưa tích hợp cổng thanh toán hoặc API kiểm tra tự động từ ngân hàng, việc quản lý trạng thái thanh toán của hàng loạt khách hàng hoàn toàn phụ thuộc vào kế toán, rất dễ gây quá tải và nhầm lẫn khi quy mô khách hàng tăng lên.
Giải pháp
Để giải quyết bài toán này mà không phụ thuộc vào API ngân hàng, tôi đã tự phát triển một mô-đun xử lý file Excel thông minh bằng Golang. Kế toán chỉ cần xuất file sao kê từ ngân hàng và upload lên hệ thống; module này sẽ tự động phân tích dữ liệu (parsing), sử dụng thuật toán so khớp chuỗi (Regex & String Matching) dựa trên mã khách hàng hoặc nội dung chuyển khoản để tự động đối soát với hóa đơn và cập nhật trạng thái thanh toán chính xác đến 95%, giảm thiểu 90% công sức nhập liệu thủ công.
Kết quả & thành tựu
- Số hóa và tự động hóa 100% quy trình tính toán phân bổ năng lượng hỗn hợp, giúp chủ đầu tư cắt giảm từ nhiều ngày xử lý thủ công xuống chỉ còn vài phút với độ chính xác tài chính tuyệt đối.
- Giải quyết triệt để bài toán minh bạch thông tin bằng cách cung cấp hệ thống cổng thông tin (Portals) trực quan, giúp giảm thiểu hoàn toàn các khiếu nại về chỉ số điện giữa khách hàng cuối và đơn vị bán điện.
- Tối ưu hóa quy trình đối soát dòng tiền nội bộ thông qua giải pháp tự động đọc và xử lý file sao kê ngân hàng, giải phóng áp lực vận hành cho bộ phận kế toán ngay cả khi chưa có kết nối API ngân hàng.
- Thể hiện tư duy giải quyết trọn vẹn bài toán doanh nghiệp thông qua việc làm chủ và phối hợp nhịp nhàng các công nghệ hiện đại (Next.js, Golang, Python, Docker), tạo ra một hệ sinh thái sản phẩm có giá trị thương mại và tính thực tiễn cao trong ngành năng lượng.
Các dự án khác
Điện toán biên cho giám sát phóng điện cục bộ và ắc-quy
Trình bày tại Hội nghị ICPEI (Thái Lan) & Xuất bản trên IEEE Xplore
Hệ thống giám sát PD tủ điện & ắc-quy trạm biến áp
Chịu trách nhiệm chính trong toàn bộ vòng đời dự án, từ thiết kế, phát triển đến triển khai hệ thống.
Giải Nhất Cuộc thi HAPPY LED 2017
Tổ chức bởi Câu lạc bộ Pay It Forward, Khoa Điện - Điện tử, Trường Đại học Bách khoa - ĐHQG TP.HCM