35_8344

ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP QUẢNG NINH Cơng nghệ lưới điện thông minh hệ thống điện Smart Grid Technology Working Operation and Applications Đỗ Chí Thành*, Nguyễn Văn Chung Khoa Điện, Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh * Email: cthanhtdh@gmail.com Từ khóa: Lưới thơng minh, Tầm nhìn Lưới thông minh, Công nghệ ứng dụng lưới điện thông minh, Nguồn lượng tái tạo Key word: Smart Grid, Vision of Smart Grid, Smart grid technology and application, Renewable energy sources Tóm tắt Trước bắt đầu đại hóa lưới điện ngày nay, trước tiên cần có tầm nhìn rõ ràng hệ thống điện cần thiết cho tương lai Hiểu tầm nhìn đó, tạo liên kết cần thiết để truyền cảm hứng cho niềm đam mê, đầu tư tiến tới Lưới điện thông minh kỷ 21 Lưới điện thông minh yếu tố cần thiết cho xã hội thịnh vượng tương lai Cung cấp lượng trở thành vấn đề thách thức giới Thế kỷ 21 Dân số ngày tăng, nhiều gia đình doanh nghiệp vô số thiết bị khiến nhu cầu lượng tăng vọt miền đất nước Các tiện ích tồn cầu cố gắng tìm giải pháp công nghệ truyền thông truyền tải điện vào kỷ 21 kỷ nguyên số Nỗ lực để làm cho lưới điện thông minh thường gọi tạo "lưới điện thông minh" Ngành cơng nghiệp nhìn thấy chuyển đổi thành lưới điện thông minh cải thiện phương thức mang lại nhiều ưu điểm việc triển khai khả ổn định cao phương thức truyền dẫn Trong viết này, 'Mức độ phát triển' lưới điện thơng minh với tầm nhìn, ứng dụng kiểm soát giới thiệu Bài viết xác định lợi thế, phát triển vấn đề cho Lưới điện thơng minh Bài viết trình bày nghiên cứu tình triển khai Cơng nghệ lưới điện thông minh thảo luận sở tài liệu tham khảo báo cáo kỹ thuật gần ban hành từ phủ quan nghiên cứu học thuật Abstract Before we can begin to modernize today's grid, we first need a clear vision of the power system required for the future Understanding that vision, we can create the alignment necessary to inspire passion, investment, and progress toward the Smart Grid for the 21st century The Smart Grid is a necessary enabler for a prosperous society in the future Energy supply has become one of the most challenging issues facing the world in the 21st Century Growing populations, more homes and businesses and a myriad of new appliances have caused energy demand to skyrocket in every part of the country Utilities across the globe are trying to figure out how to bring their networks into the 21st century and the digital age This effort to make the power grid more intelligent is generally referred to as creating a "smart grid" The industry sees this transformation to a smart grid improving the methods of delivery as well as consumption In This Paper 'State of the Art' of Smart Grid along with the vision, application and control are introduced This Paper also identifies the advantage, Growth and the problem for Smart Grid The Paper also presents a case study of Implementation of Smart grid Technologies discussed on the basis of recent references and technical reports issued from government and research and academic authorities GIỚI THIỆU Do phát triển mạnh mẽ kỹ thuật đo lường, điều khiển thông minh hệ thống truyền thông đại dựa tảng kỹ thuật số tích * HNKHCN Lần VI tháng 05/2020 hợp tất lĩnh vực hoạt động hệ thống điện tạo nên Hệ thống điện thông minh (Smart Grid) với tính trội nhằm mục tiêu: 134 ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH 1- Nâng cao độ tin cậy, an toàn đảm bảo cung cấp điện - Hiệu cao sản xuất, truyền tải, phân phối, tiết kiệm điện - Sử dụng rộng rãi nguồn lượng tái tạo 4- Giảm thiểu tác động ảnh hưởng tới môi trường Lịch sử hình thành Hệ thống điện thơng minh: Hệ thống điện xoay chiều hình thành phát triển từ năm 1896 dựa thiết kế Nikola Tesla vào năm 1888 Nhiều quy trình cơng nghệ hệ thống điện đời cách 120 năm đến sử dụng Hệ thống điện bao gồm nguồn điện, đường dây truyền tải phân phối đến hộ tiêu thụ bao phủ toàn lãnh thổ quốc gia kết nối đa quốc gia Yêu cầu sử dụng điện tăng liên tục nguồn lượng sơ cấp truyền thống dần bị cạn kiệt Hệ thống điện đứng trước thách thức nhiều mặt, nhiều tình xung đột xuất địi hỏi điện tăng đột biến thời điểm đặc biệt (ngày lễ tết, khí hậu thời tiết ) khiến nhiều hệ thống truyền tải phân phối làm việc gần giới hạn cực đại, phát sinh nguy tải lưới điện lớn Qua kỷ tồn phát triển, công nghệ hệ thống điện trải qua giai đoạn:Từ giai đoạn khởi đầu năm 70 kỷ trước, hệ thống cơng nghệ điện hồn tồn chiếm ưu Kỹ thuật đo lường, điều khiển bảo vệ kỹ thuật tương tự dựa dụng cụ đo, rơle phần tử chấp hành điện Từ năm 80 kỷ trước với phát triển mạnh mẽ vi xử lý, xu hướng số hoá đo lường, điều khiển bảo vệ hệ thống điện dần thắng Việc đại hoá trạm truyền tải phân phối đựa việc đo lường, hiển thị điều khiển điện tử xuất từ năm 1980 Từ năm 2000 với phát triển mạnh mẽ kỹ thuật vi xử lý, hệ thống truyền thông kỹ thuật số dựa truyền dẫn cáp quang, truyền thơng qua mạng Internet hệ thống định vị tồn cầu GPS thâm nhập vào hệ thống điện Thuật ngữ hệ thống điện thông minh (Smart Grid) xuất vào năm 2005, báo “ Hướng tới hệ thống điện thông minh” S Massoud Amin Bruce F Wollenber xuất IEEE P&E (tập 3, N0 5, trang 34-41) Thực thuật ngữ xuất sớm hơn, vào năm 1998, nhiều định nghĩa lưới điện thông minh với số chức định hướng sử dụng công bố Yếu tố chung hệ thống điện thông minh việc tham gia kỹ thuật vi xử lý truyền thông kỹ thuật số vào hoạt động điều độ vận hành quản lý hệ thống điện Các công ty điện lực tiến hành thay đổi nâng cấp cấu trúc hạ tầng Trước hết trạm phân phối kỹ thuật số hoàn toàn tự động Các dụng cụ đo thông minh bổ sung hệ thống truyền thông cho phép hiển thị thông số trạng thái hệ thống điện vị trí thời điểm Việc quản lý nhu cầu phụ tải trở nên linh hoạt Các thiết bị điện công nghiệp dân dụng máy điều hồ nhiệt độ, lị sưởi tự động điều chỉnh chế độ làm việc để tránh cao điểm Từ năm 2000, Italia dự án quản lý thiết bị điện từ xa Telegestore hệ thống lớn quản lý 27 triệu hộ sử dụng công tơ thông minh kết nối qua đường dây tải điện băng thấp Dự án trị giá 2,1 tỷ Ơ rô hàng năm tiết kiệm 500 triệu Ơ rơ Gần dự án sử dụng truyền thông qua đường dây tải điện băng rộng mạng không dây cho phép kết nối điều kiện tin cậy cho hệ thống cấp điện, ga nước Năm 2003 Austin, Texas xây dựng mạng thông minh nhằm thay 1/3 công tơ thông minh kết nối qua lưới quản lý 200.000 thiết bị (công tơ, cảm biến nhiệt cảm biến) dự kiến quản lý tới 500.000 thiết bị thời thời gian thực năm 2009 phục vụ khoảng triệu hộ 43.000 doanh nghiệp Hệ thống thông minh Ontario Canada đến năm 2010 phục vụ 1,3 triệu khách hàng Từ năm 1990 quan quản lý điện Bonneville Hoa Kỳ mở rộng nghiên cứu lưới thơng minh tích hợp cảm biến có khả phân tích nhanh tượng bất thường chất lượng điện diện rộng Tại Hoa Kỳ, quan niệm hệ thống điện thông minh xác định theo yêu cầu đại hoá hệ thống truyền tải phân phối điện để nâng cao độ tin cậy an toàn cấu trúc hạ tầng ngành điện nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển tương lai theo đặc trưng hệ thống điện thơng minh [4] HỆ THỐNG ĐIỆN THƠNG MINH LÀ GÌ? Về ngun tắc hệ thống điện thơng minh nâng cấp cập nhật hệ thống điện có cơng nghệ đo lường, điều khiển bảo vệ kỹ thuật số với hệ thống truyền thông đại nhằm đáp ứng nhu cầu độ tin cậy, an toàn, chất lượng điện, tiết kiệm lượng Tuy nhiên chức hệ thống điện thơng minh khơng phải việc tích hợp mạng đơn lẻ công ty phát điện với trình độ cơng nghệ khác 135 * HNKHCN Lần VI tháng 05/2020 ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP QUẢNG NINH Nó tăng cường kết nối, nâng cao trình độ tự động hoá điều phối nhà cung cấp, hộ tiêu thụ lưới điện nhằm thực nhiệm vụ truyền tải phân phối điện phạm vi rộng cục Hệ thống điện thông minh phải có khả tự trì hoạt động trước thay đổi bất thường Lưới truyền tải cự ly xa trung bình nói chung kết nối hệ thống siêu cao áp 500 kV, 220 kV, lưới địa phương qua đường dây 110 kV thấp Kỹ thuật số cho phép thiết bị phần cứng thực nhiều chức điều khiển khác nhau, vấn đề cần thay đổi phần mềm Các kỹ thuật điều khiển thông minh dựa sở trí tuệ nhân tạo phát triển đem - Duy trì cải tiến dịch vụ hành cách hiệu Hình Đặc điểm lưới điện thông minh (phải) so với hệ thống truyền thống (trái) Hình Mơ hình lưới điện thơng minh * HNKHCN Lần VI tháng 05/2020 lại cho hệ thống điện tính trội Các ưu điểm hệ thống điện thông minh là: - Dễ dàng kết nối đảm bảo vận hành cho tất nguồn điện với kích cỡ công nghệ khác nhau, kể nguồn điện phân tán nguồn lượng tái tạo, làm cho toàn hệ thống vận hành hiệu - Cho phép hộ dùng điện chủ động tham gia vào việc vận hành tối ưu hệ thống, làm cho thị trường điện phát triển - Cung cấp cho hộ dùng điện đầy đủ thông tin lựa chọn nguồn cung cấp - Giảm thách thức môi trường hệ thống điện cách đáng kể - Nâng cao độ tin cậy, chất lượng an toàn hệ thống cung cấp điện 3.CÁC BƯỚC CẦN THỰC HIỆN NHẰM TIẾN TỚI MỘT HỆ THỐNG ĐIỆN THÔNG MINH Để tiến tới hệ thống điện thông minh cần đại hoá lưới truyền tải phân phối theo hướng tăng cường hệ thống truyền thông, điều khiển kỹ thuật số Mặt khác thiết bị điện động cơ, dụng cụ chiếu sáng phải thiết bị có hiệu suất cao, thơng minh cho phép thực chiến lược vận hành linh hoạt theo thay đổi điều kiện thực tế - Tăng cường sử dụng công nghệ thông tin điều khiển kỹ thuật số để cao độ tin cậy, an toàn hiệu hệ thống điện - Vận hành tối ưu tồn hệ thống - Tích hợp nguồn phân tán, kể nguồn lượng tái tạo - Triển khai công nghệ thông minh (công nghệ thời gian thực, tự động hoá, tương tác ) nhằm tối ưu hố vận hành thiết bị Việc tích hợp thiết bị thông minh cho phép sử dụng thông tin thời gian thực lấy từ cảm biến hệ thống điều khiển tự động cho phép phát xử lý bất thường hệ thống Cơng tơ thơng minh nhiều biểu giá khuyến khích khách hàng sử dụng điện cách tiết kiệm Nó làm thay đổi hành vi hộ tiêu thụ việc sử dụng lượng Các cảm biến thông minh cho phép tự động điều khiển thiết bị điều hồ nhiệt độ, lị sưởi, hệ thống ánh sáng cách hiệu tiết kiệm lượng - Triển khai tích hợp cơng nghệ dự trữ điện, nạp điện cho ô tô điện, san đồ thị phụ tải, dự trữ nhiệt điều hoà khơng khí - Dự báo phụ tải dài hạn 136 ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH - Triển khai tiêu chuẩn hoá thiết bị giao thức kết nối hệ thống thơng tin với hệ thống điện CƠNG NGHỆ CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN THƠNG MINH Vể truyền thơng nói chung công nghệ ứng dụng hệ thống điện thông minh cập nhật, đáp ứng tốt cho việc vận hành hệ thống điện thơng minh nhấn mạnh hệ thống thơng tin tích hợp Tuy nhiên số hệ thống phát triển theo yêu cầu sử dụng gia tăng khơng hồn tồn tích hợp Các liệu thu thập qua modem kết nối trực tiếp với lưới Các khu vực cải tiến bao gồm: tự động hố hồn hồn trạm, tự động hoá phân tán, hệ thống giám sát thu thập liệu SCADA Scada từ viết tắt Supervisory Control And Data Acquisition (Điều khiển giám sát thu thập liệu), hệ thống quản lý phụ tải, mạng không dây, truyền thông qua đường dây tải điện, mạng cáp quang Các hệ thống thông tin cho phép điều khiển thời gian thực, thông tin liệu trao đổi nhằm tối ưu hoá độ tin cậy, đánh giá việc sử dụng an toàn Một số giải pháp kết nối SCADA tảng giao thức IEC60870-5-104 cho đối tượng lưới điện phân phối Trên sở hạ tâng truyền thông Internet (FTTH, ADSL, 3G/GPRS), với phương thức thiết lập mạng riêng ảo (VPN) theo dịch vụ Office WAN nhà cung cấp dịch vụ, giải pháp truyền thông sử dụng giao thức IEC104 triển khai các điểm điều khiển lưới xây dựng theo mơ hình sau: Hình Phương thức kết nối truyền thơng theo giao thức IEC60870-5-104 Mơ hình kết nối cho trạm TG 35/22kV - Tại trạm: RTU cấu hình giao thức IEC104 với địa Ip lớp mạng, tương ứng với địa Station (Unit number) theo lớp liên kết (link layer) Kết nối cổng 10/100 BaseT RTU với thiết bị ADSL2+, USB36 Load Balancing Router Modem qua giao thức mạng TCP/UDP tốc độ 10/100Mb/s RTU làm nhiệm vụ kết nối với thiết bị chấp hành (các máy cắt, recloser) theo giao thức phổ biến DNP3, Modbus theo phương thức tín hiệu I/O - Tại DCC: lắp đặt thiết bị Load Balancing Security BroadBand Router hổ trợ kết nối đa điểm với Internet băng thông rộng với địa Ip tỉnh Thiết lập mạng riêng ảo (VPN) theo chế SSH (SSH, gọi Secure Shell, giao thức điều khiển từ xa cho phép người dùng kiểm soát chỉnh sửa server từ xa qua Internet Dịch vụ tạo nhằm thay cho trình Telnet vốn khơng có mã hóa sử dụng kỹ thuật cryptographic để đảm bảo tất giao tiếp gửi tới gửi từ server từ xa diễn tình trạng mã hóa Nó cung cấp thuật tốn để chứng thực người dùng từ xa, chuyển input từ client tới host, relay kết trả tới khách hàng.) IPsec tảng dịch vụ OfficeWAN nhà cung cấp dịch vụ Internet Từ thiết bị Load Balancing VPN Router định tuyến địa Ip cấp phát qua VPN để kết nối với mạng LAN SCADA; thiết lập Firewall Router theo chế kiểm tra trạng thái gói tin, lọc địa Ip lọc địa MAC thiết bị Mơ hình kết nối cho Recloser giao thức IEC104 - Tại Recloser, cấu hình thơng số truyền thơng theo giao thức IEC 101 (xác lập địa trạm Recloser), thiết lập giao diện RS232 tương thích với giao diện RS232 modem IEC104 Gateway GPRS Kết nối cáp tín hiệu từ cổng RS232 Recloser đến cổng RS232 modem Thiết lập chuyển đổi giao thức IEC101 sang IEC104 qua thiết bị Gateway, tín hiệu truyền thơng theo giao thức IEC101 (giao diện RS232) chuyển đổi sang giao thức IEC 104 theo chuẩn TPC/IP Hình Phương thức kết nối SCADA cho Recloser sử dụng giao thức IEC104 - Tại DDC: lắp đặt thiết bị M2M Gateway kết nối với Internet qua Router có cấp phát địa Ip tỉnh Thiết lập đường truyền VPN qua dịch vụ Office WAN từ thiết bị IEC104 Gatewaytại Recloser tới M2M Gateway 137 * HNKHCN Lần VI tháng 05/2020 ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP QUẢNG NINH phịng điều khiển theo chế SSH VPN, M2M Gateway kết nối với mạng LAN hệ thống SCADA, cấp phát địa Ip lớp hệ thống Địa Ip modem từ Recloser cấp phát lớp mạng định tuyến lại để lớp với hệ thống mạng LAN SCADA Cấu hình line IEC 104 với station tương ứng địa Ip thiết lập qua mạng VPN đến thiết bị IEC104 Gateway Recloser Trên tảng giao thức mạng TCP/Ip, giao thức IEC104 cho phép thiết lập truyền thơng cách đơn giản, chi phí thấp, đồng thời dễ dàng khai thác hạ tầng viễn thông nhà cung cấp dịch vụ Bên cạnh đó, chế dự phịng truyền thơng dự phịng hệ thống dễ dàng thiết lập qua khả chia sẻ liệu môi trường mạng Tuy nhiên, yêu cầu bảo mật giải pháp truyền thông phải đặc biệt ưu tiên khai thác hạ tầng truyền thông công cộng [2] GIẢI PHÁP SCADA CHO TRẠM BIẾN ÁP Mục đích việc SCADA cho trạm điện hệ thống điện lực Việt Nam trước tiên nhằm đáp ứng nhu cầu tự động số hóa hệ thống điện Việt Nam Nó phản ánh bước tất yếu việc đại hóa hệ thống điện, đồng thời phản ánh trình độ veeg kinh tế - kỹ thuật lưới điện Việt Nam [3] Bảng tóm tắt sơ lược cấp quản lý việc phân bổ điện Qua nhận thấy số điều: Đối với mạng điện siêu cao áp, việc tính tốn, xử lý số liệu để từ đưa lệnh điều khiển hệ thống đòi hỏi yêu cầu nghiêm ngặt tính xác kịp thời việc định Nhiệm vụ thuộc trung tâm điều độ quốc gia A0 Các trung tâm phân phối điện cấp miền khu vực không đảm đương việc Tuy nhiên thực tế tồn việc thu thập số liệu điều khiển từ xa phải dựa vào hệ thống thơng tin công nghiệp tốt để nhận số liệu từ cấp đưa lên lệnh cần thi hành đưa xuống cấp Việc quản lý phân phối cung cấp điện áp cấp cap áp thường giao cho trung tâm điều độ miền nắm giữ Các trung tâm tích cực tham gia vào việc giám sát hệ thống chia sẻ bớt gánh nặng điều khiển SCADA điều độ cấp Đến trạm, trạm thực toàn tác thu thập số liệu hệ thống, điều khiển tải lưới thực thao tác nhằm ổn định hệ thống Khi trạm tự động hóa hồn tồn việc giám sát hệ thống điều khiển lưới lúc trở nên đơn giản Khi SCADA điều độ cần điều khiển thao tác xuống thiết bị phía cấp đóng cắt máy cắt cần gửi tin xuống trạm Tại trạm thông qua PLC hay RTU mà thao tác thực Hay ngược lại cần liệu hệ thống trạm SCADA điều độ cần gửi tin yêu cầu trạm gửi số liệu hệ thống lên Các loại hình SCADA hệ thống điện: Dựa vào phân tích bên ta đề hai loại hình SCADA sau: - SCADA điều độ - SCADA trạm SCADA điều độ cấp quốc gia: Đây trung tâm mang tính điều độ cấp cao, mang tính huyết mạch hệ thống điện Việt Nam SCADA điều độ quốc gia đảm đương nhiệ vụ sau: - Thu thập số đo, trạng thái, tình hình phụ tải từ trung tâm điều độ miền đưa lên - Trên sở số liệu thu tiến hành phân tích, nhận dạng, đánh giá đưa điều khiển tối ưu cho hệ thống phân bổ công suất ổn định dự phòng lưới Thực chất trung tâm SCADA điều độ quốc gia không trực tiếp làm nhiệm vụ thu thập số liệu hệ thống không điều khiển trực tiếp lên hệ thống mà thơng qua trạm phía để thu thập liệu điều khiển hệ thống thông qua lệnh dạng tin Bảng Tóm tắt sơ lược cấp quản lý việc phân bổ điện Cấp quản lý Nội dung quản lý Phát truyền tải điện lực siêu cao áp 500kV xuyên quốc gia - Phương án phân phát P, Q toàn lãnh thổ quốc gia - Quản lý tần số, dự phòng ổn định tĩnh, động hệ thống điện quốc gia - Thu thập số liệu, thao tác, bảo vệ rơ le, chuẩn đoán, bảo dưỡng thiết bị cao áp * HNKHCN Lần VI tháng 05/2020 138 ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH Phát truyền tải điện đến trạm mạng cáo áp 220kV khu vực - Phương án phân bổ P, Q khu vực cụ thể - Phân bố điện áp 220kV trọng tâm tải dự phòng bảo vệ nguồn - Thu thập số liệu, thao tác, bảo vệ rơ le, chuẩn đoán, bảo dưỡng thiết bị Phân phối truyền tải điện địa bàn mạng 110kV Phát bù công suất phản kháng Q, phân bổ điện áp địa bàn Thu thập số liệu, thao tác, bảo vệ, chuẩn đoán bảo dưỡng thiết bị Phân phối xuống mạng 35kV trở xuống Phát bù công suất phản kháng Q, phân bổ điện áp địa bàn Thu thập số liệu, thao tác, bảo vệ, chuẩn đoán bảo dưỡng hệ thống Cung cấp điện lực hạ áp khu dân cư xí nghiệp nhỏ Tiến hành thao tác đóng cắt, bảo vệ bảo dưỡng hệ thống SCADA điều độ Quốc gia SCADA điều độ miền Trung SCADA điều độ miền Bắc SCADA trạm SCADA trạm SCADA điều độ miền Nam SCADA trạm n SCADA trạm n SCADA trạm n PC PC PC PC PCL RTU PCL Hình Sơ đồ cấp SCADA hệ thống điện Việt Nam SCADA điều độ cấp miền: Tại trung tâm điều độ miền, liệu hệ thống trạm gửi lên, với phân tích đánh giá trung tâm đưa định điều khiển lên lưới nhằm mục tiêu định ổn định hệ thống SCADA điều độ miền cấp trung gian SCADA điều độ quốc gia SCADA trạm nên có số nhiệm vụ đặc trưng sau: - Thu thập số liệu từ SCADA trạm - Phân tích biểu đồ phụ tải thu được, tiến hành đánh giá đưa phương án điều độ phân chia phụ tải ổn định lưới Các trung tâm điều độ miền đóng vai trò quan trọng định hướng cho SCADA trạm việc diều tiết công suất tải điều khiển hệ thống SCADA trạm: Đây trung tâm máy tính điều khiển mà tác động trực tiếp đến chất lượng lưới điện nơi mà tác động điều khiển trực tiếp tác động vào hệ thống điện Lưới điện ổn định bền vững hay không phụ thuộc nhiều trung tâm SCAD trạm Vậy nhiệm vụ SCADA trạm phải trực tiếp: - Thao tác điều khiển lên thiết bị hệ thống máy biến áp - Thu thập giám sát thông số hệ thống - Điều khiển đóng/cắt nhằm bảo vệ hệ thống trường hợp lưới gặp cố tải, chạm chập 139 * HNKHCN Lần VI tháng 05/2020 ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP QUẢNG NINH - Đưa liệu báo cáo với SCADA cấp phục vụ cho việc phân tích, đành giá hệ thống cần khắc phục cố hay nâng cấp hệ thống Mạch thu thập số liệu điều khiển thiết kế bằng: - Một PLC module AI/AO, DI/DO - Một RTU với transmitter analog - Một transmitter số thông minh SCADA trạm thiết kế cịn có bus truyền tin phục vụ cho tác vụ truyền thông sau: - Một bus truyền số liệu, truyền lệnh trường kiểu RS-458 nối PLC, TRU transmitter số thông minh với trung tâm điều khiển máy tính PC - Một bus truyền tin theo kiểu RS-323 để giao tiếp truyền thông với SCADA điều độ cấp Qua việc tìm hiểu hệ SCADA trạm số nơi lắp đặt qua tài liệu hướng dẫn lắp đặt SCADA trạm, việc SCADA cho trạm phải đạt số tiêu chí sau: * Về hệ phần mềm SCADA Hệ phần mềm SCADA phải hệ phần mềm đa năng, đa nhiệm, có kênh truyền thơng tương thích với giao thức truyền thơng phổ dụng phục vụ tốt dịch vụ cần có trạm in báo cáo, vẽ đồ thị, biểu đồ phụ tải Hệ phần mềm lập trình SCADA phải dễ dàng lập trình, có tính thuyết minh rõ ràng dễ học thuận tiện việc nâng cấp trạm Hệ điều hành dùng nhà máy tính chủ phải hệ điều hành đa nhiệm, đa năng, có khả giao tiếp thân thiện với người dung đặc biệt phải hỗ trợ phần mềm SCADA mà ta dùng để xây dựng SCADA cho trạm * Về phần cứng: Các thiết bị phục vụ việc xử lý số liệu thu thập liệu phải thiết bị phổ thơng dễ dàng thay hỏng hóc có nhu cầu nâng cấp mở rộng quy mô trạm Máy chủ phải máy có khả chịu mơi trường làm việc khắc nghiệt trạm điện tiếng ồn, bụi nhiễu tập âm, nhiễu điện trường * Về dịch vụ SCADA cần phải làm: Thu thập lưu trữ để dùng trường hợp có cố, thời gian lưu trữ tối thiểu phải năm Cung cấp giao tiếp thân thiện dễ dàng cho người điều khiển in ấn báo cáo với cấp * HNKHCN Lần VI tháng 05/2020 Giúp thao tác điều khiển dễ dàng đóng cắt, tăng giảm nấc phân áp máy biến áp đảm bảo thao tác điều khiển cắt tay * Về chi phí: Hệ giá thành lắp hệ SCADA cho trạm không đắt gây tốn đặc biệt hệ phần mềm SCADA phải phần mềm phổ dụng Phương án cho hệ SCADA trạm điện SCADA trạm điện có nhiệm vụ tương đối đơn giản: - Giám sát - Điều khiển - Thu thập liệu thông số trạm như: I, P, Q máy cắt, trạng thái máy cắt điện áp - Chuyển số liệu lên cho SCADA điều độ cấp có u cầu Vì ta nên thiết kế SCADA trạm điện với kết cấu sau: Về phần cứng, phần mềm: WinCC chuẩn mực xây dựng HMI cho hệ thống SCADA Một đặc trưng bật sản phẩm phần mềm cơng nghiệp SIEMENS kết nối ổn định với hầu hết điều khiển, RTU thiết bị truyền thông khác Cơ sở liệu mở, dễ lập trình ln cập nhật, điều nói lên nhà thiết kế, người dung độc lập hoàn toàn với thiết bị, thuận lợi cho việc nâng cấp triển khai dự án Dưới thông tin phần mềm công nghiệp SIEMENS Giao diện người máy Wincc thiết kế dạng kéo theo thả dễ dàng để mô tả biểu tượng đối tượng điều khiển q trình cơng nghiệp Nó cung cấp cho kỹ sư lập trình môi trường khai triển dễ dàng sử dụng chức bao quát để tao thí nghiệm kiểm tra triển khai cách nhanh chóng ứng dụng tự động hóa mạnh mẽ Tính mạnh mẽ linh hoạt: Các trình ứng dụng ngày cần đến phần mềm WinCC cung cấp cho người sử dụng môi trường phát triển linh hoạt cấu trúc đa cho phép tạo ứng dụng nhanh cho kịch tự động hóa 3.Tính dễ sử dụng: Wincc cho phép người dung sử dụng nhanh chóng tạo triển khai biểu diễn đồ họa q trình cơng nghiệp tính thời gian thực 140