Đang tải... (xem toàn văn)
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM TRƯƠNG THẾ VIỆT NGHIÊN CỨU GIAO THỨC TRUYỀN THÔNG IEC 61850 TRONG TRẠM BIẾN ÁP LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành Kỹ Thuật Điện Mã ngành 6052[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM TRƯƠNG THẾ VIỆT NGHIÊN CỨU GIAO THỨC TRUYỀN THÔNG IEC 61850 TRONG TRẠM BIẾN ÁP LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Mã ngành: 60520202 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGÔ CAO CƯỜNG CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM Cán hướng dẫn khoa học : TS NGÔ CAO CƯỜNG Luận văn Thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP HCM ngày 02 tháng 02 năm 2013 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ) PGS.TS BÙI XUÂN LÂM TS NGUYỄN HÙNG TS TRƯƠNG VIỆT ANH PGS.TS NGÔ VĂN DƯỠNG TS ĐỒNG VĂN HƯỚNG Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn Khoa quản lý chuyên ngành sau Luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV PGS.TS BÙI XUÂN LÂM TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG QLKH - ĐTSĐH Độc lập - Tự - Hạnh phúc TP HCM, ngày 02 tháng 02 năm 2013 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: TRƯƠNG THẾ VIỆT Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 25 - 02 - 79 Nơi sinh: Long An Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện MSHV: 1181031071 I- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU GIAO THỨC TRUYỀN THÔNG IEC 61850 TRONG TRẠM BIẾN ÁP II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Thực phân tích, khảo sát trạm tích hợp dựa phân tích IED giao thức mạng dùng trạm biến áp - Phân tích tiêu chuẩn IEC 61850 thơng qua việc phân tích mơ hình đối tượng, mơ hình trao đổi thơng tin - Giới thiệu mơ hình dịch vụ truyền thông tiêu chuẩn IEC 61850 - Áp dụng giao thức IEC 61850 vào việc phân tích trạm Thuận An 110/220KV - Phân tích ngơn ngữ cấu hình trạm SCL phương pháp xây dựng, cấu hình trạm thông qua phần mềm Kalkitech III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Ngày 21 tháng 06 năm 2012 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: Ngày 25 tháng 12 năm 2012 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS NGÔ CAO CƯỜNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) TS NGÔ CAO CƯỜNG KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu Luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tơi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực Luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn Luận văn rõ nguồn gốc Học viên thực Luận văn Trương Thế Việt ii LỜI CÁM ƠN Tôi xin gửi lời cám ơn trân trọng sâu sắc đến thầy TS Ngô Cao Cường người tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho q trình thực luận văn Tơi xin chân thành cám ơn quý Thầy - Cô Khoa Điện Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP HCM truyền đạt kiến thức định hướng nghiên cứu cho tơi q trình học tập trường Tơi xin chân thành cám ơn giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi Anh Dương Tấn Bảo trạm Thuận An trình thực luận văn Tơi xin cám ơn Phịng IT Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP HCM hỗ trợ cho q trình thiết kế giao diện mơ Cuối cùng, tơi xin cám ơn chân thành đến gia đình, bạn bè người thân động viên, hỗ trợ sống, học tập nghiên cứu Xin chân thành cám ơn! Trương Thế Việt iii TÓM TẮT LUẬN VĂN Q trình tự động hóa trạm biến áp phát triển nhanh chóng nhận nhiều quan tâm kỹ thuật ngành điện lợi ích to lớn mà mang lại Quá trình rõ ràng động lực, kích thích cho hướng phát triển ngành công nghiệp trạm biến áp với mục tiêu cuối đạt hiệu cao công tác quản lý vận hành, bảo trì đầu tư vốn với giảm thiểu sức lao động người Việc có nhiều nhà cung cấp thiết bị với nhiều giải pháp phần cứng kỹ thuật truyền thông khác làm cho việc giao tiếp thiết bị trở nên khó khăn việc kết nối, giao tiếp thiết bị hệ thống Sau tơi tìm hiểu phân tích giao thức theo tiêu chuẩn IEC 61850 áp dụng vào trạm biến áp, nội dung luận văn gồm phần sau: Chương 1: Phân tích kiến thức trạm biến áp tích hợp để từ hiểu khái niệm liên quan đến truyền thông hệ thống trạm biến áp Mô tả thiết bị IED, thiết bị dùng trạm biến áp tích hợp hay tiêu chuẩn giao thức Chương 2: Tìm hiểu tiêu chuẩn IEC 61850 thơng qua mơ hình đối tượng, mơ hình tiếp cận, mơ hình trao đổi thông tin Đồng thời cung cấp kiến thức thuộc tính liệu việc điều kiển, giám sát thiết bị thơng qua mơ hình dịch vụ truyền thơng hay mô tả chế trao đổi thông tin thiết bị IED Chương 3: Tập trung vào nghiên cứu giao thức truyền thơng, thơng qua mơ hình dịch vụ mơ hình thơng tin bản, từ tìm hiểu đặc điểm, thuộc tính liệu mơ hình IED Chương 4: Là đặc điểm mang tính ứng dụng tiêu chuẩn IEC 61850 vào việc cấu hình trạm thơng qua việc tìm hiểu ngơn ngữ cấu hình trạm SCL Chương đề xuất định hướng việc phát triển, nâng cấp cải tạo hệ thống trạm để tuân theo tiêu chuẩn IEC 61850 với cơng cụ cấu hình trạm, giúp cho việc quản lý, thiết kế cấu hình trạm hiệu Chương 5: Trình bày nội dung tổng kết luận văn với đóng góp hướng phát triển đề tài iv ABSTRACT The procedure of the substation automation has been developed fast and got a lot of people’s interest in electricity technology because of its benefit It is the motivation in new development of substation industry which gets best benefit in operation management, maintenance and investment with least labors In substations, communication systems linking role between IEDs to perform functions control, remote monitoring stations or connect to nearby stations There are many equipment suppliers with hard equipment solutions and communication technology which made difficulties in communicate equipment, connections ability of connecting similar equipment in the system After I researched and analyzed IEC 6180 standard protocol applied in substation, this thesis includes five chapters as below: Chapter 1: Basic knowledge of integrated power station Based on this, we understand concepts related to communication in power system IED equipment is described as main one in integrated power station or standards about automatic station which has been developed recently with protocol used in power station Chapter 2: Learning of IEC 6180 standard through object, approaching and exchanging information models This chapter also provides knowledge of data attribute in control and equipment observation through communication service model or descriptions of exchanging information mechanism between IED equipment Chapter 3: Concentrating in communication protocols based on communication service model and communication basic model to find out data characteristics and attributes in IED model Chapter 4: Feature applications of IEC 61850 standard in station configuration by studying language of SCL station configuration This chapter also gives out the orientations of development, upgrading and power station system improvement following IEC 61850 standards Station configuration tools are introduced to help for management, design and station configuration effectively Chapter 5: Conclusion with others’ contributions and development v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CÁM ƠN ii TÓM TẮC LUẬN VĂN iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ix DANH MỤC BẢNG xi DANH MỤC HÌNH xii PHẦN MỞ ĐẦU 01 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC THÀNH PHẦN ĐIỀU KHIỂN TRONG TRẠM BIẾN ÁP A Giới thiệu 04 B Các thành phần điều khiển trạm biến áp 04 1.1 Giới thiệu hệ thống tự động trạm biến áp .04 1.2 Quá trình phát triển kiểu hệ thống trạm biến áp 05 1.2.1 Hệ thống điều khiển kiểu truyền thống 05 1.2.2 Hệ thống điều khiển kiểu tích hợp 07 1.3 Tổng quan hệ thống điều khiển tích hợp .08 1.4 Thiết bị điện tử thông minh (IED) 10 1.5 Giới thiệu Logical Nodes 11 1.6 Giao thức (Protocol) .14 1.6.1 Chuẩn Ethernet .15 1.6.2 Giao thức TCP/IP Internet .15 1.6.3 Một số giao thức trạm biến áp 17 1.7 Sự phát triển tiêu chuẩn truyền thông .18 1.7.1 Cấu trúc truyền thông UCA 19 1.7.2 Dự án IEC 61850 19 1.8 Cấu trúc truyền thông Client/Server 20 C Kết luận 20 CHƯƠNG 2: CÁC MƠ HÌNH ĐỐI TƯỢNG THEO TIÊU CHUẨN IEC 61850 vi A Giới thiệu 21 B Tiêu chuẩn IEC 61850 mơ hình đối tượng 21 2.1 Giới thiệu tiêu chuẩn IEC 61850 21 2.2 Tổng quan khái niệm tiêu chuẩn IEC 61850 .24 2.2.1 Phân tích chức ứng dụng trao đổi thông tin 25 2.2.2 Mô tả thông tin liệu 27 2.2.3 Các dịch vụ trao đổi thông tin 28 2.3 Mơ hình theo hướng tiếp cận 29 2.3.1 Phân tích chức ứng dụng trao đổi thông tin 29 2.3.2 Tạo mơ hình thơng tin từ thành phần hợp thành 30 2.3.3 Mơ hình trao đổi thơng tin 31 2.4 Quan sát theo hướng ứng dụng .33 2.4.1 Giới thiệu 33 2.4.2 Mô hình LN Data .35 2.5 Quan sát theo hướng thiết bị 35 2.5.1 Giới thiệu 35 2.5.2 Mơ hình thiết bị 36 2.6 Quan sát theo hướng trao đổi thông tin 37 2.6.1 Những mơ hình dịch vụ IEC 61850 37 2.6.2 Mơ hình ảo 38 2.6.3 Cơ chế trao đổi thông tin .38 2.7 Điểm liên kết trao đổi thông tin thiết bị vật lý mơ hình ứng dụng .40 2.8 Lập bảng đồ ACSI vào hệ thống trao đổi thông tin thực 41 2.8.1 Giới thiệu 41 2.8.2 Mơ hình ánh xạ MMS .42 2.9 Mô hình lớp liệu 42 2.9.1 Tổng quan .42 2.9.2 Áp dụng 43 2.10 Thiết lập tên 44 C Kết luận 44 vii CHƯƠNG 3: NHỮNG GIAO THỨC TRUYỀN THÔNG THEO TIÊU CHUẨN IEC 61850 A Giới thiệu .45 B Những giao thức truyền thơng theo mơ hình dịch vụ 45 3.1 Giới thiệu mô hình dịch vụ .45 3.1.1 Tổng quan ACSI 45 3.1.2 Tổng quan mơ hình thơng tin .45 3.1.3 Tổng quan mô hình dịch vụ 46 3.2 Mơ hình máy chủ (Server) 47 3.3 Mơ hình Logical Devices 49 3.4 Mơ hình Logical Nodes 50 3.5 Mô hình lớp liệu (Data class) 52 3.6 Mơ hình DataSet 54 3.7 Mơ hình cố trạm GOOSE 56 3.8 Truyền liệu Sampled Value (SV) .58 3.9 Báo cáo ghi nhật ký 59 C Kết luận 61 CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH CẤU HÌNH NGƠN NGỮ VÀ MƠ TẢ CẤU TRÚC TRẠM BIẾN ÁP THEO TIÊU CHUẨN IEC 61850 A Giới thiệu .62 B Mô tả cấu trúc trạm biến áp với tiêu chuẩn IEC 61850 .62 4.1 Giới thiệu ngôn ngữ SCL (Substation Configuration Language) 62 4.1.1 Mơ hình đối tượng ngơn ngữ SCL 62 4.1.2 Tập tin mô tả file SCL cấu trúc ngôn ngữ SCL 64 4.2 Phân tích bước thiết kế trạm biến áp theo tiêu chuẩn IEC 61850 .66 4.2.1 Những yêu cầu cho việc xây dựng trạm theo IEC 61850 66 4.2.2 Những yêu cầu cho việc nâng cấp trạm theo IEC 61850 67 4.3 Các bước thực xây dựng trạm theo tiêu chuẩn IEC 61850 .69 4.3.1 Giới thiệu .69 4.3.2 Các bước thiết kế trạm 69 viii 4.4 Giới thiệu trạm biến áp Thuận An 110/220KV 70 4.4.1 Giới thiệu 70 4.4.2 Quy mô thiết kế trạm Thuận An 110/220KV 70 4.4.3 Những yêu cầu đáp ứng trạm Thuận An 110/220KV .71 4.4.4 Sơ đồ sợi trạm Thuận An 110/220KV 72 4.4.5 Điều khiển từ xa trạm Thuận An 110/220kV 73 4.4.6 Tủ thiết bị điều khiển ngăn lộ trạm 74 4.4.7 Đánh giá ưu điểm, nhược điểm trạm Thuận An .75 4.5 Giới thiệu phần mềm thực ngôn ngữ cấu hình trạm - SCL .76 4.5.1 Giới thiệu cơng cụ cấu hình trạm 76 4.5.2 Giới thiệu Kalkitech SCL Manager (SCLM) 77 4.6 Thiết kế hỗ trợ mô tiêu chuẩn IEC 61850 85 C Kết luận 86 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN – ĐÁNH GIÁ 5.1 Kết luận 87 5.2 Đánh giá hướng phát triển 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 PHỤ LỤC ix DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ACSI - Abstract Communication Service Interface: Dịch vụ giao tiếp truyền thông trừ tượng BRCB - Buffer Report Control Block: Khối điều khiển báo cáo có đệm CDC - Common Data Class: Nhóm liệu dùng chung CPU - Central Processing Unit: Đơn vị xử lý trung tâm CT - Current Transfomer: Máy biến dòng CU - Control Unit: Phần từ điều khiển DO - Data Object: Đối tượng liệu DPC - Controllable Double Ponit: Điểm điều khiển kép EPRI - Electric Power Research Institure: Viện nghiên cứu lượng điện FC - Functional Constraint: Chức bắt buộc FCDA - Functional Constration Data Attribute: Chức bắt buộc thuộc tính GOCB - Goose Control Block: Khối điều khiển GOOSE GOOSE - Generic Object Oriented Substation Event: Thông điệp truyền IED GSE - Generic Substation Event: Mơ hình cố trạm tổng thể GsCB - GSSE Control Block: Khối điều khiển thông điệp GSSE DNP - Distributed Network Protocol: Phát triển giao thức mạng phân tán HMI - Human Machine Interface: Giao diện người máy IEC - International Electrotechnical Commission: Tổ chức kỹ thuật điện quốc tế IED - Intelligent Electronic Devices: Thiết bị điện tử thông minh IEEE - Institute of Electrical And Electronics Engineers: Viện kỹ thuật điện điện tử IP - Internet Protocol: Giao thức mạng ISO - International Standards Organization: Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế LAN - Local Area Network: Mạng cục LAN LCB - Log Control Block: Khối điều khiển ghi nhật ký LD - Logical Device: Thiết bị Logic x LLNO - Logical Node Zero: Tên qui định tiêu chuẩn cho đối tượng ảo LN - Logical Node: Nút logical (Tên qui định cho đối tượng ảo) LPHD - Physical Device Logical Node: LN thiết bị thực MMS - Manufacturing Message Specification: Đặc điểm tin nhắn từ nhà sản xuất MV - Measured Value: Giá trị đo lường MU - Measurement Unit: Phần tử đo lường OSI - Open Systems Interconnection: Hệ thống mở PD - Physical Device: Thiết bị vật lý PU - Protection Unit: Phần tử bảo vệ RTU - Remote Terminal Unit: Thiết bị điều khiển từ xa SA - Substation Automation: Tự động hoá trạm biến áp SCADA - Supervisory Control And Data Acquisition: Hệ thu thập liệu điều khiển có giám sát SCL - Substation Configuration Language: Ngơn ngữ cấu hình trạm SCSM - Specific Communication Service Mapping: Dịch vụ ánh xạ truyền thơng cụ thể SI - Substation Integration: Tích hợp trạm biến áp SPS - Single Point Status: Điểm trạng thái đơn SV - Sampled Values: Giá trị lấy mẫu TCP - Transmission Control Protocol: Giao thức điều khiển truyền tải TS - Time Synchoronisation: Thời gian đồng UCA - Utility Communications Architecture: Cấu trúc truyền thơng tiện ích UDP - User Datagram Protocol: Giao thức USVCB - Unicast Sampled Value Control Block: Khối điều khiển gửi giá trị mẫu theo kiểu unicast VT - Voltage Transfomer: Biến áp đo lường XCBR - Circuit Breaker: Máy cắt XML - Extensible Mark-up Language: Cầu trúc ngôn ngữ đánh dấu mở rộng xi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Mơ tả nhóm Logical Node 12 Bảng 1.2: Mô tả nhóm số chức LN 12 Bảng 1.3: Các lớp liệu Logical Node 13 Bảng 3.1: Định nghĩa lớp Server 48 Bảng 3.2: Định nghĩa lớp Logical Device 50 Bảng 3.3: Định nghĩa lớp Logical Node 51 Bảng 3.4: Định nghĩa lớp Data 54 Bảng 3.5: Định nghĩa lớp DATA-SET (DS) 55 Bảng 3.6: Định nghĩa khối lớp GOOSE 57 Bảng 3.7: Dịch vụ lớp MSVCB 59 xii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Mơ hình trạm tích hợp với thiết bị Sicom 05 Hình 1.2: Cấu trúc hệ thống điều khiển kiểu truyền thống 06 Hình 1.3: Mơ hình điều khiển truyền thống điều khiển tích hợp 08 Hình 1.4: Cấu hình hệ thống điều khiển tích hợp 09 Hình 1.5: Mơ hình tích hợp thiết bị IED dùng trạm 11 Hình 1.6: Mơ tả chức LN IED 11 Hình 1.7: Mơ hình khối Physical Device 13 Hình 1.8: Mơ hình dịch vụ truyền thơng theo IEC 61850 14 Hình 1.9: Cấu trúc sử dụng mạng Enternet trạm 15 Hình 1.10: Mơ hình OSI giao thức TCP/IP 16 Hình 1.11: Mơ hình giao thức IEC 870-5-101 17 Hình 1.12: Mơ hình hợp UCA IEC 18 Hình 1.13: Đặt điểm mơ hình dự án IEC 61850 19 Hình 1.14: Mơ hình truyền thơng tin Client/Server 20 Hình 2.1: Mơ hình tiêu chuẩn IEC 61850 22 Hình 2.2: Mơ hình kết nối “Interoperability” IED hãng 23 Hình 2.3: Mơ hình cấu trúc liên kết tự động hóa trạm biến áp 24 Hình 2.4: Mơ hình tiếp cận tiêu chuẩn IEC 61850 25 Hình 2.5: Mơ tả loại thơng tin LN 26 Hình 2.6: Nguyên tắc hợp thành khối thiết bị (IED) 27 Hình 2.7: Mơ tả dạng cấu trúc thơng tin vị trí máy cắt 28 Hình 2.8: Mơ hình trích ngắn đoạn dịch vụ 28 Hình 2.9: Khái niệm trình chia nhỏ hợp thành LN 29 Hình 2.10: Mơ tả thơng tin có cấu trúc XCBR1 30 Hình 2.11: Ngun tắc mơ hình đầu đầu vào 31 Hình 2.12: Mơ hình đầu 32 Hình 2.13: Khái niệm mơ hình ngõ GSE 32 Hình 2.14: Thiết lập liệu báo cáo cho máy cắt 33 xiii Hình 2.15: Mơ hình liên kết trạm 34 Hình 2.16: Logical Nodes Data 35 Hình 2.17: Mơ hình kết nối LN 35 Hình 2.18: Mơ hình thiết bị (LD) 36 Hình 2.19: Mơ hình Logical Device LLN0/LPHD 36 Hình 2.20: Phương pháp trao đổi thông tin ACSI 37 Hình 2.21: Mơ hình ảo 38 Hình 2.22: Áp dụng cho mơ hình GSE 39 Hình 2.23: Cấu trúc thành phần hướng quan sát 40 Hình 2.24: Ánh xạ ACSI vào lớp trao đổi thông tin 41 Hình 2.25: Ánh xạ chi tiết cho biến tên MMS 42 Hình 2.26: Mơ hình tóm tắt liệu IEC 61850-7-X 43 Hình 2.27: Mơ hình tên tham khảo tiêu chuẩn 43 Hình 2.28: Mơ hình định nghĩa tên thiết bị máy cắt 44 Hình 3.1: Mơ hình khái niệm lớp ACSI 46 Hình 3.2: Khái niệm mơ hình dịch vụ ACSI 47 Hình 3.3: Các khối hình thành mơ hình Server 48 Hình 3.4: Mơ hình khối Logical Device 49 Hình 3.5: Mơ hình lớp Data cho máy cắt XCBR LN 53 Hình 3.6: Dịch vụ hoạt động liệu 53 Hình 3.7: Thành phần DataSet 55 Hình 3.8: Mơ hình cố dùng GOOSE 56 Hình 3.9: Mơ hình SV 58 Hình 3.10: Mơ hình báo cáo ghi nhật ký 59 Hình 4.1: Mơ hình trao đổi thơng tin q trình cấu hình trạm 63 Hình 4.2: Mơ hình đối tượng SCL 64 Hình 4.3: Cấu hình hệ thống dựa SCL 65 Hình 4.4: Lưu đồ bước thiết kế trạm biến áp 70 Hình 4.5: Trạm biến áp tích hợp Thuận An 110/220kV 71 Hình 4.6: Sơ đồ sợi trạm Thuận An 110/220kV 72 xiv Hình 4.7: Hệ thống điều khiển trạm Thuận An 110/220kV 73 Hình 4.8: Màn hình hiển thị trạng thái làm việc trạm 74 Hình 4.9: Tủ điều khiển ngăn lộ trạm 75 Hình 4.10: Trang bắt đầu SCL Manager 78 Hình 4.11: Tạo New Project 78 Hình 4.12: Xây dựng sơ đồ sợi (SLD) 79 Hình 4.13: Thêm IED từ cửa sổ Project Explorer 80 Hình 4.14: Những tùy chọn để thêm IED 80 Hình 4.15: Chi tiết điểm truy cập cho IED 80 Hình 4.16: Thêm chức cho IED 81 Hình 4.17: Chọn IED từ sở liệu 82 Hình 4.18: Bảng mơ tả chi tiết IED (SEL- 311L) 82 Hình 4.19: Kết sau chọn IED (SEL- 311L) 83 Hình 4.20: Thêm đối tượng liệu 83 Hình 4.21: Thêm thuộc tính liệu 83 Hình 4.22: Thêm vào IED dịch vụ DataSet 84 Hình 4.23: Hộp thoại điều chỉnh thuộc tính cho khối GSE 84 Hình 4.24: Xuất file SCL (file SSD, file SSD hay file ICD) 85 Hình 4.25: Mơ hình giám sát trạm 85 Hình 4.26: Mơ hình cố trạm GSE 86 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Ngày với phát triển không ngừng công nghệ lĩnh vực thiết bị điện - điện tử, với xuất rơle kỹ thuật số với tính vược trội thay dần rơle truyền thống hệ thống điện Một hệ thống trạm sử dụng rơle kỹ thuật số linh hoạt hơn, đảm nhiệm nhiều chức Với xu hướng toàn cầu hóa hội nhập vấn đề cấp thiết với quốc gia Qua đó, việc trạm biến áp sử dụng thiết bị gồm nhiều chuẩn loại từ nhiều nhà cung cấp khác phổ biến Từ đó, vấn đề đặt kết nối thiết bị trạm cần có giao thức dùng chung áp dụng cho tất thiết bị từ nhà cung cấp khác để giao tiếp, trao đổi liệu với trạm biến áp Sự đời tiêu chuẩn IEC 61850 dựa mục tiêu cấu trúc truyền thơng tiện ích UCA, tạo nên bước đột phá công nghệ trạm biến áp Từ áp dụng tiêu chuẩn IEC 61850 việc kết nối, trao đổi liệu thiết bị từ nhiều nhà cung cấp trở nên dễ dàng hạn chế giao thức độc quyền Từ đó, tiêu chuẩn IEC 61850 chọn làm tiêu chuẩn tự động hóa trạm Sau q trình nghiên cứu, phân tích ứng dụng từ tiêu chuẩn IEC 61850 trạm biến áp dựa mơ hình ứng dụng, trao đổi thơng tin, tìm hiểu giao thức hay việc sử dụng ngơn ngữ SCL cấu hình trạm Từ phân tích tiêu chuẩn IEC 61850 đề tài chọn có tên: “Nghiên cứu giao thức truyền thơng IEC 61850 trạm biến áp’’ 1.2 Tính cấp thiết đề tài Một giao thức cấu hình cho thiết bị từ nhiều hãng khác vấn đề tập đoàn Điện Lực Việt Nam (EVN) quan tâm, nhằm bước phát triển hệ thống điện theo hướng đại hóa, nhằm nâng cao chất lượng công tác vận hành, tăng cường khả cạnh tranh ngành điện với nước khu vực giới Để nâng cao tính cạnh tranh, thuận lợi cho trình mở rộng phát triển hệ thống, tiêu chuẩn truyền thông IEC 61850 tập đoàn EVN lựa chọn định hướng ứng dụng vào hệ thống trạm biến áp tương lai Những đề tài nghiên cứu tiêu chuẩn IEC 61850 trạm biến áp trước có số đề tài thực giới hạn phần giới thiệu thiết bị hỗ trợ tiêu chuẩn IEC 61850, chưa sâu vào tìm hiểu giao thức kết nối hay cấu hình trạm Với đề tài “Nghiên cứu giao thức truyền thông IEC 61850 trạm biến áp”, bổ sung kiến thức nghiên cứu mơ hình ứng dụng, trao đổi thơng tin hay sử dụng ngơn ngữ để cấu hình trạm, với hướng nâng cấp hay xây dựng trạm theo tiêu chuẩn IEC 61850 1.3 Mục tiêu đề tài - Thơng qua đề tài nhằm tìm hiểu chế hoạt động trạm biến áp theo tiêu chuẩn IEC 61850 - Phân tích thiết bị IED dùng trạm, tìm hiểu giao thức truyền liệu hay mơ hình tiêu chuẩn IEC 61850 - Sử dụng ngôn ngữ phần mềm hỗ trợ việc cấu hình trạm theo IEC 61850 - Kết đề tài dùng làm tài liệu nghiên cứu - giảng dạy cho sinh viên ngành hệ thống điện hay cung cấp điện - Làm tài liệu tham khảo cho cán - nhân viên tham gia vận hành, quản lý trạm điện ngành điện 1.4 Nội dung nghiên cứu Để đạt mục tiêu nghiên cứu đề tài, q trình nghiên cứu thơng qua bước sau: - Nghiên cứu, phân tích tiêu chuẩn IEC 61850 qua tài liệu IEC 61850 - Khảo sát hoạt động thực tế trạm biến áp Thuận An 110/220KV - Tìm hiểu thiết bị điện tử thông minh (IED) thông qua Database từ Software Kalkitech SCL Manager - Tìm hiểu kiến thức yêu cầu thiết kế trạm từ tài liệu “Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp” - Sử dụng chương trình Visual Studio 2010 để thiết kế giao diện mô kết nối IED 3 1.5 Phương pháp nghiên cứu Để giải vấn đề đề tài đưa phương pháp nghiên cứu sau: - Tìm hiểu thực trạng cấu hình, cách kết nối truyền thông tin trạm biến áp thực tế Trạm Thuận An 110/220KV, tỉnh Bình Dương - Đọc tìm hiểu tiêu chuẩn IEC 61850 thơng qua trang mạng: www.iec.ch - Phân tích hướng dẫn sử sụng Software Kalkitech SCL Manager - Tìm hiểu thiết bị điện tử thông minh (IED) thông qua Database từ Software Kalkitech SCL Manager - Phân tích yêu cầu thiết kế trạm từ tài liệu “Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp” - Tìm hiểu hướng dẫn sử dụng chương trình Visual Studio 2010 để thiết kế giao diện mô 1.6 Cấu trúc luận văn Luận văn thực với cấu trúc sau: Chương 1: Tổng quan thành phần điều khiển trạm biến áp Chương 2: Các mơ hình đối tượng theo tiêu chuẩn IEC 61850 Chương 3: Những giao thức truyền thông theo tiêu chuẩn IEC 61850 Chương 4: Phân tích cấu hình ngơn ngữ mơ tả cấu trúc trạm theo tiêu chuẩn IEC 61850 Chương 5: Kết luận - đánh giá ... trợ tiêu chuẩn IEC 61850, chưa sâu vào tìm hiểu giao thức kết nối hay cấu hình trạm Với đề tài ? ?Nghiên cứu giao thức truyền thông IEC 61850 trạm biến áp? ??, bổ sung kiến thức nghiên cứu mơ hình ứng... tin, tìm hiểu giao thức hay việc sử dụng ngơn ngữ SCL cấu hình trạm Từ phân tích tiêu chuẩn IEC 61850 đề tài chọn có tên: ? ?Nghiên cứu giao thức truyền thông IEC 61850 trạm biến áp? ??’ 1.2 Tính... GIAO THỨC TRUYỀN THÔNG IEC 61850 TRONG TRẠM BIẾN ÁP II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Thực phân tích, khảo sát trạm tích hợp dựa phân tích IED giao thức mạng dùng trạm biến áp - Phân tích tiêu chuẩn IEC