Nghiên ứu và xây dựng hệ thống điều khiển tíh hợp trạm biến áp 110kv

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HOÀNG HỮU HẬU TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGÀNH: MẠNG VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN MẠNG VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRẠM BIẾN ÁP 110kV HOÀNG HỮU HẬU 2006 - 2008 Hà Nội 2008 HÀ NỘI 2008 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057204960181000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TÍCH HỢP TRẠM 110kV NGÀNH: MẠNG VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN MÃ SỐ: HOÀNG HỮU HẬU Người hướng dẫn khoa học: VS.GS.TSKH TRẦN ĐÌNH LONG HÀ NỘI 2008 I MỤC LỤC MỤC LỤC ………………………………………………………… I DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT …………………………… II DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU …………………………………… III DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ ……………………………………… IV LỜI NÓI ĐẦU ……………………………………………………… V CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIỂN TRẠM BIẾN ÁP 1.1 Sự cần thiết tự động hoá trạm biến áp ……………… 1.2 Tổng quan trạng tự động hoá giới Việt Nam CHƯƠNG TÌM HIỂU CẤU TRÚC VÀ PHẠM VI ỨNG DỤNG 13 CÁC HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐIỀU KHIỂN 2.1 Giới thiệu chung …………………………………… 13 2.2 Cấu trúc hệ thống giám sát điều khiển trạm biến áp … 26 2.3 So sánh chức hệ cấu trúc hệ thống 36 giám sát điều khiển trạm biến áp …………………… CHƯƠNG YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG GIÁM SÁT 42 ĐIỀU KHIỂN TÍC HỢP TRẠM ……………………… 3.1 Giới thiệu hệ thống giám sát điều khiển tích hợp… 42 3.2 Các yêu cầu hệ thống giám sát điều khiển tích hợp 45 trạm ………………………………………………… CHƯƠNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT ĐIỀU KHIỂN 94 I TRẠM BIẾN ÁP 110kV KHÔNG NGƯỜI TRỰC 4.1 Mục đích ……………………………………………… 95 4.2 Quy mơ hệ thống …………………………………… 95 4.3 Phương thức quản lý vận hành hệ thống …………… 99 4.4 Cơ sở xây dựng hệ thống …………………………… 99 4.5 Giải pháp kỹ thuật …………………………… 100 CHƯƠNG PHƯƠNG ÁN VÀ LỘ TRÌNH XÂY DỰNG HỆ 112 THÔNG GIÁM SÁT ĐIỀU KHIỂN TRẠM 110kV KHÔNG NGƯỜI TRỰC TẠI CÔNG TY ĐIỆN LỰC 5.1 Giới thiệu Công ty Điện lực ….………………… 112 5.2 Lựa chọn phương án triển khai tổng thể ….………… 113 5.3 Đánh giá hiệu sau thực xây dựng …… 115 5.4 Dự kiến lộ trình thực ………………………… 116 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHI 117 TÀI LIỆU THAM KHẢO 119 I DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Thuật ngữ Nghĩa tiếng Anh Communication Nghĩa tiếng Việt Service Giao diện dịch vụ truyền thông trừu tượng ACSI Abstract Interface ASDU Application Service Data Unit Thiết bị dịch vụ ứng dụng BCU Bay Control Unit Thiết bị điều khiển mức ngăn CASM Common Application Service Module Dịch vụ ứng dụng chung CSOM Client Server Object Models Mơ hình đối tượng khách chủ CB Circuit Breaker Máy cắt CC Control Centre Trung tâm điều khiển ComU Communications Unit Thiết bị truyền thông tin C/P Control and Protection Unit Thiết bị điều khiển bảo vệ CT Current Transformer Máy biến dòng CU Control Unit Thiết bị điều khiển EMS Energy Management System Hệ thống quản lý lượng IEC International Electrotechnical Commission Uỷ ban kỹ thuật điện quốc tế IED Intelligent Electronic Device Thiết bị điện tử thông minh FTC Function Chức I Thuật ngữ Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt FTP File Transfer Protocol Giao thức truyền file GOOSE Generic Object Oriented Substation Loại trạm biến áp hướng đối Event tượng phổ biến HIS Historical Information Subsytem Dữ kiện khứ trạm biến áp HMI Human Machine Interface Giao diện người máy HV High Voltage Điện áp cao ICCP Inter - Control Centre Communications Giao thức truyền tin cho trung Protocol tâm điều khiển LN Logical Node Nút Logic LV Low Voltage Điện áp thấp MMS Manufacturing Message Specification Đặc tả cấu trúc tin MU Merging Unit Thiết bị đo lường đa MV Medium Voltage Điện áp trung bình NCC Network Control Centre Trung tâm điều khiển mạng PLC Program Logic Component Bộ điều khiển Logic khả trình PU Protection Unit Thiết bị bảo vệ RTU Remote Terminal Unit Thiết bị đầu cuối SAS Substation Automated System Hệ thống tự động hoá trạm SB Station Bus Bus trạm biến áp SBO Select – Before – Operate Lựa chọn trước vận hành SCADA Supervisory Control and Data Acquisition Hệ thống giám sát điều khiển thu thập liệu SCL Substation Configuration Language Ngơn ngữ cấu hình trạm I Thuật ngữ Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt SDM Substation Data Mode Kiểu liệu trạm biến áp SoE Sequen Of Event Bộ ghi kiện SQL Structured Query Language Ngôn ngữ truy vấn có cấu trúc SU Station Unit Thiết bị trạm biến áp TCI Tele Control Interface Trung tâm điều khiển từ xa TMI Tele Monitoring Interface Trung tâm giám sát từ xa TCP/IP Transmission Control Internet Protocol Protocol/ Giao thức điều khiển truyền tin/ giao thức Internet I DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 So sách chức hệ cấu trúc hệ thống giám sát điều khiển trạm biến áp Bảng 5.1 Lộ trình dự kiến thực xây dựng hệ thống trạm biến áp 110kV không người trực I DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Minh hoạ sơ đồ chức trạm biến áp hệ thống điện Hình 2.1 Minh hoạ mơ hình lớp giao thức thơng tin Hình 2.2 Mơ hình theo giao thức OSI Hình 2.3 Minh hoạ cấu trúc liên kết Bus Hình 2.4 Minh hoạ cấu trúc liên kết mạch vịng Hình 2.5 Minh hoạ cấu trúc liên kết hình Hình 2.6 Quá trình phát triển hệ thống giám sát điều khiển trạm Hình 2.7 Sơ đồ khối nguyên lý hệ thống giám sát điều khiển trạm truyền thống Hình 2.8 Mơ hình cấu trúc hệ thống giám sát điều khiển trạm truyền thống Hình 2.9 Sơ đồ khối nguyên lý hệ thống giám sát điều khiển trạm ngày Hình 2.10 Mơ hình cấu trúc hệ thống giám sát điều khiển trạm ngày Hình 2.11 Cấu trúc hệ thống giám sát điều khiển trạm theo IEC 61850 Hình 2.12 Mơ hình nút logic máy cắt Hình 2.13 Cách nối thơng thường đấu nối Hình 2.14 Cách nối theo tiêu chuẩn IEC 61850 đấu nối Hình 2.15 Mơ q trình đọc trạng thái thực máy cắt Hình 3.1 Sơ đồ kết nối phần tử hệ thống giám sát điều khiển tích hợp trạm biến áp I Hình 3.2 Mô xử lý liệu hệ thống giám sát điều khiển Hình 3.3 Mơ hình giao diện cac chức hệ thống tích hợp trạm Hình 3.4 Các giao thức lựa chọn trạm Hình 3.5 Các giao thức lựa chọn ngồi trạm Hình 3.6 Minh hoạ cấu trúc logic hệ thống tích hợp Hình 3.7 Câu trúc vận hành hệ thống giám sát điều khiển tích hợp trạm Hình 3.8 Mơ hiển thị phân tích ghi cố Hình 4.1 Mơ hình kết nối hệ thống giám sát điều khiển trạm biến áp Hình 4.2 Mơ hình kết nối hệ thống giám sát điều khiển Trung tâm Vận hành trạm biến áp Hình 4.2 Mơ hình kết nối hệ thống thông tin từ trạm biến áp Trung tâm Vận hành trạm biến áp Hình 5.1 Mơ hình kêt nối theo phương án Hình 5.2 Mơ hình kêt nối theo phương án