- Máy tính PC dùng để thu thập và điều khiển trong hệ thống SCADA phải mang tính thông dụng, có khả năng giao tiếp tốt, thích ứng với nhiều hãng thiết bị phần cứng khác nhau.. Trang 13 l
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VŨ KHẮC KHÔI XÂY DỰNG HỆ THỐNG SCADA LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TIN HỌC Hà Nội, 2011 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205301401000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VŨ KHẮC KHÔI XÂY DỰNG HỆ THỐNG SCADA LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TIN HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN VĂN KHANG Hà Nội, 2011 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, luận văn tự thiết kế hướng dẫn thầy giáo PGS.TS Nguyễn Văn Khang Các số liệu, kết luận văn hoàn toàn trung thực Để hồn thành luận văn này, tơi sử dụng tài liệu tham khảo liệt kê bảng Các tài liệu tham khảo, không sử dụng tài liệu khác không ghi bảng liệt kê Học viên Vũ Khắc Khôi MỤC LỤC Trang Chương 1: Hệ SCADA 1.1 Tổng quan hệ Scada 1.1.1 Sơ lược 1.1.2 Yêu cầu hệ Scada 1.1.3 Nội dung nghiên cứu 1.2 Hệ scada 1.2.1 Lịch sử phát triển 1.2.2 Nhiệm vụ 1.2.3 Phân loại 1.2.4 Yêu cầu hệ scada 1.2.5 Các thành phần hệ scada 1.2.6 Cấu trúc 10 1.2.7 Phân cấp chức 11 Chương 2: Một số hệ SCADA công nghiệp WINNCC 13 2.1 Một số hệ SCADA công nghiệp 13 2.1.1 Thu nhận liệu 13 2.1.2 Giao tiếp người máy 13 2.1.3 Quản lý SCADA 14 2.1.4 Các ứng dụng SCADA 14 2.1.5 Một số phần mềm hãng 14 2.2 Wincc 16 2.2.1 Tổng quan 16 2.2.2 Chức 18 2.2.3 Cấu trúc Wincc 19 2.2.4 Làm việc với WinCC 22 Chương 3: Xây dựng hệ SCADA cho trạm điện 110KV Mai Sơn .45 3.1 Mục đích việc áp dụng SCADA cho hệ thống điện 45 3.2 Các loại hình SCADA hệ thống điện 46 3.2.1 SCADA điều độ cấp quốc gia 46 3.2.2 SCADA điều độ cấp miền 47 3.2.3 SCADA trạm 48 3.3 Khảo sát trạm 110Kv Mai Sơn 51 3.3.1 Vị trí địa lý – vai trò trạm 110/35/22 KV Mai Sơn 51 3.3.2 Sơ đồ trạm 53 3.4 Xây dựng hệ SCADA cho trạm 110 Kv Mai Sơn 70 3.4.1 Yêu cầu 70 3.4.2 Chọn phương án 71 3.4.3 Xây dựng cấu hình hệ thống 73 3.4.4 Xây dựng phần mềm Scada dùng Wincc 75 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 T 42 Kết luận 82 Tài liệu tham khảo 84 T 42 T 42 T 42 T 42 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt từ Ý nghĩa ALL Alarms Cảnh báo CAL Calculations Tính tốn CCR CCS Computer-to-Computer Remote Console Console Switching Thu nhận liệu từ hệ thống khác Chuyển đổi CDC Compact Digital Controller CIS DES Console Interface Data Entry Giao tiếp Console Dữ liệu vào DRU Display Retrieval and Update Hiển thị ERP EXC Enterprise Resource Planning Executive Quản lý HMI I/O Human – Machine Interface Input/Output Vào/ra IHMI Integrated Human Machine interface INI Startup/Restart Initialization IP LOG Internet Protocol Logging LSR Load Shed Restore MBD MEM Mapboard Meter Error Monitor MES Manufacturing Excution System NI PLC Network Interface Programmale Logic Controllers Giao diện mạng RDA RTC Data Acquisition (RTU – RTU) RAS Real-Time Calculations Thu nhận liệu Tính tốn thời gian thực RTU Remote Terminal Units Ghi SCADA Suppervisory Control And Data SCS Acquisition Supervisory Control Giám sát điều khiển SEA System Error Accounting Hệ thống tính toán lỗi TRN WinCC Trending Windows Control Center Biểu đồ xu DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Giải thích chương trình soạn thảo Trang 22 Bảng 3.1: Tổng hợp máy cắt trạm 54 Bảng 3.2: Tổng hợp dao cách ly trạm 55 Bảng 3.3: Tổng hợp dao tiếp địa trạm 55 Bảng 3.4: Nấc điện áp máy biến áp tự dùng TD31 59 Bảng 3.5: Nấc điện áp máy biến áp tự dùng TD41 60 Bảng 3.6: Số liệu kỹ thuật dao cách ly 110Kv 62 Bảng 3.7: Số liệu kỹ thuật máy biến điện áp 110Kv - TU 67 Bảng 3.8: Số liệu kỹ thuật máy biến dòng 110Kv - TI 68 Bảng 3.9: Các kiến trúc SCADA trạm: 72 Bảng 3.10: Cấu hình mơ đun 74 DANH MỤC HÌNH Trang MỤC LỤC Hình 1.1: Các thành phần hệ SCADA Hình 1.2: Cấu trúc phần mềm hệ thống điều khiển giám sát SCADA 10 Hình 2.1 : Khởi động WinCC6.0 23 Hình 2.2: Màn hình làm việc WinCC 23 Hình 2.3: Hộp thoại Create a new project 24 Hình 2.4: Hộp thoại "Add new driver" 25 Hình 2.5: Hộp thoại "Connection Parameter - TCP/ IPI" 26 Hình 2.6: Hộp thoại "System Parameter - TCP/IP" 27 Hình 2.7: Minh họa cách tạo External Tag 28 Hình 2.8: Hộp thoại "Tag properties" 29 Hình 2.9: Hộp thoại chọn giao diện hộp "Structure Properties" 30 Hình 2.10: Hộp thoại "Tag properties" 31 Hình 2.11: Hộp thoại "Object Properties" 35 Hình 2.12: Minh họa cách chọn thời gian cập nhật 35 Hình 2.13:Minh họa cách kết nối động C - Action 36 Hình 2.14: Hộp thoại : Edit Action" 37 Hình 2.15: Hộp thoại "Computer properties" 38 Hình 2.16: Hộp thoại "Select Wizard" 39 Hình 2.17: Hộp thoại "System Wizard: Selecting Message Bocks" 39 Hình 2.18: Hộp thoại "System Wizard: Presetting Classes" 40 Hình 2.19 Hộp thoại "Select Language" 41 Hình 2.20 Hộp thọai "Message Blocks" dùng để thay đổi Date" 42 Hình 2.21: Hộp thoại "Message Block" dùng để thay đổi "Message text" 42 Hình 2.22: Hộp thoại "Message block" dùng để thay đổi "Point of Error" 43 Hình 2.23 Hộp thoại " WinCC Alarm control properties" 43 Hình 2.24: Minh họa cách chuyển thành phần mục "Message Line" 44 Hình 3.1: Sơ đồ cấp SCADA hệ thống điện Việt Nam 47 Hình 3.2: Sơ đồ trạm biến áp 110Kv - Mai Sơn 53 Hình 3.3 : Lưu đồ vận hành 76 Hình 3.4: Giao diện sơ đồ nối điện 78 Hình 3.5: Giao diện giám sát thơng số phía cao áp 79 Hình 3.6: Giao diện theo dõi thơng số lưới 79 Hình 3.7: Giao diện theo dõi cố 80 Hình 3.8: Giao diện Vận hành 81 T 42U T 42U T 42U T 42U T 42U T 42U T 42U T 42U T 42U UT 42 T 42U T 42U T 42U UT 42 T 42U T 42U T 42U T 42U T 42U UT 42 T 42U UT 42 T 42U T 42U T 42U UT 42 T 42U T 42U T 42U UT 42 T 42U UT 42 T 42U T 42U T 42U UT 42 T 42U UT 42 T 42U T 42U T 42U UT 42 T 42U UT 42 T 42U UT 42 T 42U UT 42 T 42U T 42U T 42U UT 42 T 42U UT 42 T 42U T 42U T 42U UT 42 T 42U T 42U T 42U UT 42 T 42U UT 42 T 42U T 42U T 42U T 42U T 42U UT 42 LỜI NÓI ĐẦU Cùng với phát triển kinh tế xã hội đất nước, ngành Điện nói chung đóng vai trị quan trọng Trong cơng cơng nghiệp hố, đại hố đất nước địi hỏi điện phải cung cấp cho hộ tiêu thụ cách an toàn, chất lượng đảm bảo thông số kỹ thuật điều địi hỏi việc vận hành hệ thống điện phải đại, tính tự động hố cao điều khiển, giám sát hệ thống làm việc kỹ thuật nhanh xác Lưới điện nước ta có số nơi đưa vào áp dụng việc tự động hoá điều khiển nhiên số lượng chưa nhiều Việc áp dụng hệ thống đại có tính tự động hố cao cịn hàn chế việc giám sát, theo dõi diễn biến chưa có tính thu thập, tổng hợp liệu, đưa dự báo trước thiết bị hệ thống Phạm vi luận văn mong muốn áp dụng hệ thống SCADA vào cho vận hành, giám sát trạm biến áp 110KV Có thể điều khiển vận hành giám sát từ xa đảm bảo tính tự động hố cao, an toàn cho người thiết bị Mặc dù thân cố gắng tìm tịi học hỏi để hồn thiện luận văn nhiên nội dung luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong thầy giáo bạn bè đồng nghiệp quan tâm đóng góp ý kiến để nội dung luận văn đầy đủ, ý nghĩa Tôi xin trân trọng cảm ơn quan tâm bảo thầy giáo PGS.TS Nguyễn Văn Khang– Viện trưởng Viện điện tử viễn thông – ĐHBK HN, người hướng dẫn tận tình cho tơi suốt trình làm luận văn, thầy cô viện Hà Nội, tháng 10 năm 2011 Học viên Vũ Khắc Khôi Chương 1: HỆ SCADA 1.1 Tổng quan hệ Scada 1.1.1 Sơ lược - Điện nguồn lượng đặc biệt quan trọng cho phát triển quốc gia, việc sử dụng, sản xuất, quản lý điện đất nước yếu tố góp nên phồn thịnh, phát triển đất nước - Nước ta, phát triển cơng nghiệp hóa, đại hóa Cùng với mở cửa đất nước, có nhiều cơng ty nhà máy, xí nghiệp xây dựng vào hoạt động, đời sống nhân dân ngày nâng cao, nhu cầu sử dụng điện địi hỏi lớn Do nguồn điện ln đỏi hỏi phải cung cấp đầy đủ, chất lượng cho phụ tải, yêu cầu hệ thống điện phải hoạt động cách nhanh, nhạy xác, an tồn - Trong việc quản lý điều hành hệ thống điện, hệ thống SCADA/EMS đóng vai trị quan trọng, giúp cho Kỹ sư điều hành HTĐ nắm bắt xử lý xác, theo sát diễn biến hệ thống điện - Cùng với phát triển vượt bậc công nghệ viễn thông công nghệ thông tin Các hệ thống SCADA ngày cho phép thu thập liệu, điều khiển giám sát phạm vi rộng lớn hơn, lên đến hàng ngàn hay chí hàng chục ngàn kênh Input/Output với tốc độ nhanh độ tin cậy cao nhờ vào giao thức mở mạng truyền thông mạng PROFIBUS, WLAN, LAN, INTHENET mạng INTERNET Hầu hết phần mềm SCADA ngày có hỗ trợ kết nối Internet Mặt khác, hệ thống SCADA ngày có PLC có khả đảm nhận việc giám sát điều khiển điểm cục Mạng SCADA giám sát lưới điện, xu phát triển nay, chức giám sát thu thập xử lý liệu, phải góp phần thỏa mãn mục tiêu bao gồm : • Bảo đảm tính liên tục lưới điện • Tối ưu hóa nguồn tài nguyên chất lượng bảo trì • Nâng cao chất lượng điện