Nghiên ứu áp dụng á hứ năng ủa lưới điện thông minh vào trạm biến áp 220,4kv dịh vọng 22 thuộ lưới điện phân phối quận cầu giấy

Phƣơng pháp nghiên cứu ...

TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI -*** - LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Nghiên cứu áp dụng chức lƣới điện thông minh vào trạm biến áp 22/0,4kV Dịch Vọng 22 thuộc lƣới điện phân phối quận Cầu Giấy ĐÀM THANH SƠN thanhson6688@gmail.com Chuyên ngành Kỹ thuật điện Giảng viên hƣớng dẫn: TS Lê Vit Tin Ch ký ca GVHD Bộ môn: Viện: H thn n HÀ NỘI, 11/2019 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17062857729351000000 6d3c12a CNG HÒA XÃ HI CH T NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Đàm Thanh Sơn Đề tài luận văn: Nghiên cứu áp dụng chức lƣới điện thông minh vào trạm biến áp 22/0,4kV Dịch Vọng 22 thuộc lƣới điện phân phối quận Cầu Giấy” Chuyên ngành: Kỹ thuật điện – Hệ thống điện Mã số SV: CB160524 Tác ging dn khoa hc Hng chm lu xác nhn tác gi  a cha, b sung lun  theo biên bn hp H ng ngày 31/10/2019 vi ni dung sau: - Làm rõ khái nin thơng minh; - B sung trích dn; - B sung hoàn thin mc tiêu nghiên cu c th ca lunh sa phn kt lun kin ngh cho phù hp vi mc tiêu nghiên cu này; - Nhp n cc lmc; - Chnh sa mt s li t lu Ngày  Giáo viên hƣớng dẫn Tác giả luận văn TS Lê Việt Tiến Đàm Thanh Sơn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG PGS.TS Đặng Quốc Thống Tóm tắt nội dung Luận văn                ba  : Chƣơng 1: Nhng v chung v n thông minh        ng quan v  n thông minh (SG Smart Gird) th ging thi trình bày hin trng áp dng SG  Vit Nam Chƣơng 2: Phân tích xây dng cn thơng minh cho trm bin áp Dch Vng 22 Phân tích xây d     m  n phân ph t chu i n thơng minh Trình bày hin trng Trm bin áp Dch Vng 22, la chn tiêu chí, xây dng cu trúc n thơng minh cho TBA Dch Vng 22 Chƣơng 3: Nghiên cu, xây dng gii pháp s dng truyn thông dùng n phân phi thông minh, áp dng cho trm bin áp Dch Vng 22 Nghiên cu cu trúc truyn thông cn thông minh, phân tích nghiên cu la chn gii pháp truyn thông n thông minh áp dng ch TBA Dch Vng 22, bao gm gii pháp truyn thông ti TBA gii pháp truyn thông t TBA v n lc Cu Giy Xây d xut cu hình thit b cu trúc  n thông minh cho TBA Dch Vng 22, gii thiu thit b cha thit b Sinh viên thc hin Ký ghi rõ h tên Lời cảm ơn Tác gi xin cy giáo TS Lê Vit Tin thy cô khoa, vin n, vi    i h    n hc viên khóa h   tác gi sut trình hc tc hi tài này! Tác gi        u ca bn thân tác gi c i s ng dn ca TS Lê Vit Tin Các kt qu nghiên cu kt lun luc, không chép t bt k mt ngun i bt k hình thc Vic tham kho ngun tài liu (n c thc hin trích dn ghi ngun tài liu tham khnh Tác gi xin chu trách nhic pháp luc khoa hc v li  MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tên đề tài cần thiết đề tài Mục tiêu nội dung đề tài Phƣơng pháp nghiên cứu CHƢƠNG NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ LƢỚI ĐIỆN THÔNG MINH 1.1 Khái quát chung 1.2 Tng quan chung v SG th gii ti Vit Nam 1.2.1 Gii thiu v n thông minh 1.2.2 n thông minh th gii 1.2.3 n thông minh ti Vit Nam 11 CHƢƠNG XÂY DỰNG CẤU TRÚC LƢỚI ĐIỆN THÔNG MINH CHO TRẠM BIẾN ÁP DỊCH VỌNG 22 13 2.1  n phân pht chun thông minh 13 2.1.1 Hin trng chung ca Trm bii phân phi 13 2.1.2 Tiêu chí h thn phân phi h th thơng minh 14 2.1.3  TBA phân phi h th t chun thông minh 15 2.2 Hin trng trm bin áp Dch Vng 22 16 2.3 Phân tích xây dng cn thơng minh cho trm bin áp Dch Vng 22 17 2.3.1 La chn tiêu chí cho TBA Dch vnt chun thông minh 17 2.3.2 Cn thông minh ti TBA Dch Vng 22 18 CHƢƠNG NGHIÊN CỨU, XÂY DỰNG GIẢI PHÁP SỬ DỤNG TRUYỀN THÔNG DÙNG TRONG LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÔNG MINH, ÁP DỤNG CHO TRẠM BIẾN ÁP DỊCH VỌNG 22 21 3.1 Nghiên cu cu trúc truyn thông cn thông minh, áp dng cho trm Dch Vng 22 21 3.1.1 Phân tích cu trúc, thành phn cn thơng minh 21 3.1.2 Các công ngh truyn thông có th c s di thơng minh 25 3.1.3 Các giao thc truyn thông h thn 28 3.1.4 Tiêu chun thông tin truyi thông minh 33 3.1.5 Nghiên c cu trúc mng truyn Trm bin áp Dch Vng 22 36 3.2 Nghiên cu công ngh truyn thông cáp hu tuyn PLC, áp dng cho trm Dch Vng 22 40 3.2.1 Khái nim truyn tin cáp hu tuyn 40 3.2.2 Mt s m ca truyn tin cáp hu tuyn  cáp hu tuyn 40 3.2.3   nguyên lý ca h thng truyn tin cáp hu tuyn loi CPL 306 (CEGELEC) 42 3.2.4 Cn ca công ngh truyn tin cáp hu tuyn 44 3.2.5 Gii pháp truyn thông cáp hu tuyn cho trm Dch Vng 22 47 3.3 Cu hình h thng truyn trm Dch Vng 22 48 3.3.1 a thit b u khin h thng 48 3.3.2 Giao thc truyn thông ProfiBus DP 48 3.3.3 Nguyên lý ho ng ca h thng truy     n trm Dch Vng 22 49 3.3.4 Các u khin h thng truyn thông trm Dch Vng 22 51 3.4 Yêu cu v H th   u khi     n thông minh trm Dch Vng 22 57 3.4.1 Tng quát chung 57 3.4.2 H thng truyn thông phn mm kt nu khin qua Internet 57 3.4.3 Các yêu cu v thit b, tín hiu kt ni Smart Grid vi bên qua Internet 61 3.4.4 Kh p ca h thn thông minh vi bên qua Internet 65 3.5  xut cu hình thit b c   n thơng minh cho trm bin áp Dch Vng 22 67 3.5.1 Gii thiu chung 67 3.5.2 Tng hp danh m xut thit b 67 3.5.3 m cht b 70 3.5.4  xut thit k t n 73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77 Kết luận 77 Kiến nghị 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Cu trúc chung ca mt H thn c H thn Hình 1.3 Cn cn thông minh  n trm bin áp Dch Vng 22 16 Hình 2.2 Ci thơng minh ca trm bin áp Dch Vng 22 20 Hình 3.1 Mơ hình kii phân phi thơng minh 22 Hình 3.2 H thng pin mt tri ca Toshiba (2010)  Advanced Photovoltaic System 23 Hình 3.3 H thng tái tn phân phi thông minh theo chun IEC 23 u khin phân phi thông minh 24 Hình 3.5 Mơ hình tham chiu OSI 29 Hình 3.6 So sánh OSI TCP/IP 32  33 Hình 3.8 Các tiêu chun thông tin liên lc s dng trm 35 Hình 3.9 Các chun truyn thông hin 36  nguyên lý TBA Dch Vng 22 37  cu trúc liên kt mng truyn thông 38  cu trúc truyn trm Dch Vng 22 39 Hình 3.13 Tng quan v thơng s k thut tiêu chun ca UNB, NB BB PLC 42 Hình 3.14 Nguyên lý truyn tin cáp hu tuyn 42  nguyên lý hong ca h thng thông tin cáp hu tuyn 43  thit b ghép ni 45 Hình 3.17 Kiu ghép ni phat phapha 45 Hình 3.18 Ghép ni lin mch 46 Hình 3.19 Bi trng thái ca thit b slave lu khing 49 Hình 3.20 Chui gia Master Slave 53 Hình 3.21 Cu trúc h thn phân phi thông minh 57 c kt ni qua InternetDP di trm Dch Vng 22 60 Hình 3.23 Bn lp trng h thn thông minh 62 Hình 3.24 Cu trúc h thng IoTs 63 Hình 3.25 Cu hình phân ci kt ni Internet 65 Hình 3.2n ca h thng xem xét 66 n t PAC3200 70  rng chuyi sang Ethernet PROFINET 71 Hình 3.29 SIMATIC DP, Kt ni IM 1531, cho ET 200M 72 Hình 3.30 SIMATIC S7300, CPU 313C2 DP 73 Hình 3.31 T u khin trung tâm 74 Hình 3.32 T thit b ng lc 74 Hình 3.33 T u khin ti TBA 74  nguyên lý b chuyn ti pha 75 DANH MỤC BẢNG Bng 3.1 So sánh cơng ngh truyn thơng có th  27 Bu khin Master Slave ca Profibus DP 52 Bng 3.3 Chú thích Bit header cp 52 Bng 3.4 Danh mc thit b vm bin áp Dch Vng 22 67 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT  TBA MBA  SCADA SG EMS DMS DAS AMR PLC DEG PV IEDs I&C RTU OSI TCP/IP PLC AMR IoTs H thn Trm bin áp Máy bin áp n thông minh (Supervisory Control And Data Acquisition)  H th u khin giám sát thu thp d liu (Smart Grid)  n thông minh (Energy Management System)  H thng qung (Distribution Management System)  H thng qun phân phi (Distribution Automatic System)  H thng phân phi t ng (Auto Meter Reading)   ng (Programmable Logic Controller)  Thit b u khin lp trình c (kh trình) (Distributed Energy Generation)  Sn xung phân tán (Photovoltaics)  n (Intelligent Electronic Devices)  Thit b n t thông minh (Instrumentation and Control)  u khin (Remote Terminal Unit)  Thit b u cuu khin t xa (Open System Interconnection)  Mơ hình tham chiu kt ni h thng m (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol)  B giao thc truyn thông liên mng (chng giao thc) (Power Line Communications or Power Line Carrier)  Truyn n (Automatic Meter Reading)  T  xa (Internet of Things)  Mi vn vt kt ni Internet