GIẢI PHÁP THU THẬP DỮ LIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN TRẠM KHÔNG NGƯỜI TRỰC potx

GIẢI PHÁP THU THẬP DỮ LIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN TRẠM KHÔNG NGƯỜI TRỰC I. Tổng quan của hệ thống thông tin vận hành: I.1. Hệ thống điều khiển trạm và các trung tâm quản lý vận hành áp ng nhu c u qu n lý v n hành h th ng Cao áp (110/220/500kV), các Công ty truy n t i i n và Công ty i nĐể đ ứ ầ ả ậ ệ ố ề ả đệ đệ l c c n c trang b m t h th ng thu th p và x lý thông tin v n hành t m c th p nh t c a h th ng là các tr m ự ầ đượ ị ộ ệ ố ậ ử ậ ừ ứ ấ ấ ủ ệ ố ạ bi n áp cho n m c qu n lý c a Công ty, Xí nghi p th m chí n t n các i n l c c phân c p i u khi n ph i ế đế ứ ả ủ ệ ậ đế ậ đệ ự đượ ấ đề ể ố h p v i l i i n trung th c a mình.ợ ớ ướ đệ ế ủ Hình I-1: Ki n trúc t ng th h th ng thu th p và x lý thông tin v n hànhế ổ ể ệ ố ậ ử ậ Ki n trúc t ng th bao g m:ế ổ ể ồ  H th ng t ng tr m s thu th p thông tin v b o v , i u khi n và o l ng thi t b và h th ng i n t i các ệ ố ự độ ạ ẽ ậ ề ả ệ đề ể đ ườ ế ị ệ ố đệ ạ tr m bi n áp cao áp. Thông tin s c thu th p thông qua vi c k t n i tr c ti p v i các thi t b i u khi n, b o v vàạ ế ẽ đượ ậ ệ ế ố ự ế ớ ế ị đề ể ả ệ o l ng thông minh (IEDs) b ng các lo i protocol khác nhau. Gi i pháp này cho s cho phép lo i b c RTU i uđ ườ ằ ạ ả ẽ ạ ỏ đượ đề này t o ra s thu n ti n cho vi c m r ng và nâng c p sau này do không c n ph i nâng c p RTU, gi m chi phí và ạ ự ậ ệ ệ ở ộ ấ ầ ả ấ ả th i gian cho công tác u n i và thí nghi m. Trong giai o n tr c m t chúng ta có th t n d ng thông tin c a các ờ đấ ố ệ đ ạ ướ ắ ể ậ ụ ủ RTU ã l p t b ng cách k t n i v i RTU b ng ph ng th c “nghe” (listen mode) ho c “ch ng” (master mode).đ ắ đặ ằ ế ố ớ ằ ươ ứ ặ ủ độ  Tr m trung tâm và Trung tâm qu n lý v n hành c a i QL110kV c ng nh MiniSCADA t i các i u i n l c ạ ả ậ ủ Độ ũ ư ạ Đề độđệ ự khu v c.ự  H th ng truy n tin chính qua m ng WAN trên c s cáp quang i n l c và các thiêt b truy n tin phù h p v i yêu ệ ố ề ạ ơ ở đệ ự ị ề ợ ớ c u IEC61850 m b o vi c truy n d li u b o v và i u khi n. Ngoài ra d phòng cho m ng chính thì m ng ầ đả ả ệ ề ữ ệ ả ệ đề ể để ự ạ ạ SDH c a EVN c s d ng trong các tr ng h p m ng chính có s c . Ngoài vi c truy n d li u v n hành thì d ủ đượ ử ụ ườ ợ ạ ự ố ệ ề ữ ệ ậ ữ li u c a camera quan sát, thông tin tho i, fax… c ng c truy n thông qua các m ng truy n tin này. Chi ti t xem ệ ủ ạ ũ đượ ề ạ ề ế ở ph n sau.ầ I.2. Trao đổi dữ liệu của @Station trong kiến trúc tổng thể: Hình I-2: Ki n trúc trao i thông tin t ng thế đổ ổ ể Các kh i chính c a h th ng ph n m m bao g m:ố ủ ệ ố ầ ề ồ • Kh i thu th p d li uố ậ ữ ệ • Kh i SCADA/DMSố • Kh i i u khi n tr mố đề ể ạ • Kh i qu n lý thông tin o mố ả đ đế • Kh i qu n tr d li u quá khố ả ị ữ ệ ứ • Kh i các ng d ng cho ng i dùng các b ph n ch c n ngố ứ ụ ườ ở ộ ậ ứ ă • Kh i cung c p d ch v thông tin trên Webố ấ ị ụ • Kh i giao di n (HMI) cho các tr m làm vi cố ệ ạ ệ V i c u trúc bus d li u chung cho toàn công ty c ng nh ph c v cho nhu c u c a ng i dùng có ng ký bên ớ ấ ữ ệ ũ ư để ụ ụ ầ ủ ườ đă ngoài, h th ng ph n m m này có th c phát tri n k t n i vào h th ng m t cách d dàng. Vi c trao i d ệ ố ầ ề ể đượ ể để ế ố ệ ố ộ ễ ệ đổ ữ li u có th th c hi n thông qua các giao di n ho c file nh sau:ệ ể ự ệ ệ ặ ư • DDE • OPC • .CSV • .XML • CIM Kh i i u khi n tr m là m t ph n c a toàn b h th ng tích h p trung tâm. Kh i này có th trao i và chia s d li uố đề ể ạ ộ ầ ủ ộ ệ ố ợ ố ể đổ ẽ ữ ệ v i các kh i khác trong các ng d ng và x lý d li u c th . C u trúc tích h p s giúp cho ng i s d ng có th d ớ ố ứ ụ ử ữ ệ ụ ể ấ ợ ẽ ườ ử ụ ể ễ dàng truy c p vào các lo i d li u khác nhau ph c v cho nhi m v c a mình. Ngoài ra v i m t h th ng c thi t ậ ạ ữ ệ ụ ụ ệ ụ ủ ớ ộ ệ ố đượ ế k nh v y d li u có th thay th và b sung cho nhau trong các tr ng h p có s c v thi t b u cu i hay ế ư ậ ữ ệ ể ế ổ ườ ợ ự ố ề ế ị đầ ố ng truy n.đườ ề II. Hệ thống thu thập và xử lý thông tin mức trạm II.1. Kiến trúc hệ thống mức trạm: có th t n d ng c các thi t b ã c trang b t tr c và xét n kh n ng k t n i v i các h th ng trung Để ể ậ ụ đượ ế ị đ đượ ị ừ ướ đế ả ă ế ố ớ ệ ố tâm cho vi c i u khi n t xa các tr m bi n áp ch không ng i tr c, c u trúc t ng quan c a h th ng giám ệ đề ể ừ ạ ế ở ế độ ườ ự ấ ổ ủ ệ ố sát, i u khi n tích h p @Station do ATS ch t o c mô t hình d i ây.đề ể ợ ế ạ đượ ả ở ướ đ Hình II-1: Mô hình ki n trúc h th ng tích h p m c tr mế ệ ố ợ ứ ạ II.2. Hệ thống đáp ứng các yêu cầu cơ bản sau: • H th ng m - C u trúc H th ng @Station s cho phép các tùy ch n khác nhau i v i các phân o n ệ ố ở ấ ệ ố ẽ ọ đố ớ đ ạ để tri n khai ng d ng trên các yêu c u c th m t cách linh ho t trong ph m vi c u trúc ó.ể ứ ụ ầ ụ ể ộ ạ ạ ấ đ • Kh n ng b o d ng – C u trúc H th ng @Station s h tr b o d ng t i ch các thành ph n, mà khôngả ă ả ưỡ ấ ệ ố ẽ ỗ ợ ả ưỡ ạ ỗ ầ c n s h tr c a nhà c p hàng i v i ho t ng v n hành và b o d ng hàng ngày.ầ ự ỗ ợ ủ ấ đố ớ ạ độ ậ ả ưỡ • N n t ng phát tri n ng d ng – C u trúc H th ng @Station s cung c p m t n n t ng m nh phát tri n ề ả ể ứ ụ ấ ệ ố ẽ ấ ộ ề ả ạ để ể các ng d ng i u khi n giám sát và qu n lý v n hành thi t b , trao i thông tin d li u v i các h th ng ứ ụ đề ể ả ậ ế ị đổ ữ ệ ớ ệ ố n i b và bên ngoài. Ngoài ra h th ng có kh n ng cung c p d ch v s li u cho n i b và ng i dùng bên ộ ộ ệ ố ả ă ấ ị ụ ố ệ ộ ộ ườ ngoài qua d ch v Web.ị ụ • Chi n l c s n sàng cho t ng lai – C u trúc H th ng @Station c thi t k có xét n xu h ng công ế ượ ẵ ươ ấ ệ ố đượ ế ế đế ướ ngh và ng d ng t ng lai.ệ ứ ụ ươ • Kh n ng tích h p – H th ng có kh n ng tích h p m t cách linh ho t các thành ph n m i, các gi i pháp ả ă ợ ệ ố ả ă ợ ộ ạ ầ ớ ả và ng d ng nâng cao khác (nh SCADA/EMS/DMS/AMI ), và s n sàng làm n n t ng cho các ng d ng ứ ụ ư ẵ ề ả ứ ụ SmartGrid trong t ng lai.ươ II.3. Các chức năng cơ bản của hệ thống @Station Các ch c n ng tiêu bi u c h th ng @Station qu n lý có th c tri n khai t i tr m và t i Trung tâm bao g m:ứ ă ể đượ ệ ố ả ể đượ ể ạ ạ ạ ồ • H qu n tr CSDL th i gian th c - Realtime database managementệ ả ị ờ ự • H th ng qu n lý c nh báo - Alarm Processingệ ố ả ả • H th ng qu n lý s ki n - Event Historyệ ố ả ự ệ • H qu n tr CSDL quá kh - Historical Data managementệ ả ị ứ • H th ng IP camera giám sátệ ố • H th ng giao di n ng i máy - HMIệ ố ệ ườ • H th ng qu n lý bi n báo - Tagging managementệ ố ả ể • D ch v Webị ụ c i m u vi t c a h th ng này là tính ng nh t do ATS ã s d ng c u trúc 3 l p v x lý d li u và ng d ng Đặ để ư ệ ủ ệ ố đồ ấ đ ử ụ ấ ớ ề ử ữ ệ ứ ụ i v i ng i s d ng trên n n t ng c a h th ng truy n tin t c cao (100/1000Mb/s), do ó vi c i u khi n m cđố ớ ườ ử ụ ề ả ủ ệ ố ề ố độ đ ệ đề ể ở ứ tr m hay m c Trung tâm là hoàn toàn nh nhau. Nh v y nhân viên v n hành h th ng tùy vào phân c p s có y ạ ứ ư ư ậ ậ ệ ố ấ ẽ đầ thông tin và quy n i u khi n nh ng i trong phòng i u khi n t i tr m.đủ ề đề ể ư ồ đề ể ạ ạ III. Kiến trúc hệ thống truyền tin S d ng các công ngh m i nh t trong k thu t truy n tin và trên c s ánh giá n ng l c c a m ng cáp quang hi nử ụ ệ ớ ấ ỹ ậ ề ơ ở đ ă ự ủ ạ ệ t i c a các n v trong EVN, ATS xu t m t gi i pháp k thu t cho m ng truy n tin ph c v m c ích qu n lý v n ạ ủ đơ ị đề ấ ộ ả ỹ ậ ạ ề ụ ụ ụ đ ả ậ hành và kinh doanh h th ng i n nh trong hình III-1 d i ây.ệ ố đệ ư ướ đ Hình III-1: Ki n trúc t ng h th ng truy n tinế ổ ệ ố ề Trong h th ng truy n tin này, các tr m bi n áp, các tr m trung tâm và Trung tâm i u khi n c ng nh h th ng ệ ố ề ạ ế ạ đề ể ũ ư ệ ố SCADA/EMS/DMS/AMI c a các công ty và Trung tâm i u c k t n i vào m ng WAN (1000/100Mb/s) trên h ủ đề độđượ ế ố ạ ệ th ng cáp quang và ho t ng nh m ng k t n i chính. T t c các thi t b , tr m làm vi c và máy tính ng i dùng n i ố ạ độ ư ạ ế ố ấ ả ế ị ạ ệ ườ ố trên m ng này theo h th ng a ch IP. Ngoài ra các d ch v nh tho i, hot-line và giao ti p E1 c ng c truy n ạ ệ ố đị ỉ ị ụ ư ạ ế ũ đượ ề theo TDMoIP. Thi t b b chính c xu t là thi t b chuyên dùng cho vi c truy n tin trong tr m bi n áp và h th ng i n. Các ế ị ị đượ đề ấ ế ị ệ ề ạ ế ệ ố đệ thi t b này c ch t o tuân th IEC61850, IEC 255 và có b n theo tiêu chu n công nghi p v i nhi t môi ế ị đượ ế ạ ủ độ ề ẩ ệ ớ ệ độ tr ng làm vi c lên n +700C.ườ ệ đế C u trúc ng d ng tiêu bi u c a dòng thi t b JumboSwitch c trình bày hình sau.ấ ứ ụ ể ủ ế ị đượ ở Hình III-2: Mô hình ng d ng c a JumboSwitchứ ụ ủ ây là k t c u m ng WAN/LAN a m c tiêu và a d ch v trên n n IP v i các thi t b theo tiêu chu n công nghi p Đ ế ấ ạ đ ụ đ ị ụ ề ớ ế ị ẩ ệ phù h p v i môi tr ng làm vi c trong h th ng i n.ợ ớ ườ ệ ệ ố đệ IV. Ứng dụng thực tế H th ng c ng thông tin v n hành tr m không ng i tr c là m t trong nh ng nh h ng phát tri n chi n l c c a ệ ố ổ ậ ạ ườ ự ộ ữ đị ướ ể ế ượ ủ EVN. V i kinh nghi m h n 12 n m cung c p các s n ph m công ngh cao tích h p và x lý thông tin ph c v t ớ ệ ơ ă ấ ả ẩ ệ ợ ử ụ ụ ự ng hóa tr m bi n áp và i u khi n H th ng i n, ATS ã xây d ng thành công trung tâm v n hành tr m không độ ạ ế đề ể ệ ố đệ đ ự ậ ạ ng i tr c. Hi n nay các trung tâm này ang c EVN cho phép v n hành thí i m t i Trung tâm i u h th ng ườ ự ệ đ đượ ậ để ạ đề độ ệ ố i n c a Công ty CP i n l c Khánh Hòa (Tr m 110kV Bình Tân và tr m 110kV Nam Cam Ranh), và Trung tâm giámđệ ủ Đệ ự ạ ạ sát v n hành c a Công ty truy n t i i n 4 (Tr m 220kV Th c và tr m 220kV B n Tre). Sau khi EVN hoàn thi n ậ ủ ề ả đệ ạ ủ Đứ ạ ế ệ quy trình v n hành tr m không ng i tr c, các trung tâm này s c nhân r ng t i các n v qu n lý v n hành trênậ ạ ườ ự ẽ đượ ộ ạ đơ ị ả ậ toàn h th ng i n Vi t Nam. ây s là d u m c quan trong a h th ng i n n c ta lên m t t m cao m i.ệ ố đệ ệ Đ ẽ ấ ố đư ệ ố đệ ướ ộ ầ ớ . GIẢI PHÁP THU THẬP DỮ LIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN TRẠM KHÔNG NGƯỜI TRỰC I. Tổng quan của hệ thống thông tin vận hành: I.1. Hệ thống điều khiển trạm và các trung tâm quản lý vận. ị đầ ố ng truy n.đườ ề II. Hệ thống thu thập và xử lý thông tin mức trạm II.1. Kiến trúc hệ thống mức trạm: có th t n d ng c các thi t b ã c trang b t tr c và xét n kh n ng k t n i v i các h. đượ đề này t o ra s thu n ti n cho vi c m r ng và nâng c p sau này do không c n ph i nâng c p RTU, gi m chi phí và ạ ự ậ ệ ệ ở ộ ấ ầ ả ấ ả th i gian cho công tác u n i và thí nghi m. Trong giai