Hệ thống thông tin điện lực Độ tin cậy và các phương pháp đánh giá độ tin cậy, Cây hỏng hóc, Cường độ hỏng hóc, Hệ thống thông tin Điện Lực Việt Nam, Hệ thống thông tin quang, Sự kiện mất dữ liệu, Sự kiện không điều khiển được
LỜI MỞ ĐẦU Bảo đảm chất lượng điện năng để cung cấp dịch vụ điện với chất lượng ngày càng cao, liên tục, an toàn và hiệu quả luôn là mối quan tâm thường xuyên và cấp thiết đối với ngành Điện. Với định hướng phát triển ngành điện theo hướng đa dạng hóa sở hữu, hình thành thị trường điện trong nước, trong đó Nhà nước giữ độc quyền ở khâu truyền tải và chi phối trong khâu sản xuất và phân phối điện, nâng cao chất lượng cung cấp điện là yếu tố quyết định hàng đầu đối với các Công ty Điện lực khi tham gia vào thị trường bán buôn điện cạnh tranh. Chất lượng cung cấp điện ngoài các yêu cầu về điện áp, tần số thì tính liên tục cấp điện cho khách hàng cũng là một yêu cầu hết sức quan trọng. Lưới điện phân phối là khâu cuối cùng của hệ thống điện, đưa điện năng trực tiếp đến hộ tiêu dùng. Vì vậy tính liên tục cung cấp điện cho phụ tải có mối quan hệ mật thiết và phụ thuộc trực tiếp vào độ tin cậy của lưới điện phân phối. Độ tin cậy của lưới điện phân phối được đánh giá qua nhiều chỉ tiêu khác nhau, trong đó các chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối theo phương pháp cây hỏng hóc hiện nay được sử dụng phổ biến. Do hạn chế về kinh nghiêm thực tiễn, nguồn tài liệu hạn chế và kiến thức thực tế và thời gian nên báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót mong thầy và các bạn thông cảm bỏ qua và góp ý thêm để báo cáo được hoàn chỉnh hơn. Em xin trân thành cảm ơn. Báo cáo thực tập gồm những nội dung cơ bản sau: • Chương 1: Độ tin cậy và các phương pháp đánh giá độ tin cậy. • Chương 2: Nghiên cứu cấu trúc của HTTTDL Việt Nam. • Chương 3: Công nghệ truyền dẫn Quang trong HTTTDL Việt Nam. • Chương 4: Độ tin cậy của hệ thống thông tin quang. GVHD: Thầy Nguyễn Tùng Linh LỜI CẢM ƠN Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗ trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác. Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường đại học đến nay, em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý thầy cô, gia đình và bạn bè. Nhân cơ hội này, em muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của em tới họ. Đầu tiên, em muốn cảm ơn người hướng dẫn của em thầy Nguyễn Tùng Linh, vì sự hướng dẫn tận tình và khoa học. Đó là một cơ hội lớn cho em để được nghiên cứu và làm việc dưới sự hướng dẫn của thầy. Cảm ơn rất nhiều tới thầy vì sự hướng dẫn em và cách đặt ra các câu hỏi nghiên cứu giúp em tìm hiểu các vấn đề. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các cán bộ, giảng viên trong khoa Công nghệ thông tin – Trường Đại học Điện Lực đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em – những thành viên trong lớp D6- Tin trong suốt thời gian học tập tại trường. Em muốn cảm ơn những thành viên lớp D6-Tin – Trường Đại học Điện Lực. Những người bạn luôn chia sẻ và cổ vũ em trong những lúc khó khăn và em luôn ghi nhớ điều đó. Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn vô hạn đối với cha mẹ và gia đình đã luôn ủng hộ, giúp đỡ em. Hà Nội, tháng 06 năm 2015 Sinh viên thực hiện Phạm Thị Hoa Vy Thị Quỳnh Như GVHD: Thầy Nguyễn Tùng Linh MỤC LỤC GVHD: Thầy Nguyễn Tùng Linh DANH MỤC CÁC HÌNH GVHD: Thầy Nguyễn Tùng Linh DANH MỤC CÁC BẢNG LIỆT KÊ CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Từ đầy đủ HTTTDL Hệ thống thông tin Điện Lực NMĐ Nhà máy điện HTĐ Hệ thống điện CHH Cây hỏng hóc ĐTC Độ tin cậy GVHD: Thầy Nguyễn Tùng Linh CHƯƠNG 1: ĐỘ TIN CẬY VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ 1.1 Tầm quan trọng của việc đánh giá độ tin cậy Hệ thống điện lực Việt Nam bao gồm các nhà máy điện, các lưới truyền tải, phân phối, các thiết bị biến đổi, đo đếm, bảo vệ, … nhằm truyền tải, phân phối điện năng đến các phụ tải. Khi có sự cố gây tổn thất nghiêm trọng và rộng khắp do quá trình xảy ra sự cố rất nhanh nếu không có biện pháp ngăn chặn kịp thời sẽ nhanh chóng lan rộng. Do đó việc vận hành và bảo vệ hệ thống điện cần có các phương tiện hữu hiệu, đắc lực trợ giúp. Một trong các phương tiện đắc lực đó là HTTTDL, với vai trò: 1.1.1 Đáp ứng nhu cầu thông tin vận hành cho các trung tâm điều độ: Điều độ Quốc gia, Điều độ Miền, Điều độ các Tỉnh với các dịch vụ thông tin: • Điện thoại trực thông (Nhấc thẳng) Các máy điện thoại được đầu nối tương ứng 1:1, khi các máy ở trạm đầu xa nhấc máy, máy điện thoại tương ứng ở trung tâm sẽ reo chuông và ngược lại. Bảng 1.1 Điạ chỉ các trạm điện, các trung tâm điều độ có kênh Hotline với A0 TT Địa chỉ TT Địa chỉ 1 Trung tâm Điều độ A1 21 Trạm 500 kV Phú Lâm 2 Trạm 220 kV Hà Đông 22 NMĐ Phú Mĩ 1 3 Trạm 220 kV Phố Nối 23 NMĐ Phú Mĩ 2 4 NMĐ Phả Lại 1 24 NMĐ Trị An 5 NMĐ Phả Lại 2 25 NMĐ Hàm Thuận 6 NMĐ Ninh Bình 26 NMĐ Đa Nhim 7 NMĐ Uông Bí 27 Trung tâm Điều độ A2 8 NMĐ Thác Bà 28 Tần số A2 9 NMĐ Hoà Bình 29 NMĐ Đà My 10 Tx Tần số Hoà Bình 30 NMĐ Thủ Đức 11 Rx Tần số Hoà Bình 31 NMĐ Hồng Phước 6 12 Trạm 500 kV Hoà Bình 32 Tần số NMĐ Thác Bà 13 Trạm 500 kV Hà Tĩnh 33 Tần số NMĐ Phả Lại 2 14 Trạm 500 kV Đà Nẵng 34 Tần số NMĐ Phú Mỹ 1 15 Trung tâm Điều độ A3 35 Tần số NMĐ Phả Lại 1 16 Tần số A3 36 Tần số NMĐ Uông Bí 17 NMĐ Sồng Hinh 37 Tần số NMĐ Ninh Bình 18 NMĐ Vĩnh Sơn 38 NMĐ Thác Mơ 19 Trạm 500 kV Play Ku 39 20 Trạm 500 kV Y A Ly 40 Bảng 1.2 Điạ chỉ các trạm điện, các trung tâm điều độ có kênh Hotline với A1 T T Địa chỉ T T Địa chỉ 1 NMĐ Phả Lại 1 16 Trạm Tràng Bạch 2 NMĐ Phả Lại 2 17 Trạm Việt Trì - 220 kV 3 NMĐ Ninh Bình 18 Trạm Việt Trì - 110 kV 4 NMĐ Uông Bí 19 Trạm Hưng Đông 5 NMĐ Thác Bà 20 Trạm Ba Chè 6 NMĐ Hoà Bình 21 Trạm Phủ Lý 7 Trạm Chèm 22 Trạm Hoành Bồ 8 Trạm Mai Động 23 Trạm Hải Dương 9 Trạm Đông Anh 24 Trạm Xuân Mai 10 Trạm Thái Nguyên 25 Trạm Ba La 11 Trạm Ninh Bình 26 Trạm Nghi Sơn 12 Trạm Nam Định 27 Trạm Mộc Châu 7 13 Trạm Phố Nối 28 Trạm Đình Trạm 14 Trạm Đông Hoa 29 15 Trạm Vật Cách 30 • Quay số tự động: Hay còn gọi là giả trực thông, ở đây mỗi một điện thoại ở trạm đầu xa có một số để liên lạc, khi thiết lập phiên đàm thoại, tổng đài sẽ tự động quay số tới trạm đầu xa đó. Hiện nay trung tâm A0, A1 đang sử dụng các kênh giả trực thông sau: Bảng 1.3 Điạ chỉ và số điện thoại các kênh giả trực thông nối với trung tâm điều độ A0, A1 T T Địa chỉ Số quay tự động 1 Trạm 220 kV Mai Động 46390 2 Trạm 220 kV Hà Đông 46579 3 Trạm 220 kV Phố Nối 46424 4 NMĐ Phả Lại 1 46053, 46052 5 NMĐ Phả Lại 2 46054, 46056 6 NMĐ Ninh Bình 15390 7 NMĐ Uông Bí 14311 8 NMĐ Thác Bà 46841, 17260 9 NMĐ Hoà Bình 18300 10 Trạm 220 kV Chèm 49180 11 Trạm 220 kV Đông Anh 46240 12 Trạm 220 kV Nam Định 46319 13 Trạm 220 kV Vật Cách 31699 8 14 Trạm 220 kV Tràng Bạch 33699 15 Trạm 220 kV Việt Trì 21501 16 Trạm 220 kV Hưng Đông 38120 17 Trạm 220 kV Ba Chè 46060 18 Trạm 500 kV Hoà Bình 45102 19 Trạm 220 kV Thái Bình 36320 20 Trạm 110 kV Mộc Châu 46022 • Lượng thông tin truyền tín hiệu rơle bảo vệ: Bảng 1.4 Các loại thông tin Rơle bảo vệ TT Tên trạm Tín hiêụ Số bít Chú thích 1 E1.17 CB 02 Tín hiệu trạng thái máy cắt 2 E1.17 ISOL 02 Tín hiệu trạng thái dao cách ly 3 E1.17 DC 01 Tín hiệu nguồn 1 chiều của trạm 4 E1.17 AC Tín hiệu nguồn xoay chiều của trạm 5 E1.17 Communication Tín hiệu về thông tin của trạm 6 E1.17 Bucholz Tín hiệu bảo vệ dòng dầu 7 E1.17 Temp Tín hiệu nhiệt độ dầu máy biến áp 8 E1.17 Diff Prot Op Tín hiệu bảo vệ so lệch 9 E1.17 TC Fault Tín hiệu bộ điều chỉnh điện áp bị hỏng 10 E1.17 TC Start/LDC Tín hiệu chế độ điều khiển bộ điều chỉnh điện áp là tại trạm hay tại trung tâm (Local/ Remote) 11 E1.17 Earth Fault Tín hiệu bảo vệ chạm đất 12 E1.17 Over Current Tín hiệu bảo vệ quá dòng 9 13 E1.17 C.B. Not Ready Tín hiệu máy cắt bị đưa ra khỏi vị trí làm việc 14 E1.17 Protection Fault Tín hiệu rơ le bảo vệ bị hỏng 15 E1.17 L/S Tín hiệu chế độ điều khiển máy cắt tại trạm hay tại trung tâm (Local/ Remote) •Hệ thống SCADA: Giám sát, điều khiển và thu thập số liệu sản xuất, do đó lượng thông tin phục vụ các hệ thống SCADA là rất lớn với nhiều loại thông tin khác nhau như: o Trạng thái tiếp điểm phụ của máy cắt, cầu dao cách ly o Tín hiệu đo lường: U, I, P, Q, Cos ϕ o Tín hiệu điều khiển đóng cắt các máy cắt, điều khiển nấc máy biến áp • Kênh truyền dữ liệu tốc độ cao: Phục vụ công tác tự động hoá, điều khiển hệ thống điện như các kênh bảo vệ tần số. •Cung cấp dịch vụ đa phương tiện: Như truyền hình quan sát từ xa, truyền số liệu thời gian thực. Về kênh truyền: Hiện nay HTTTDL đang sử dụng các loại kênh truyền sau: o Cáp quang o Vô tuyến siêu cao tần (Vi ba) o Tải ba (PLC – Power Line Carrier) o Dây dẫn phụ hoăc cáp thông tin Và đang dần thay thế các kênh có dung lượng nhỏ (16kbps, 64kbps) bởi các kênh truyền công nghệ quang có dung lượng lớn gấp nhiều lần (2Mbps) nâng cao khả năng tải của các tuyến kênh thông tin. Về thiết bị tổng đài: Hiện nay HTTTDL đang sử dụng nhiều loại tổng đài khác nhau của các hãng lớn trên thế giới đảm bảo phù hợp với các nút thông tin theo tiêu chuẩn và dung lượng truyền qua. Bảng 1.5 Các loại tổng đài và các nút thông tin tương ứng 10 [...]... cho mạng viễn thông Quốc gia: Khai thác tối đa các ưu thế sẵn có của các tuyền đường dây tải điện để phối hợp xây dựng các tuyến cáp quang trên các đường dây tải điện này là một giải pháp chủ yếu của hầu hết các quốc gia Thực hiện chương trình quang hoá hệ thống viễn thông vừa được lợi về cả kỹ thuật và kinh tế 1.2 Độ tin cậy và các chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy 1.2.1 Khái niệm Độ tin cậy Là khả năng... về thiết bị hoặc hệ thống Nhiều tổ chức lưu trữ cơ sở dữ liệu về thông tin hỏng hóc của thiết bị hoặc hệ thống mà họ sản xuất, mà thông tin này có thể được sử dụng để tính toán cường độ hỏng hóc cho các thiêt bị hoặc hệ thống Với những thiết bị hoặc hệ thống mới dữ liệu lưu trữ về thiết bị hoặc hệ thống tương tự cũng có thể phục vụ cho việc đánh giá 19 Phương pháp 2: Dữ liệu cường độ hỏng hóc của chính... Toán” • Phương pháp giải tích như: o Phương pháp điểm kê trạng thái, o Phương pháp biến đổi sơ đồ, o Phương pháp phân tích khai trển theo phần tử, o Phương pháp phân tích cấu trúc • Phương pháp không gian trạng thái trong đó có sử dụng quá trình ngẫu nhiên Markov • Phương pháp phân tích hư hỏng theo cây sự cố 1.4 Phương pháp cây hỏng hóc CHH là phương pháp rất hiệu quả để nghiên cứu ĐTC của các hệ thống. .. đảm bảo các chỉ tiêu vận hành trong giới hạn cho trước tương ứng với điều kiện và chế độ sử dụng, chế độ bảo hành kỹ thuật, sửa chữa, tàng trữ và chuyên chở đã được quy định 1.2.2 Chỉ tiêu đánh đánh giá độ tin cậy của HTTTDL Khả năng đáp ứng lưu lượng thông tin truyền trên mạng (Khả năng thông qua) 11 Graph: Là một đối tượng gồm các đỉnh và các cạnh sao cho mọi cạnh đều nối hai đỉnh khác nhau và không... có thể áp dụng tốt cho HTĐ CHH cho phép đánh giá hệ thống về chất lượng cũng như về số lượng liên quan đến ĐTC Về chất lượng, CHH cho hình ảnh rõ ràng về nguyên nhân, cách thức xảy ra hỏng hóc và hành vi của hệ thống Hơn nữa, phương pháp CHH cho phép tính được các chỉ tiêu ĐTC của hệ thống CHH mô tả bằng đồ thị quan hệ nhân quả giữa các dạng hỏng hóc hệ thống và hỏng hóc thành phần trên cơ sở hàm đại... trục chính qua 2 nút là trạm 500 kV Phú Lâm và trung tâm điều độ điện lực Miền Nam (A2) 31 Hình 2.9 Mạng đường trục HTTTDL khu vực Miền Nam Mạng đường trục khu vực Miền Nam hiện nay đạng sử dụng các kênh truyền Quang, ViBa, PLC, nối các nút thông tin, toàn bộ các kênh truyền và các nút đó thông tin được thống kê trong bảng sau: Bảng 2.9 Các nút thông tin và kênh truyền dẫn trên mạng đường trục MN TT... nay đạng sử dụng các kênh truyền Quang, ViBa, PLC, nối các nút thông tin, toàn bộ các kênh truyền và các nút đó thông tin được thống kê trong bảng sau: 33 Bảng 2.10 Các nút thông tin và kênh truyền đẫn trên mạng đường trục MT TT Nút đầu Nút cuối Loại kênh truyền dẫn 1 500kV Playku 500kV YALY Cáp quang 2 TTĐ3 500kV Playku Vi Ba 3 TTD4 A3 4 A3 500kV Đà Nẵng Vi Ba và Cáp quang 5 Điện Lực Nghệ An 500kV Hà... trong các loại phân tích định lượng quan trọng là phân tích định lượng sự kiện đỉnh của CHH, đặc biệt đối với các hệ thống phức tạp Hỏng hóc hệ thống được biểu diễn là sự kiện đỉnh, được xác định bằng cách kết hợp tất cả các loại hỏng hóc trong một cổng OR Do đó, hệ thống được xem là tin cậy khi không xảy ra tất cả các loại hỏng hóc này 25 1.5 Xây dựng mô hình đánh giá ĐTC của HTTTDL 1.5.1 Phương pháp. .. lâm-A2 Các RING được thể hiện trên hình 2.2 như sau: Hình 2.8 Các RING trên đường trục chính 1.7 Mạng đường trục khu vực Mạng đường trục khu vực của HTTTDL Việt Nam, được chia làm 3 miền Bắc, Trung, Nam Mạng đường trục này nối các nút thông tin trong khu vực với các nút các nút thông tin trên đường trục chính Bắc-Nam Các nút thông tin khu vực là các TBA110, TBA-220 quan trọng, các nhà máy điện lớn, các điện. .. Cường độ hỏng hóc thường xuyên được thể hiện trong các chú thích trên máy móc là số lỗi trên một triệu, hoặc 10-6, đặc biệt là cho các thiết bị độc lập, do đó cường độ hỏng hóc thường là rất thấp Cường độ hỏng hóc của một hệ thống phức tạp Cường độ hỏng hóc của một hệ thống phức tạp thông thường là tổng hợp những cường độ hỏng hóc độc lập của chính các thiết bị của nó, với điều kiện là đơn vị của các . TẮT Từ viết tắt Từ đầy đủ HTTTDL Hệ thống thông tin Điện Lực NMĐ Nhà máy điện HTĐ Hệ thống điện CHH Cây hỏng hóc ĐTC Độ tin cậy GVHD: Thầy Nguyễn Tùng Linh CHƯƠNG 1: ĐỘ TIN CẬY VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH. tâm (Local/ Remote) Hệ thống SCADA: Giám sát, điều khiển và thu thập số liệu sản xuất, do đó lượng thông tin phục vụ các hệ thống SCADA là rất lớn với nhiều loại thông tin khác nhau như: o Trạng. xét dữ liệu lưu trữ về thiết bị hoặc hệ thống Nhiều tổ chức lưu trữ cơ sở dữ liệu về thông tin hỏng hóc của thiết bị hoặc hệ thống mà họ sản xuất, mà thông tin này có thể được sử dụng để tính