Lưới điện 110kV TP Hà Nội do Công ty lưới điện cao thế TP Hà Nội trực thuộc Tổng Công ty Điện lực TP Hà Nội quản lý. Đến nay Công ty đang quản lý vận hành 28 trạm biến áp110kV với tổng công suất gần 3.000 MVA và hơn 600 km đường dây 110 kV. Đối với các nhà máy và trạm biến áp của hệ thống điện quốc gia, hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu SCADA được ứng dụng từ đầu những năm 2000 tại các trạm biến áp 220kV, 500kV và các nhà máy điện công suất lớn, hiện nay đang từng bước thực hiện trên lưới điện 110kV. Ngày nay đa số các TBA có cấp điện áp 110kV, 220kV và 500kV đều được đầu tư đồng bộ hệ thống SCADA. Các trạm biến áp 500kV, 220kV mới và một số TBA 110kV được đầu tư hệ thống điều khiển tích hợp bằng máy tính để phục vụ việc giám sát và điều hành lưới điện từ các Trung tâm điều độ Miền và Trung tâm điều độ Quốc Gia.
MỤC LỤC Lời cam đoan Lời cảm ơn Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu 4 Phương pháp nghiên cứu Bố cục luận văn Chương 1: Hệ thống SCADA ứng dụng hệ thống điện 1.1 Tổng quan hệ thống SCADA 1.2 Cấu trúc chung hệ thống SCADA 1.3 Các chức hệ thống SCADA ứng dụng hệ thống điện 14 1.4 Kết luận 20 Chương 2: Mô hình hệ thống SCADA điều khiển giám sát TBA 110kV 21 2.1 Tổng quan thiết bị, tự động hóa điều khiển lưới điện 110kV21 2.1.1 Tìm hiểu chung thiết bị điện trạm biến áp 110kV 21 2.1.2 Tìm hiểu trang thiết bị bảo vệ TBA 110kV 23 2.1.3 Tìm hiểu trang thiết bị đo lường 25 2.1.4 Tìm hiểu thiết bị đầu cuối trạm 25 2.1.5 Tìm hiểu phân cấp điều khiển hệ thống điện 27 2.1.6 Tìm hiểu phân cấp điều khiển trạm 110kV 29 2.2 Mô hình tổng thể hệ thống mini SCADA điều khiển giám sát TBA 110kV TP Hà Nội 31 2.3 Mô hình hệ thống điều khiển giám sát TBA 110kV điển hình 33 2.3.1 Mô hình tổng quan hệ thống điều khiển giám sát 33 2.3.2 Trao đổi thông tin thiết bị hệ thống tích hợp 35 2.3.3 Yêu cầu kỹ thuật hệ thống tích hợp điều khiển trạm 40 2.3.4 Yêu cầu hệ thống máy tính sử dụng trạm 41 Chương 3: Thiết kế hệ thống SCADA cho TBA 110kV- 40MVA 47 3.1 Tổng quan TBA 110kV-40MVA 47 3.1.1 Sơ đồ thứ TBA 110kV-40MVA 47 3.1.2 Hiện trạng hệ thống đo lường, bảo vệ cho TBA 110kV -40MVA 53 3.2 Các yêu cầu hệ thống SCADA TBA 110kV- 40MVA 58 3.2.1 Yêu cầu chung hệ thống điều khiển 58 3.2.2 Yêu cầu tín hiệu SCADA 58 3.2.3 Yêu cầu mức điều khiển trạm 59 3.3 Thiết kế hệ thống SCADA cho TBA 110kV-40MVA 3.3.1 Xây dựng kiến trúc hệ thống điều khiển SCADA 61 61 3.3.2 Phần thiết bị hệ thống điều khiển máy tính trạm 110kV- 40MVA 77 3.3.3 Hệ thống phần mềm giao diện điều khiển 81 3.4 Kết luận 95 Chương 4: Đánh giá, kiến nghị, kết luận 47 4.1 Những hiệu mang lại từ hệ thống SCADA 96 4.2 Những khó khăn khai hệ thống SCADA 97 4.3 Kiến nghị 98 4.4 Kết luận 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Lưới điện 110kV TP Hà Nội Công ty lưới điện cao TP Hà Nội trực thuộc Tổng Công ty Điện lực TP Hà Nội quản lý Đến Công ty quản lý vận hành 28 trạm biến áp110kV với tổng công suất gần 3.000 MVA 600 km đường dây 110 kV Đối với nhà máy trạm biến áp hệ thống điện quốc gia, hệ thống điều khiển giám sát thu thập liệu SCADA ứng dụng từ đầu năm 2000 trạm biến áp 220kV, 500kV nhà máy điện công suất lớn, bước thực lưới điện 110kV Ngày đa số TBA có cấp điện áp 110kV, 220kV 500kV đầu tư đồng hệ thống SCADA Các trạm biến áp 500kV, 220kV số TBA 110kV đầu tư hệ thống điều khiển tích hợp máy tính để phục vụ việc giám sát điều hành lưới điện từ Trung tâm điều độ Miền Trung tâm điều độ Quốc Gia Với mục tiêu triển khai lưới điện thông minh giai đoạn 2012-2016 đẩy nhanh tiến độ thực nhiệm vụ phát triển lưới điện thông minh theo Quyết định 1670/2012/QĐ-TTg Thủ tướng Chính phủ, Tổng Công ty Điện lực TP Hà Nội triển khai dự án xây dựng hệ thống SCADA TBA 110kV để phục vụ quản lý vận hành toàn đường dây TBA 110kV nhằm mục đích cấp điện an toàn, ổn định kinh tế, tiến tới mô hình điều khiển giám sát TBA 110kV từ xa TBA 110kV không người trực Hệ thống SCADA làm nhiệm vụ điều khiển, giám sát thu thập liệu toàn trạm 110kV địa bàn quản lý TBA 110kV-40MVA Trôi Công ty Lưới điện cao TP Hà Nội đầu tư xây dựng đưa vào vận hành quý IV/2012 với mục đích chống tải cho lưới điện trung thuộc hai huyện Hoài Đức Đan Phượng TP Hà Nội, nhiên TBA chưa trang bị hệ thống điều khiển giám sát máy tính để kết nối với hệ thống mini SCADA Trung tâm Điều độ HTĐ TP Hà Nội Trung tâm điều độ HTĐ Miền Bắc Xuất phát từ thực tiễn nêu gợi ý thầy giáo TS.Võ Huy Hoàn, việc nghiên cứu thiết kế hệ thống SCADA cho TBA 110kV- 40MVA Trôi lý chọn đề tài luận văn Mục đích nghiên cứu đề tài Mục tiêu luận văn nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển giám sát máy tính SCADA TBA 110kV - 40MVA Trôi Qua luận văn này, người viết hy vọng tìm hiểu nắm bắt lĩnh vực công nghệ tiên tiến ứng dụng hệ thống điện, tiêu chuẩn quy định, tiêu chuẩn yêu cầu với thiết bị trạm biến áp EVN với kết từ việc xây dựng hệ thống SCADA có thêm kiến thức mới, đề giải pháp cải tạo hệ thống tự động điều khiển, giám sát thu thập liệu cho trạm 110kV Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Mô hình hệ thống SCADA điều khiển giám sát TBA 110kV - Sơ đồ nguyên lý thiết bị TBA 110kV-40MVA Trôi - Nghiên cứu thiết kế hệ thống điều khiển giám sát máy tính cho TBA 110kV-40MVA Trôi Phương pháp nghiên cứu - Tìm hiểu hệ thống SCADA ứng dụng hệ thống điện - Tìm hiểu mô hình hệ thống SCADA áp dụng cho TBA 110kV - Tìm hiểu thực trạng thiết bị, hệ thống bảo vệ điều khiển TBA 110kV-40MVA Trôi - Nghiên cứu thiết kế hệ thống SCADA cho TBA 110kV-40MVA Trôi Bố cục luận văn Để thực mục đích nghiên cứu trình bày trên, luận văn trình bày chương phần phụ lục Nội dung cụ thể phần là: Chương 1: “Hệ thống SCADA ứng dụng Hệ thống điện” trình bày cấu trúc chung hệ thống SCADA ứng dụng Hệ thống điện Chương 2: “Mô hình hệ thống SCADA áp dụng cho trạm 110kV” Toàn chương trình bày mô hình SCADA cho trạm 110kV giải pháp xây dựng hệ thống SCADA cho TBA 110kV Chương 3: “Thiết kế hệ thống SCADA cho TBA 110kV-40MVA” Toàn chương trình bày thiết kế hệ thống SCADA cho TBA 110kV-40MVA Trôi Chương 4: “Đánh giá, kiến nghị, kết luận” – chương phân tích lợi ích mang lại triển khai hệ thống SCADA trạm biến áp 110kV-40MVA Trôi, khó khăn triển khai kiến nghị thực Phần tài liệu tham khảo Phần phụ lục CHƯƠNG HỆ THỐNG SCADA VÀ CÁC ỨNG DỤNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 Tổng quan hệ thống SCADA Hệ thống SCADA hệ thống điều khiển giám sát thu thập liệu (Supervisory Control And Data Acquisition-SCADA) Hệ thống SCADA tích hợp hệ thống thu thập liệu với hệ thống truyền liệu phần mềm giao tiếp người máy HMI để tạo hệ thống điều khiển giám sát cho đầu vào trình Hệ thống SCADA thiết kế để thu thập thông tin trường, truyền liệu tới máy tính trung tâm hiển thị thông tin hình ảnh văn bản, cho phép người vận hành giám sát điều khiển toàn hệ thống vị trí thời điểm Hệ thống SCADA hình thành phát triển với phát triển chung ngành công nghiệp khác công nghiệp vi xử lý, viễn thông, tin học Từ năm đầu thập niên 70 công nghiệp nước phát triển vào xu hướng tự động hóa Việc sản xuất thủ công thay dần xí nghiệp công nghiệp Bên cạnh ngành công nghệ thông tin, đặc biệt phát triển mạnh mẽ lĩnh vực tin học - công nghệ phần mềm, hệ thống tự động hóa điều khiển chương trình đời Với đặc điểm công cụ tự động hóa ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực, từ việc quản lý điều khiển sản xuất công nghiệp, đến quản lý truyền tải phân phối điện hệ thống điện rộng lớn Đối với nhà máy trạm biến áp hệ thống điện, hệ thống SCADA ứng dụng triển khai từ đầu năm 2000 trạm biến áp 220kV, 500kV nhà máy điện công suất lớn Để đáp ứng với khả phát triển chung kinh tế, hệ thống điện đóng vai trò chủ đạo thúc đẩy kinh tế mà đảm bảo an ninh, trị, quốc phòng Vì việc sử dụng SCADA hệ thống điện Việt Nam để đảm bảo việc cung cấp điện liên tục, vận hành, xử lý tình cách nhanh chóng để đáp ứng yêu cầu kinh tế phát triển 1.2 Cấu trúc chung hệ thống SCADA Hệ thống SCADA bao gồm phần cứng phần mềm Phần cứng điển hình bao gồm máy chủ trung tâm MTU đặt trung tâm điều khiển, thiết bị truyền thông (ví dụ thiết bị phát thanh, đường truyền điện thoại, cáp, vệ tinh…) , nhiều thiết bị giao tiếp liệu trường, thông thường RTU PLC để giao tiếp với thiết bị cảm biến cấu chấp hành Máy chủ trung tâm MTU lưu trữ xử lý thông tin từ tín hiệu vào RTU/PLC RTU PLC điều khiển trình trường Khối truyền thông cho phép truyền thông tin liệu qua lại MTU RTU PLC Phần mềm lập trình để thông báo cho hệ thống giám sát giám sát, dải thông số chấp nhận được, đáp ứng thông số vượt dải cho phép Một thiết bị thông minh IED, chẳng hạn rơle bảo vệ, truyền thông trực tiếp lên trạm chủ SCADA, RTU thông qua IED để thu thập liệu truyền lên trạm chủ SCADA Các IED cung cấp giao diện trực tiếp để điều khiển giám sát thiết bị cảm biến Hình 1-1 Cấu trúc chung hệ thống SCADA Hình 1-1 thành phần cấu trúc chung hệ thống SCADA Trung tâm điều khiển nơi đặt máy chủ điều khiển MTU khối truyền thông Các thiết bị khác trung tâm điều khiển bao gồm hình giao diện HMI, máy tính lập trình EWS, máy tính lưu trữ liệu HIS, tất kết nối với mạng LAN Trung tâm điều khiển thu thập ghi lại thông tin thu thập khu vực trường, hiển thị thông tin hình HMI, tạo hành động dựa kiện thu thập Trung tâm điều khiển có trách nhiệm báo động, phân tích xu hướng, báo cáo Các thiết bị trường (RTU, PLC, IED) thực điều khiển chỗ cấu chấp hành giám sát cảm biến Các thiết bị trường (RTU, PLC, IED) thường trang bị khả truy cập từ xa phép nhân viên vận hành thường xuyên thực chuẩn đoán sửa chữa từ xa thông qua kết nối điện thoại mạng diện rộng WAN Các giao thức truyền thông tiêu chuẩn độc quyền chạy truyền thông nối tiếp sử dụng để truyền thông tin trung tâm điều khiển thiết bị trường sử dụng công nghệ truyền xa đường dây điện thoại, cáp, sóng vô tuyến, sóng viba vệ tinh Hình 1-2 Các cấu trúc truyền thông hệ thống SCADA Cấu trúc truyền thông MTU- RTU/PLC biến đổi khác thi hành Hình 1-2 cấu trúc khác sử dụng bao gồm cấu trúc điểm tới điểm (point -to - point), cấu trúc nối tiếp (series), cấu trúc nối tiếp (series- star), cấu trúc đa điểm (multi- drop) Cấu trúc kiểu điểm tới điểm mặt chức đơn giản nhiên lại có chi phí tương đối tốn việc phải sử dụng kênh truyền thiết bị thông tin liên lạc riêng biệt cho đối tượng Trong cấu trúc kiểu nối tiếp, RTU/PLC chia sẻ kênh liên lạc Nhưng điều làm ảnh hưởng đến hiệu tính linh hoạt hoạt động hệ thống SCADA, số lượng đối tượng phạm vi hoạt động bị hạn chế Tương tự nhau, cấu trúc nối tiếp – cấu trúc đa điểm sử dụng kênh truyền thiết bị, kết làm giảm hiệu tăng phức tạp hệ thống Hình 1-3 Cấu trúc truyền thông hệ thống SCADA lớn Bốn cấu trúc thể hình 1-2 mở rộng cách sử dụng thiết bị truyền thông chuyên dụng để quản lý trao đổi thông tin Các hệ thống SCADA lớn bao gồm hàng trăm RTU/PLC, thường sử dụng MTU phụ để giảm tải cho MTU Loại cấu trúc hình 1-3 10 Khi đăng nhập thành công vào hệ thống tích hợp, hình máy tính chuyển tới trang tổng quan sơ đồ sợi nhân viên vận hành thực thao tác vận hành máy tính HIM Giao diện tổng quan ngăn lộ hệ thống(Overview) Hình 3-7: Giao diện tổng quan trạm 110kV-40MVA Trôi Các kết mô hình tổng quan toàn trạm: User: Tên nhân viên vận hành đương ca Thời gian tại: ngày, đồng qua hệ thống GPS với trung tâm điều khiển (Trung tâm điều độ hệ thống điện miền Bắc) 86 Toàn sơ đồ vận hành hệ thống thứ trạng thái thực thiết bị thông qua màu sắc: Phía 110kV: Màu đỏ Phía 22kV: Màu xanh nước biển Phía 35kV: Màu xanh chuối Biểu tượng mầu Ý nghĩa Thanh cái, đường dây 110kV có điện áp Thanh cái, đường dây 110kV điện áp Thanh cái, đường dây 35kV có điện áp Thanh cái, đường dây 35kV điện áp Thanh cái, đường dây 22kV có điện áp Thanh cái, đường dây 22kV điện áp MBA có điện áp MBA điện áp Mầu tiếp đất 87 Thông số vận hành: Điện áp phía Các nút chức để truy cập hình giao điện khác: Logoff thoát khỏi chương trình, giao diện ngăn lộ, trang kiện, tín hiệu cảnh báo Giao diện ngăn lộ: Hình 3-8: Giao diện ngăn lộ Trong giao diện bao gồm: - Các tín hiệu cảnh báo ngăn lộ tương ứng - Thông số vận hành ngăn lộ hiển thị hình - Các nút chức để dịch chuyển giao diện 88 Hình 3-9: Giao diện ngăn lộ máy biến áp Thực điều khiển thiết bị Các bước cần thực để điều khiển đóng/cắt thiết bị hệ thống: o Di chuyển chuột đến thiết bị cần thao tác o Nhấn chuột trái lên đối tượng 89 o Chọn ON hay OFF Nếu thiết bị đóng, nút ON mờ Nếu thiết bị mở, nút OFF mờ o Xuất hộp thoại xác nhận lại lệnh thao tác Nhấn vào nút Confirm thực muốn thao tác thiết bị, trước nhấn nút thiết bị chưa thao tác Có thể nhấn nút Cancel để hủy thao tác thiết bị Tín hiệu cảnh báo Cảnh báo đưa với thông tin phân loại rõ ràng, nguyên nhân gây ra,… để người sử dụng nhanh chóng xác định xử lý tình Cảnh báo list kiện đưa theo thứ tự thời gian, bao gồm thông tin sau: - Ngày xảy cảnh báo - Tên, nhóm thiết bị - Tên riêng yếu tố gây cảnh báo 90 - Mô tả sơ lược tình cảnh báo Hình 3-10: Màn hình danh sách cảnh báo ngăn lộ Khi tín hiệu cảnh báo xảy hệ thống, giao diện HMI mô Annuciator có nhấp nháy đổi màu để báo hiệu Người vận hành thực thao tác xác nhận tín hiệu, giải trừ tín hiệu cảnh báo Các tín hiệu cảnh báo xảy hệ thống ghi nhận thể tương ứng bảng kiện (Alarm List) 91 CHỨC NĂNG NÚT Xác nhận tín hiệu cảnh báo Giải trừ tín hiệu cảnh báo, sau xác nhận tín hiệu cảnh báo Biển báo, biển cấm (Tagging) Trong tường hợp tách thiết bị để sửa chữa, xử lý cố, để đảm bảo an toàn cho người thực phải có hệ thống cảnh báo cấm đóng điện thao tác thiết bị có liên quan đến công việc thực Hệ thống cho phép đặt biển báo, biển cấm máy cắt, dao cách ly,… 92 Giao diện hệ thống chiều, xoay chiều: Hình 3-11: Giao diện hệ thống AC/DC 93 Giao diện rơle: Hình 3-12: Giao diện rơle Lập báo cáo vận hành Chức truy vấn thông tin đo lường lập báo cáo vận hành thực máy tính Kỹ Thuật (Engineering PC) thực in báo cáo qua nút Start hình Thông qua phần mềm Excel với khuôn biểu định sẵn, nhân viên vận hành truy vấn sở liệu khứ để lập báo cáo thông số vận hành trạm Thông số cần lập báo cáo bao gồm: - Thông số vận hành - Thông số Max/Min - Thông tin RAM, CPU,… máy tính hệ thống - Thông số ngăn lộ đường dây, MBA 94 d Các chức hệ thống tích hợp điều khiển Sau xây dựng hệ thống điều khiển trạm, chức mà hệ thống thực để là: - Điều khiển đóng cắt thiết bị chỗ từ xa - Tự động đóng lặp lại đường dây trung áp 35; 22kV - Tạo khóa liên động mềm thiết bị thông qua trao đổi thông tin trực tiếp IEDs mức ngăn - Giám sát thông số vận hành tất ngăn lộ trạm theo giá trị tức thời - Lưu trữ tự động liệu vào hệ thống máy tính trạm hiển thị thông số hình phòng điều khiển - Thực cảnh báo tượng bất thường, cố thiết bị thao tác không hợp lệ nhân viên vận hành - Lưu trữ hiển thị thông số, ghi cố - Tự động cập nhật truyền tải tất thông tin vận hành lên Trung tâm điều độ HTĐ miền Bắc Trung tâm điều độ HTĐ TP Hà Nội 3.4 Kết luận Trong chương tiến hành tìm hiểu chi tiết thiết bị TBA 110kV40MVA Trôi từ đề giải pháp xây dựng hệ thống điều khiển SCADA cho TBA đảm bảo với chi phí đầu tư thấp đáp ứng tiêu chuẩn, phù hợp với yêu cầu quản lý vận hành thực tiễn có khả mở rộng hệ thống TBA đầu tư cải tạo nâng công suất MBA lắp đặt thêm MBA Hệ thống điều khiển xây dựng giúp cho TBA có khả vận hành từ xa (tại trung tâm điều độ A1, B1) thuận lợi quản lý vận hành, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện giảm tối thiểu chi phí phục vụ sản xuất 95 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ, KIẾN NGHỊ, KẾT LUẬN 4.1 Những hiệu mang lại từ hệ thống SCADA Hệ thống SCADA hệ thống điện mang lại hiệu lớn cho phép nhân viên ngành điện thu thập số liệu, giám sát, điều khiển thiết bị lưới điện điện từ xa thông qua mạng nội mạng công cộng Internet hay đường dây điện thoại… Do đó, cố lưới điện phát xử lý nhanh chóng, không tốn nhiều công sức thời gian Với tính mình, việc xây dựng hệ thống SCADA trạm 110kV- 40MVA giúp cho việc quản lý vận thiết bị TBA tốt hơn, cải thiện độ tin cậy cung cấp điện, giảm thiểu tổn thất điện giảm thiểu chi phí sản xuất: - Việc thu thập liệu vận hành TBA thực hoàn toàn tự động đảm bảo tính xác đầy đủ, xóa bỏ công việc thu thập ghi chép vào sổ sách trước Các thông số vận hành cảnh báo hiển thị đầy đủ theo thời gian thực hình máy tính, giúp cho nhân viên vận hành đưa định đắn công tác quản lý vận hành - Giảm tổn thất kỹ thuật: Với khả hỗ trợ thao tác hình HMI cách đơn giản thuận tiện giúp người vận hành thực thao tác nhanh việc điều chỉnh điện áp, xa thải phụ tải với máy biến áp tải… - Với hệ thống điều khiển máy tính dẫn tới việc thao tác thiết bị máy tính phòng điều khiển giảm thời gian thao tác vận hành thiết bị, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện nâng cao điều kiện an toàn cho người vận hành đặc biệt thao tác thiết bị trời 96 điều kiện thời tiết xấu tránh thao tác nhầm thiết bị thông qua hệ thống cảnh báo, liên động… - Giảm số lượng nhân viên vận hành tức giảm chi phí quản lý vận hành Việc vận hành thiết bị TBA thực cách dễ dàng thông qua hình giao diện điều khiển, thực trực tiếp từ xa trung tâm điều độ HTĐ TP Hà Nội trung tâm điều độ HTĐ Miền Bắc Số lượng nhân viên vận hành trạm cho ca trực cần 01 người thay 02 người tức triển khai mô hình trạm bán người trực Trong tương lai, việc triển khai chương trình SCADA áp dụng với tất trạm, trung tâm điều độ có đủ khả đáp ứng yêu cầu điều khiển hệ thống vi mô việc theo dõi, giám sát thông số, điều khiển thiết bị trạm thực trung tâm điều khiển tức chuyển sang mô hình trạm không người trực Trong mô hình tất thao tác thực trung tâm điều khiển (Điều độ Công ty Điện lực Trung tâm điều độ miền thiết bị phân cấp quyền điều khiển) 4.2 Những khó khăn khai hệ thống SCADA - Vốn đầu tư xây dựng: để đầu tư xây dựng hệ thống điều khiển giám sát cho TBA 110kV- 40MVA Trôi cần nguồn kinh phí lớn thiết bị hệ thống điều khiển đắt tiền cần nguồn kinh phí cải tạo thiết bị sở hạ tầng cũ cho phù hợp với hệ thống điều khiển - Việc chọn giải pháp công nghệ phù hợp yếu tố quan trọng dẫn đến thành công - Yếu tố người: Bên cạnh việc đầu tư trang thiết bị công nghệ đại vấn đề đặt người vận hành có đủ khả làm chủ công nghệ vận hành hệ thống tích hợp an toàn, hiệu Hiện nay, trình độ 97 sử dụng thiết bị công nghệ thông tin nhân viên vận hành yếu, gây lãng phí đầu tư sử dụng, vấn đề đặt triển khai xây dựng hệ thống 4.3 Kiến nghị Việc triển khai hệ thống tự động hóa cho TBA 110kV- 40MVA Trôi nói riêng việc triển khai hệ thống tự động hóa lưới điện 110kV TP Hà Nội nói chung, với thực tế lưới điện, tình hình kinh tế nay, để thực triển khai tác giả luận văn đưa số kiến nghị sau: - Lựa chọn giải pháp công nghệ phù hợp để triển khai diện rộng, có kế hoạch bước triển khai hệ thống tự động hóa trạm theo giai đoạn, mốc thời gian hoàn thành - Khi xây dựng TBA 110kV thực theo mô hình điều khiển tích hợp máy tính (ĐKTHMT); TBA 110kV có cải tạo để điều khiển theo mô hình ĐKTHMT; TBA kết nối Trung tâm Điều độ CTĐL, bước hoạt động theo chế bán người trực đảm bảo sẵn sàng chuyển sang chế hoạt động không người trực - Có kế hoạch đào tạo người: trực ca vận hành trạm đặc biệt điều độ viên lưới điện phân phối, điều độ miền để đáp ứng với giai đoạn nay, giai đoạn trạm bán người trực không người trực tương lai 4.4 Kết luận Trên sở nghiên cứu công nghệ điều khiển tích hợp thiết bị có TBA 110kV- 40MVA Trôi cho thấy hoàn toàn cải tạo nâng cấp trạm biến áp 110kV thành trạm biến áp có hệ thống điều khiển tích hợp máy tính với chi phí thấp phù hợp với điều kiện thực tế công ty phân phối điện 98 Đề tài luận văn tập trung nghiên cứu cấu trúc hệ thống điều khiển giám sát thu thập liệu SCADA, kênh thông tin, giao thức kết nối trao đổi liệu máy tính thiết bị ngoại vi, nghiên cứu phần mềm điều khiển sử dụng Từ đề xuất giải pháp nâng cấp trạm biến áp quản lý vận hành thao tác tay thành trạm biến áp điều khiển tích hợp Trong giữ nguyên thiết bị đóng cắt điều khiển xa thiế bị bảo vệ đo lường có cổng truyền thông với giao thức kết nối IEC61850/IEC 60870-5-103, giao thức Modbus phù hợp với thiết kế hệ thống điều khiển tích hợp Hệ thống điều khiển máy tính trạm 110kV- 40MVA Trôi xây dựng thực nhiệm vụ thu thập, giám sát điều khiển hoạt động thiết bị trạm Đồng thời qua việc kết nối với hệ thống mini SCADA Trung tâm điều độ HTĐ TP Hà Nội (B1) hệ thống SCADA Trung tâm điều độ HTĐ Miền Bắc (A1) giúp cho TBA có khả vận hành từ xa tức tiến đến mô hình TBA không người trực Qua việc nghiên cứu thiết kế hệ thống SCADA cho TBA nói trên, ta tìm hiểu lĩnh vực ứng dụng công nghệ hệ thống điện nay, thấy xu hướng phát triển lưới điện thông minh Việt Nam 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tập đoàn Điện lực Việt nam (2003), Quy định tiêu chuẩn hệ thống điều khiển tích hợp trạm biến áp 500kV, 220kV, 110kV Tập đoàn điện lực Việt Nam (2008), Quy định xây dựng quản lý vận hành thiết bị SCADA trạm biến áp nhà máy điện Trần Đình Long (2004), Tự động hóa hệ thống điện, Đại học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội Lưu Hồng Việt (2009), Cơ sở hệ thống truyền thông công nghiệp, Đại học Bách Khoa Hà nội, Hà Nội Hoàng Minh Sơn (2006), Mạng truyền thông công nghiệp, NXB Khoa học Kỹ thuât Đào Đức Thịnh (2010), Bài giảng hệ thống SCADA tự động hóa trạm biến áp, Đại học Bách Khoa Hà Nội Siemens (2005) Sicam SAS substation Automation ABB (2004) Substation Automation and Protection ABB Utility Automation Areva (2005) Substation Automation Solution (SAS) 10 Peter Rietmann, Petra Reinhardt - ABB Switzerland (2006), Applying IEC 61850 to Substation Automation Systems 11 Ram Prakash Gupta (2008) Substation Automation Using IEC61850 Standard PHỤ LỤC - Các vẽ logic điều khiển thiết bị TBA: từ vẽ ĐK- 01 đến ĐK-18 - Các vẽ sơ đồ nguyên lý TBA: từ vẽ Đ-01 đến Đ-07 100 [...]... thng SCADA Cỏc chc nng c bn ca mt h thng SCADA ng dng trong h thng in Qua chng ny ta cú th nh hỡnh c mụ hỡnh tng quỏt ca h thng SCADA c ỏp dng trờn mụ hỡnh H thng in din rng, m ti ú mi trm bin ỏp (Station) l mt nỳt m h thng ny thu thp d liu ti ú x lý ti Trung tõm Cỏc chc nng c bn m h thng SCADA ỏp ng s phc v c lc cho cụng tỏc qun lý vn hnh 20 CHNG 2 Mễ HèNH H THNG SCADA IU KHIN GIM ST CC TBA 110kV. .. hp ti phũng Vn hnh a ra thụng s tng chung ca ton Cụng ty 30 2.2 Mụ hỡnh tng th h thng mini SCADA iu khin giỏm sỏt cỏc TBA 110kV TP H Ni Hỡnh 2-2: Mụ hỡnh tng th h thng mini SCADA Hỡnh 2-2 mụ t mụ hỡnh tng th h thng mini SCADA iu khin giỏm sỏt cỏc TBA 110kV TP H Ni Trong mụ hỡnh cỏc thụng tin vn hnh ti cỏc trm 110kV c truyn v cỏc trung tõm iu khin theo dừi giỏm sỏt qua ú a ra cỏc lnh iu khin thớch hp... c thc hin nh sau: 29 - Cỏc thit b thuc quyn iu khin ca iu HT min: cỏc thit b cú cp in ỏp 110kV, cỏc mỏy ct tng v cỏc thit b úng ct i kốm cỏc phớa cũn li ca MBA 110kV Do mng li 110kV min Bc rt rng v nhiu thit b cho nờn hin nay vic thao tỏc cỏc mỏy ct 110kV ti cỏc trm 110kV, Trung tõm iu H thng min thng y quyn cho cỏc iu Cụng ty in lc tnh - Cỏc thit b thuc quyn iu khin ca iu li in phõn phi: Tớnh... - Vận hành tự động/ bằng tay - Khóa chuyển mạch vị trí Thông tin về lần dừng hoạt động gần nhất (last trip): - Vị trí lỗi và các lỗi chủ yếu Giao diện thiết bị: - Dữ liệu đo l-ờng - Bảng điều khiển - Chỉ thị cảnh báo chính - Điều khiển máy biến áp - Vận hành tự động/ bằng tay Các giao diện có thể thêm vào: - Dữ liệu thống kê - Thiết lập nhóm rơle, bỏ bảo vệ, 79/25 on/off, Giao diện vận hành thiết. .. SOE - Lọc các sự kiện SOE Giao diện truyền thông: - Bố trí thiết bị truyền thông - Trạng thái mạng và thiết bị Giao diện nhà sản xuất: - Phần mềm rơ le - Website Giao diện tổng quát trạm: - Bố trí thiết bị trạm - Trạng thái thiết bị - Toàn bộ các cảnh báo - Tóm tắt các cảnh báo Các giao diện khác: - Hệ thống acquy - Chuyển đổi bảo vệ - Các h-ớng dẫn rơle - Giao diện đăng nhập Giao diện 1 sợi chi tiết:... ny cho phộp trao i thụng tin vi khong cỏch rt rng, tuy nhiờn giỏ thnh li t - Kờnh ti ba v cỏp quang: õy l cỏc kờnh truyn tớn hiu c dựng rt ph bin trong cỏc h thng SCADA c bit l cỏp quang cho phộp truyn vi tc cao v tin cy ln Mt h thng SCADA cú th s dng hai (hoc nhiu hn na) kờnh thụng tin liờn lc nhm mc ớch cung cp kh nng d phũng trong trng hp kờnh liờn lc chớnh b hng i vi h thng SCADA ln ỏp dng cho. .. on/off, Giao diện vận hành thiết bị: - L-u đồ một sơi - Thiết bị vận hành (mở/đóng) Dữ liệu đo l-ờng/ dữ liệu máy cắt: - Dữ liệu điện năng - Yêu cầu - Thiết bị đếm - Dữ liệu máy cắt - Đặt lại thông số - Vận hành tự động/ bằng tay Dữ liệu trạng thái/ dữ liệu máy biến áp: - Nhiệt độ môi tr-ờng - Nhiệt độ cuộn dây và dầu - Vị chí nấc phân áp - Trạng thái hệ thống làm mát - Trạng thái mức dầu - Trạng thái bộ... min Nam m nhn 2.1.6 Tỡm hiu v phõn cp iu khin ti cỏc trm 110kV Cn c quyt nh s 1927/EVN-QG-KTSX v viờc phõn cp quyn iu khin, quyn kim tra trờn h thng in ngy 08/06/2012 ca Tp on in lc Vit Nam; Phõn cp quyn iu khin v qun lý vn hnh ti cỏc trm 110kV nh sau: Hỡnh 2-1: Mụ hỡnh qun lý v phõn cp iu khin cỏc TBA 110kV Phõn cp iu khin: Thụng thng ti cỏc trm 110kV, vic phõn cp quyn iu khin c thc hin nh sau: 29 -... do in ỏp nh mc chy xung t 22 2.1.2 Tỡm hiu trang thit b bo v TBA 110kV TBA 110kV c bo v bng h thng rle H thng rle rt a dng gm cỏc rle c v rle k thut s, cỏc rle c ch yu xut x t cỏc nc thuc khi CNXH, cỏc rle s gm nhiu chng loi thuc nhiu hóng sn xut khỏc nhau nh: ABB, SIEMENS, ALSTHOM (AREVA), SEL, MERLIN GERIN, SCHNEIDER, - i vi cỏc ng dõy 110kV: + Bo v khong cỏch dựng cỏc rle nh 7SA522, SEL 311C, MiCOM... cỏc bỏo cỏo tng th phc v cỏc cụng tỏc khỏc nh u t xõy dng c bn, nõng cụng sut Trong mụ hỡnh h thng mini SCADA c trin khai ti cỏc trm, thỡ trm u mi s c gii phúng khi mụ hỡnh thụng tin v thụng s vn hnh ti cỏc khu vc s c tng hp ti mt u mi ca n v qun lý vn hnh Mụ hỡnh mini SCADA iu khin giỏm sỏt cỏc TBA 110kV gm 3 phn chớnh: - Trung tõm iu khin (ti trung tõm iu HT TP H Ni): + Ti Trung tõm iu khin, mng LAN