Phương án hợp lý xây dựng scada cho hệ thống điện việt nam

Hội liên hiệp KHKT Việt nam Liên hiệp hội kHKT công trình Báo cáo tổng kết đề tài trọng điểm cấp nhà nớc Kc 03 Tự động hóa Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo scada phục vụ cho ngành lợng thay cho nhập ngoại M số kc 03.11 Chủ nhiệm: PGS Nguyễn trọng quế Phần Phơng án hợp lý xây dựng scada cho hệ thống điện việt nam 6684-1 28/11/2007 Hà nội 2003 BN V VIC T H SCADA TRONG IU CC LI IN KHU VC Tin s Lng Ngc Hi H Ni - 2002 Trc bn v t h SCADA li in khu vc, ta hóy xột qua v phõn cp iu HT Vit Nam; s iu hnh v tỡnh trng hin ca li in khu vc Tỡnh hỡnh t h SCADA h thng in Vit Nam hin Phõn cp iu h thng in (HT) Vit Nam Cỏc mng in Trung, Nam, Bc ca nc ta hin ó c kt ni thnh mt h thng in nht thụng qua ng dõy trc 500KV Vic ch huy hnh mt h thng c chia thnh ba cp, theo mụ hỡnh t chc s S Phõn cp iu HT Trung tõm iu HT quc gia (QG) Trung tõm iu HT Min Bc ( M Bc) iu CTL H Ni iu CTL Hi phũng Trung tõm iu HT Min Trung ( M Trung) Cỏc iu in la cỏc tnh Min Bc Cỏc iu in la cỏc tnh Min Trung Trung tõm iu HT Min Nam ( M Nam) iu CTL Thnh ph HCM iu CTL ng Nai Cỏc iu in lc cỏc tnh Nam Trung tõm iu HT Quc gia (gi tt l A0) l cp ch huy iu cao nht ca ton b HT Vit Nam Theo iu 13 quy trỡnh nhim v v phõn cp iu HT, A0 cú 24 nhim v c th Trong hnh hng ngy, A0 l ni phỏt i lnh ch huy hnh ti cỏc cp iu HT (A1, A2, A3), ti cỏc i tng khỏc thuc quyn iu khin l: Cỏc nh mỏy in ln, cỏc trm 500KV, Cụng ty truyn ti in (CTTT) K s iu hnh HT quc gia ca trc ca quyn: c lp theo tỏc trờn cỏc thit b thuc quyn iu khin; thay i cụng sut phi ca nh mỏy in cụng sut nhn ca cỏc nh HT bo m tn s h thng v an ton cung cp in; Thay i cụng sut phn khỏng (vụ cụng) phỏt t cỏc nh mỏy in, t cỏc trm bự thuc quyn iu khin, nhm iu chnh in ỏp t cỏc nỳt chnh trờn HT (in ỏp cỏi 500KV, 220KV cỏc trm bin ỏp 500KV Ho Bỡnh, Nng Pleicu, Phỳ Lõm; in ỏp cỏi 220KV cỏc nh mỏy in chớnh) Ngoi ra, mt nhim v quan trng ca k s iu hnh HT quc gia l ch huy x lý s c v cỏc hin tng bt thng, nhanh chúng khụi phc tỡnh trng lm vic bỡnh thng ca HT Nhn, chuyn v x lý kp thi cỏc thụng tin liờn quan trc tip n cụng tỏc hnh HT Mt nhim v cú tớnh cht qun lý ca k s iu hnh quc gia l: Ghi chộp y ni dung cụng vic vo s nht ký hnh Ly y , chớnh xỏc cỏc thụng s v lm cỏc bỏo cỏo cn thit Cỏc trung tõm iu (Gi tt l A1, A2, A3 ) cú cỏc nhim v tng t Trung tõm iu HT Quc gia, nhng phm vi HT Theo iu 14 ca quy trỡnh nhim v v phõn cp iu HT, cỏc iu cú 22 nhim v c th Trong hnh hng ngy, K s iu hnh HT l ngi ch huy hnh h thng in min, thụng qua cỏc nhõn viờn trc nht ca cỏc c s (iu viờn cỏc li in khu vc, trng ca cỏc nh mỏy in ó phõn cõp, trc nht cỏc trm thuc quyn iu khin) Thuc quyn iu khin ca iu l: Cỏc nh mỏy in va nh, cỏc trm diesel, cỏc phm bự min; Li in truyn ti 220 110 66KV Trong ca trc ca mỡnh, K s iu hnh HT cú quyn: - c tin hnh theo tỏc trờn cỏc thit b thuc quyn iu khin, thay i s ni dõy cho phự hp vi tỡnh hỡnh thc t - Thay i cụng sut nhn ca cỏc n v, ngh vi k s iu hnh HT quc gia thay i cụng sut phỏt ca cỏc nh mỏy in cho phự hp vi thc t hnh phm vi ca ca mỡnh (ch huy vic iu chnh tn s HT theo yờu cu ca K s iu hnh HT quc gia) - Khi h thng in hnh c lp thỡ k s in iu hnh HT chu trỏch nhim iu chnh tn s h thng ca mỡnh - iu chnh in ỏp nhng nỳt qui nh HT (in ỏp cỏi mỏy phỏt ca nh mỏy in thuc quyn iu khin, in ỏp 220KV, 110KV cỏc nỳt kim tra ca HT min) Vic iu chnh cụng sut vụ cụng phỏt v t cỏc nh mỏy phỏt in, cỏc trm bự, ng thi thụng qua s iu chnh ca cỏc mỏy bin ỏp cú iu chnh di ti - Ch huy s lý s c Cng nh k s iu hnh HT quc gia, k iu hnh HT cũn cú nhim v cú tớnh cht qun lý; Ghi s nht ký hnh hnh, ly cỏc thụng s v lm bỏo cỏo cn thit iu in lc cỏc tnh Nhim v ca nú l chp hnh s ch huy ca cp iu HT hnh li in phõn phi phm vi tnh, thnh ph l: Cỏc trm phõn phi, 110 66KV phõn cp cho iu li in phõn phi iu khin; li in phõn phi; cỏc trm phỏt hin nh, trm bự li in phõn phi iu 15 ca quy trỡnh nhim v v phõn cp iu HT ó quy nh c th 21 nhim v ca cp iu li in phõn phi Trong ca trc ban, iu viờn li in phõn phi cú quyn - Thụng qua nhõn viờn hnh cp di ch huy banhnh li in phõn phi - c lp tin hnh thao tỏc trờn li in phõn phi thuc quyn iu khin - Thay i s kt dõy, thay i th ti ca cỏc n v cho phự hp vi tỡnh hỡnh thc t hnh phm vi ca ca mỡnh - Thay i cỏc ngun cụng sut phn khỏng li in, thay i cỏc nc iu chnh in ỏp nhng nỳt qui nh li in phõn phi - Túm li, s phi hp tng h gia ba cp iu h thng in Vit Nam giỳp iu ho phõn b cụng sut ton b h thng, bo m h thng hnh kinh t (trong mc cú th), n nh, vi cht lng in (in ỏp v tn s) ỳng yờu cu Hin nay, nhỡn chung s liờn lc ch huy v trao i d liu gia cỏc cp iu ch yu qua in thoi (b m) Vi nm gn õy mi a vo s dng h SCADA/EMS cp iu quc gia (A0) cp iu phõn phi cú th núi cha cú h SCADA (SCADA/DMS) II H SCADA/EMS CP IU QUC GIA V CP IU MIN Nh ó bit, h thng SCADA cp iu trung ng A0: RANGER Bailey (ABB) ó c lp t nm 1999 2000 (xem ph lc 2, bỏo cỏo tng kt ti nghiờn cu cu hỡnh SCADA li in Vit Nam, PGS Nguyn Trng Qu, H Ni 12 2001) H thng SCADA cp iu mi Trung, Nam, Bc ó v ang lp t ng thi cỏc trm phõn phi 220KV cng ó c lp t cỏc h SCADA(h SCADA/DMS) cỏc trm 220KV Nh Bố, Súc Sn, Bc Giang (ABB); cỏc trm 220KV Nam nh, Trang Bch, Vit Trỡ, Ph Ni (Siemens) (Xem ph lc - H iu khin LSA Siemens t li trm 220KV Nam nh, bỏo cỏo tng kt ti nghiờn cu cu hỡnh SCADA li in Vit Nam, PGS Nguyn Trng Qu) Cn chỳ ý l cỏc trm 220KV k trờn c phõn nh thuc quyn kim tra ca cp iu quc gia A0 Nh vy, cú th tm coi l vic thu nhp trao i d liu iu khin ga A0 v cỏc iu min, gia A0 v cỏc i tng thuc quyn iu khin v thuc quyn kim tra ca nú c bn ó v s c t ng hoỏ v giỏm sỏt liờn tc Núi khỏc i, h SCADA cp iu quc gia cú th tm coi l y tỡnh trng h thng in Vit Nam hin Ngy nay, khụng cũn nghi ng hiu qu ca h thng SCADA vic iu hnh, qun lý hnh h thng in núi chung; c bit l vai trũ ca SCADA iu HT quc gia (A0) Cú th túm tt nhng u im chớnh ca vic lp t h SCADA cp iu A0 nh sau: - T ng thu nhp, truyn v trao i cỏc d liu Giỏm sỏt v kim tra cỏc thụng s chớnh liờn quan n hnh h thng (Phõn b cụng sut, in ỏp cỏc nỳt kim tra, tn s) - Xỏc nh cu hỡnh h thng v ỏnh giỏ hiu qu thay i cu hỡnh h thng - T ng iu khin cỏc lung cụng sut, bo m hnh h thng ti u, bo m tn s yờu cu - iu khin s phõn b cụng sut vụ cụng iu chnh in ỏp cỏc nỳt kim tra - Giỳp x lý nhanh s c v ghi thụng s s c - Mt u im quan trng na ca h thng SCADA l giỳp cho cụng tỏc qun lý hnh chớnh, lp bỏo cỏo, lu gi s liu, lp k hoch, d bỏo nhu cu ti Túm li h SCADA t iu quc gia v cỏc iu s bo m t ng hoỏ phn ln cỏc nhim v i vi k s iu hnh HT quc gia v HT min, nõng cao cht lng iu hnh v bo m tớnh n nh cao ca HT, bo m s hnh kinh t h thng Cỏc h thng SCADA iu quc gia, iu v cỏc trm 220KV thuc quyn kim tra ca iu quc gia u nhp ngoi Hn na yờu cu v nhim v ca cỏc h SCADA ny khỏ cao v phc tp; vi trỡnh cỏn b k thut nc khú cú th xõy dng mt cỏch hon ho Tuy nhiờn, vic nghiờn cu mt cỏch chi tit t m cu trỳc v hnh ca cỏc h SCADA ny l rt cn thit Hin nay, cp iu li in phõn phi ca HT Vit Nam cha t h SCADA iu ny lm cho h SCADA ca cỏc iu (A1, A2, A3) tr nờn khụng phỏt huy c ht u im ca nú H ch bo m s t ng liờn lc, trao i d liu hai chiu gia iu quc gia A0 v cỏc iu min, khụng cú t ng thu nhp v trao i d liu gia iu v iu cỏc tnh, thnh ph thuc phm vi qun lý S s in lc v nh mỏy in mt HT rt nhiu Vớ d iu HT Bc (A1) phi qun lý 23 S in lc v nh mỏy in Nu ta nhp ngoi cỏc h SCADA t ti iu cỏc li in phõn phi thỡ u t s rt ln Hn na nhim v ca h SCADA t ti iu cỏc li in phõn phi khụng nhiu v yờu cu khụng cao nh h SCADA t ti iu HT quc gia v iu HT Vỡ vy t nc t nghiờn cu thit k v lp t h SCADA t li in phõn phi l hin thc v rt cú ớch Trc cp n SCADA iu li in phõn phi, ta hóy qua n t chc iu hnh v thc trng cỏc li in phõn phi v khu vc hin III T CHC IU LI IN PHN PHI V HIN TRNG CA CC LI IN PHN PHI T chc iu hnh ca li in phõn phi Trc núi n t chc li in phõn phi, ta cn nhc li cỏc thnh phn ca mt h thng in Nhỡn chung mt h thng in bao gm cỏc ngun phỏt cụng sut tỏc dng v phn khỏng (cỏc nh mỏy phỏt in, cỏc trm bự) v li in phõn phi ca cỏc tnh, thnh ph Qun lý hnh v kinh doanh cỏc li in phõn phi l cỏc s in tnh, thnh ph Vớ d h thng in Bc (H thng in 1) bao gm: * Cỏc nh mỏy phỏt in: Ph li, Uụng Bớ, Ninh Bỡnh, Ho Bỡnh, Thỏc Ba, tua bin Thỏi Bỡnh (thuc s in lc Thỏi Bỡnh), thu in Bn Thch (Thuc s in lc Thanh Hoỏ), nhit in Bói Bng (Thuc B Cụng Nghip), nhit in H Bc (thuc B Cụng nghip) * Cỏc trm vự ng b: Thỏi Nguyờn (thuc S in Lc Thỏi Nguyờn, Vit Trỡ (thuc S in lc Vnh Phỳc), ct (thuc S in lc Qung Ninh) * Cỏc s in lc: Gm 23 S in Lc, qun lý 23 li in phõn phi ca 23 tnh, thnh ph, t cỏc tnh cc Bc (Lng Sn, Sn La ) n cỏc tnh Ngh An, H Tnh cc Nam Mt s S in Lc cũn qun lý cỏc trm phỏt in nh v cỏc trm bự V cỏc thnh phn ca mt li in phõn phi bao gm: - Cỏc trm phõn phi 110 66KV/22-10-6KV ó phõn cp cho iu li in phõn phi iu khin - Li in phõn phi, thng cú in ỏp 6, 10, 22KV, cú c 35KV - Cỏc trm phõn in nh, cỏc phm trự Vớ d: Li in phõn phi thuc s in H Ni cú 18 trm 110KV thuc quyn iu khin (E ữE18) Li phõn phi ữ 22KV) dn ti cỏc trm bin ỏp ph ti 10 22KV/0,4KV dn ti cỏc trm bin ỏp ph ti 6-10-22KV/0,4KV, t khu ph, trng hc S l vớ d v s kt ni dõy ca trm 110KV Ngha ụ, H Ni (E9) Trm c cung cp t hai ngun 110KV Theo iu 132 ca Quy trỡnh nhim v v phõn cp iu HT (QTNVPC-09-1999), thỡ cỏc b phn trc tip tham gia cụng tỏc ch huy hnh li in phõn phi ca cp iu li phõn phi gm: - B phn trc ban ch huy hnh: Gm cỏc iu viờn li in phõn phi Di quyn ch huy trc tip ca iu viờn li in phõn phi l (theo iu 9): Trng ca kớp cỏc trm bin phõn phi, trm trung gian, trm bự, cỏc mỏy v trm phỏt in nh cp in ỏp 35KV; trng ban cỏc n v c s - B phn phng thc hnh ngn hn - B phn phng thc hnh di hn - B phn tớnh toỏn chnh nh rle bo v t ng - B phn qun lý thit b thụng tin v mỏy tớnh Vớ d: i vi Cụng ty in lc H Ni, b phn trc ban ch huy hnh li in phõn phi H Ni c t chc theo s li dõy: Hỡnh PL 1.9: Mn hỡnh s kin (Event Reporl) Kt lun H thng iu khin v bo v ti trm 220KV Nam nh l h thng hin i ln u tiờn c a vo hnh H thng ny ó h tr ti a cho ngi hnh v qun lý trm, gim thiu cỏc sai sút thao tỏc, thụng bỏo kp thi cỏc h hng xy ra, lu tr chi tit y cỏc s c ó xy cú th phõn tớch ỏnh giỏ sau ny Thờm vo ú h thng cũn c thit k theo cu trỳc m cú th d dng cp nht thờm cỏc thit b mi tng lai cng nh sn sng ni mng lờn trung tõm iu quc gia h thng SCADA Qua quỏ trỡnh hnh n nh thi gian va qua h thng iu khin v b v ti trm 220KV Nam nh ó hot ng tt dỏp ng c ch tiờu k thut Tuy nhiờn thit k h thng thụng tin, ch cú mt h thng chớnh khụng cú h thúng d phũng, iu khin h thng ph thuc hon ton thao tỏc trờn mỏy tớnh, khụng cú h thng iu khin song song bng khoỏ thao tỏc, nờn ó cú nhng s c nhng nguyờn nhõn khỏch quan v mụi trng l nh hng n tin cy ca h thng PH LC H thng SCADA iu h trung ng A0: RANGER- Bailey (ABB) Hỡnh PL2.1 minh ho s ca h thng Thit b phn cng Bao gm cỏc thit b chớnh sau: Server ng dng RANGER-RAS Server thu thp d liu RANGER-RDAS Server thụng tin mỏy tớnh RANGER-ICCP Server d liu quỏ trỡnh Server mụ phng thc thi DTS (Dispatchers Training Simulator) RANGER-DTS Server mn hỡnh ngi /mỏy MMC Mn hỡnh lm vic WC Mn hỡnh mụ phng h thng DTS Mn hỡnh phc v nhim bo dng, phỏt trin ng dng 10 Mn hỡnh phc v tỏc v phũng, qun lý mng WAN 11 H thng mng LAN h tr bi giao thc TCP/IP 12 Cỏc cng WAN phc ph phỏt trin m rng tng lai H thng ny u c xõy dng trờn cu trỳc cú h thng cú d phũng song song (Primary & Backup) m bo tin cy v an ton cao Mụ t chc nng cỏc thit b Server ng dng RANGER RAS L trỏi tim ca h thng RANGER - Trm trỡ CSDL: m bo ng b d liu n h thng - H tr cỏc hỡnh thc CSADA v chc nng ng dng phỏt trin h thng in - Qun lý, iu khin cu hỡnh v ng li h thng - H tr cỏc chc nng qun lý cu hỡnh vi h thng: h thng chớnh v h thng d phũng vi ch lm vic Mirroring - d phũng song song Server thu thp d liu RANGER RAS Lp t gia RAS v cỏc b RTU, cung cp cỏc chc nng dch v la chn d liu tr RTU - Kim tra, xỏc nhn nhng d liu cú giỏ tr cho h thng - Thụng tin cỏc lnh giỏm sỏt n RTU - Nhn v kim tra phn hi cỏc lnh iu khin giỏm sỏt - Hin th, iu khin ng ni thụng tin gia RTU v RAS + m bo cỏc chi nhỏnh thụng tin liờn tc n RTU + Lp cỏc bn ghi, thng kờ li ca h thng + T ng chuyn thụng tin qua nhng nhỏnh thụng tin vi RTU b li H tr bi b server chớnh v d phũng, mt h thng ng b c lu li di dng: + Trng thỏi + Giỏ tr tng ng +Giỏ tr di dng tớch lu + D liu c to di dng liờn kt trờn c s d liu, nộn chỳng la theo cỏc thut toỏn lu li vi kớch thc nh nht Cỏc trm khỏch (Historian Client cung cp giao din MMI n chc nng quỏ trỡnh, cỏc trm ch d phũng liờn kt vi mt mng LANS d phũng) Server ICCP, LAN, WAN Phc v chc nng EMS theo thi gian thc h thng in, v mụ phng tỏi to lm vic ca h thng, hng dn cho ngi hnh v cỏc nh phõn tớch phn ng ca h thng nhng trng hp tng t, hin th biu din v hng dn cỏc th tc theo tỏc Cỏc chc nng ca h thng SCADA/EMS chy trờn DTS nh: - T ng iu khin t mỏy phỏt - Tớnh toỏn hiu qu kinh t - Lp k hoch - D bỏo nhu cu ti - X lý cỏc tỡnh th h thng - iu khin v ti u cỏc lung cụng sut - Tớnh toỏn cỏc h s cht h thng (Fenalty Factor) - Tớnh toỏn ngn mch h thng - V chc nng SCADA c bn khỏc Cỏc h thng mn hỡnh lm vic Workstation Console, Maitain, Engineering, WAN communication Cung cp cỏc giao din ngi dựng ca h thng RANGER, to kh nng lu chn phng thc bo v v iu khin h thng, cung cp nhiu dch v ng dng phỏt trin khỏc Cu trỳc phn mm RANGER Cung cp chc nng SCADA v h tr cỏc chc nng phỏt trin ng dng h thng in theo quan im cu trỳc - Cú nhiu trung tõm x lý phõn tỏn - Cú nhiu tỏc v JOBs chy trờn mt b x lý trung tõm Kh nng khai thỏc trờn h thng ny ti Vit Nam - H thng SCADA cỏc iu ó v ang hon thin lp t, cung cp d liu v thc thi hot ng ton din trờn ton h thng ln PH LC Thit k cỏc h thng iu khin v bo v trm bin ỏp tng lai Quỏ trỡnh ci tin khụng ngng ca cụng ngh sn xut v cu trỳc sn phm, c bit liờn tc i cỏc th h rle s, thit b iu khin t ng, phn mm ng dng, v cụng ngh thụng tin phỏt trin vi tc nhanh, luụn t cho ngi thit k v s dng cn cú kin thc v d oỏn chớnh xỏc mc phỏt trin tng lai Nhc li mt s yờu cu c coi l nguyờn tc bt bin ca thit b v h thng iu khin, bo v h thng in phi tho nhng ũi hi sau õy: Tớnh tin cy Tớnh tỏc ng Tớnh chn lc nhy Tớnh kinh t Quan im xõy dng cu trỳc h thng in da trờn h thng thụng tin (trỡnh by chng 4): trm bin ỏp tng lai c xõy dng theo nh hng quan im mỏy tớnh hoỏ theo hng qun lý v iu khin phõn tỏn Hng ti cỏc mc tiờu sau: Ci thin nõng cao tớnh nng bo v trong: tớnh chn lc, tỏc ng nhanh, v tin cy, nhy ca bo v (tớnh cht ca bo v h thng in theo nhng i lng dũng, ỏp, nhit , ỏp sut) theo cỏc nguyờn tc bo v khuụn mu nh bo v khong cỏch, lo lch, quỏ dũng, ỏp, hng cụng sut nõng cao cht lng bo v, cựng i tng bo v cú th tng tin cy, tớnh chn lc, tớnh tỏc ng nhanh qua vic kt hp c nhiu chc nng bo v chớnh v d phũng cú sn mt rle Ci thin chc nng iu khin t ng: c hiu nh tng kh nng an ton thao tỏc hnh, gim thiu cỏc thi gian khc phc s c v phc hi nh xõy dng mt trỡnh t thao tỏc hp lý, hng dn chuyờn gia v giỏm sỏt cho nhõn viờn hnh phn ng ỳng v an ton cỏc ch ny Ci thin tớnh nng qun lý, giỏm sỏt: m rng phm vi qun lý, giỏm sỏt: - a s giỏm sỏt theo dừi t cp xung cỏc thit b, n tng mỏy bin ỏp, l ph ti trung ỏp - Kh nng giỏm sỏt ti ch hoc t xa (t xa c hiu nh t cỏc cp cao hn) T ng theo dừi, giỏm sỏt lp k hoch sa cha bo dng nh k - Nhiu i tng cú th khai thỏc ngun d liu phc v cho nhiu mc ớch khỏc thụng qua vic m rng thụng tin, ng dng cỏc thụng tin phũng Vớ d: i tng ch On-line trờn mng Internet, v cỏc trang Web Mt mc tiờu rt quan trng na l tớnh kinh t th hin vic gim giỏ thnh tng th cho mt h thng c hiu bao gm c giỏ thnh thi cụng lp t, chuyn giao hng dn s dng v bo dng thay th nh k Vớ d: kh nng linh ng lp t cú th hiu nh vic lp t cỏc mụ un hay cỏc trm di ng, ni ghộp v thớ nghim a vo lm vic h thng iu khin v bo v (qua cỏc ch tiờu thi gian lp t tớnh bng ngy, bng gi), sn cú cỏc thit b thay th d phũng tng thớch c bit vic tớờn hnh thớ nghim v ci t thụng s bo v trc a vo lm vic cú th thc hin t xa qua h thng thụng tin ph thụng t c yờu cu v tớnh nng ca h thng ó cp trờn thỡ mc tiờu u tiờn l phỏt trin tớnh nng v phm vi hot ng ca rle s mụi trng trm in Rle s thc t ang phỏt trin theo hng: Mt rle cú th thit k linh ng, a dng bng vic la chn cu hỡnh trờn t hp cỏc modul chc nng iu khin v bo v, a ng dng hn (vớ d nh mt s loi rle ca ABB: th h RET, TEL 5xx Scheider: SEPAM 2000), la chn v khai bỏo cu hỡnh phn mm ci t lp thờm modul trờn frame ca rle cn thờm chc nng Trao cho rle vai trũ thụng tin cao hn (nh b s lý thụng tin trm) Fault Recorder, b x lý v truyn thụng tin (communication Switch, RTU), v b iu khin cú th lp trỡnh c (PLC) qua vic tng tc x lý ca CPU, tng dung lng b nh, kt hp tớnh nng ca cỏc module thụng tin cú sn rle Nguyờn lý, cu to ca rle s mi khụng khỏc nhiu vi th h rle ó v ang c sn xut im nõng cao ca núi ch l vic thc hin ghộp nhiu rle s vi to thnh mt cỏc module s dng mt ngun thụng s (DAU) c bin i t cỏc giỏ tr tc thi u vo, gim bt s lp li ca modul ny thc hin mi chc nng bo v c lp Thờm cỏc modul thụng tin giao thc mnh nhm tng kh nng v vai trũ thụng tin ca chỳng Mụ hỡnh h thng thit b trm m bo nhng yờu cu sau: Mụ hỡnh thit k iu khin trm phi c ng, gn nh cu trỳc, th hin trong: + Kớch thc ca h thng iu khin trm nh gn v khụng gian, d sa cha, gim thiu vic u dõy, cu hỡnh gn nh, mch lc, thun tin cho vic giỏm sỏt bo dng nh k + Quỏ trỡnh t thit k, la chn thit b lp t nhanh chúng - Thun li cho vic m rng tng lai, tng thớch ghi ghộp ni vi h thng c v mi Hỡnh PL 3.1 Mụ hỡnh h thng iu khin trm nh bng mỏy tớnh Hỡnh PL 3.2 Mụ hỡnh t iu khin v u ni phũng iu khin trm nh Mỏy tớnh hoỏ iu khin trm in nh: Ti cỏc trm nh, cho phộp iu khin khụng ũi hi cao nh cỏc trm phõn phi phc hi s c mt iu khin khụng ũi hi cao nh cỏc trm phõn phi ln (220KV ) ch thit lp kh nng iu khin s trung trờn mt mn iu khin hin th ca mỏy tớnh trung tõm Do vy khụng yờu cu lp t cỏc Panel iu khin song song dựng khoỏ ch úng, cỏc truyn thng phũng iu khin (Indoor Panel) Cú th s dng cỏc b nh ca mỏy tớnh thng mi (PC), hoc cụng nghip (IPC) lp thnh c s d liu mc trm Vi giỏ thnh r, d thay th Mi thit b thnh phn u cú kh nng giao tip mỏy tớnh (xỏch tay) qua phn mm riờng c bit, mc tiờu chung ca hng thit k l: M rng v tng kh nng thụng tin xung cp trm, l ph ti Tng tớnh liờn kt ca iu khin trm h thng in ln Tớnh kh thi ca thit k trờn l hon ton thc t v s ph bin tng lai gn Chớnh vỡ nú da trờn cỏc c s hin thc: Mụi trng v h tng cụng ngh thụng tin núi chung v thụng tin d liu núi riờng, m thit b iu khin t ng cụng nghip, cụng nghip mỏy tớnh hin ó phỏt trin nhanh chúng Hỡnh 5.1 Th hin mụ hỡnh mt h thng iu khin, bo v (va v nh) ó c lp t v lm mt nhng hng phỏt trin tng lai Thnh phn thit b PC (IPC): s dng cỏc PC bn thụng dng (cú th s dng PC cụng nghip nu cú yờu cu cao hn) PLC: s dng PLC ca cỏc hóng quen dựng: SIMATIC S7 (SIEMENS), GE Fanuc (Genearal Elechtric USA) cựng cỏc modul thụng tin nu cú yờu cu mt h iu khin t xa qua thụng tin tc cao B x lý tớn hiu analog chung v rle s a chc nng (nhiu modul chc nng), rle s (vi chc nng bo v l ng dõy trung ỏp) ca t hp b ng dõy ph ti Mng LAN h tr TCP/IP cho mng ni b tc cao (10MBs), cỏc ni IEA-232, 485, cỏp quang: Cỏc mng thụng tin cụng nghip ph thụng, cỏc giao thc chun ph bin nh ó gii thiu trờn H thng ngun t dựng AC (UPS), DC H thng cỏc thit b th cp cú iu khin: Bin i (CT, VT ), chp hnh (rle u ra, mỏy ct, dao cỏch ly, qut mỏy MBA, OLTC, thit b bin i nhit , m, ỏp sut , t hp b chung ỏp phõn phi cựng vi khoỏ iu khin bng tay ti ch), h thng o lng t xa vi chớnh xỏc cao, bo ton v bo mt kờnh thụng tin riờng Hỡnh 5.2 Minh ho thit k kớch thớch lp t t iu khin, bo v Mụ t vai trũ ca mi thit b s trờn DAUs: (Data Acquistion Units) To mt ngun cung cp thụng s tng t liờn tc cho nhiu chc nng: n nhiu module rle bo v, cung cp cho thụng tin o lng trờn mn hỡnh hoc t xa Lm vic vi cỏc u vo l digital Input v analog Input Thit b ny bao luụn c chc nng ca h transmitter s c h tr phn cng: Cú cỏc CPU thc hin nhiu x lý v truyn d liu tc cao Modul rle s Thc hin cỏc chc nng bo v truyn thng, thc hin ci t qua mỏy tớnh trung tõm, lu li d liu s c v quỏ trỡnh truyn cho mỏy tớnh, liờn lc trc tip vi DAU nhn cỏc thụng tin giỏ tr tc thi x lý nhanh theo chc nng bo v Hp b rle s cú Main CPU qun lý trao i giỏ tr tc thi vi DAU, qun lý cu hỡnh thc hin giao tip vi thit b ngoi vi khỏc nh PC,mỏy in lp trỡnh cm tay ng thi cú mn hỡnh v phớm chc nng cú th thc hin ci t bng tay v theo dừi hot ng ca rle Trờn mi modul lm vic theo chc nng bo v riờng cú h thng ốn LED tu t hin th tỡnh trng v tỏc ng theo chc nng trờn Ngoi cũn cú cỏc modul I/O: digital Input, Relay Output h tr mt s chc nng logic ca rle v cỏch ly vi thit b khỏc v phng din in ỏp lm vic Mt s rle th h mi (nh RET512 V2.xx -ABB) l ghộp ni ca DAU +Modul bo v + Modul thụng tin (cỏp quang +RS 232, 485) H thng rle l phõn phi trung ỏp cng c thit k cho chc nng iu khin úng ct (nh 7SJ531 SIEMENS), thớch hp cho kt ni so BUS (RS485) thun tin vic m rng thờm l ng dõy v ch yờu cu truyn thụng tc thp hn PCL Cỏc PCL vi kh nng tung bỡnh cú th m nhn chc nng thc hin giỏm sỏt iu khin liờn ng, logic toan ton trm, nhin v thc hin cỏc lnh iu khin t xa qua ng thụng tin hoc t mn hỡnh mỏy tớnh i úng ct hoc ng cỏc thit b s cp Ngoi PLC nhn tớn hiu Digital Input t trng thỏi ca thit b v Analog Input, x lý ỏc cp thp hn nh nhit : du, mụi trng, ỏp sut: GAS, du tớn hiu ch th mỏy bin ỏp, cht lng ngun AC, DC t dựng Ngoi cú th la chn PLC Master, vi CPU cú kh nng v tc x lý nhanh hn, cựng cỏc modul thụng tin, v b nh ln phc v cho cỏc mc ớch thong tin tc cao Cú nhng lp chng trỡnh phc v nhiu mc ớch, chy trờn h iu hnh a nhim nh Microsoft Windows NT/Windows 95 hoc UNIX mn hỡnh hin th iu khin di dng ca s cps cỏc Menu t chc dng Pull down Menu H thng phn mm phc v cỏc i tng sau: - i tng DAU: thu thp thụng tin giỏ tr o lng t DAU - i tng thu thp d liu - i tng lp bỏo cỏo hin th (hin th v in n cỏc bỏo cỏo) - i tng truyn tin lờn iu cp trờn theo kờnh thụng tin (Modem) - i tng qun lý cỏc c s s liu quỏ trỡnh hnh, s kin, s c - i tng lp cỏc trang hin th iu khin v giỏm sỏt (bao gm cỏc trang Busbar, Trend, Login ) - Ngoi cũn mt s chng trỡnh phỏt trin ng dng khỏc H thng thit b mng thụng tin LAN, WAN Ngun t dựng DC, AC (UPS) cho h thng mỏy tớnh v t dựng trm Cỏc thit b thihnh th cp: mi thit b cú th úng ct qua rle Output nhn lnh t PLC v rle bo v Ngoi theo yờu cu to, mi thit b u cú th thc hin ti ch tren thit b phc v cho úng ct th nghim v khn cp Cỏc thit b tu chn nh: Mỏy tớnh xỏch tay, modem, h thng ng b thi gian thc GPS cựng cng ng b thi gian IRGIB Time, h thng ốn v nỳt iu khiu ging vi panel mụi trng iu khin truyn thng (thit b ny ni vi Digital I/O ca PLC nu yờu cu ) H thng cụng t o lng cú kờnh thụng tin riờng (hoc thụng qua PLC nhm cú tớnh bo ton, liờn tc v tin cy o m kinh doanh) c im núi bt ca thit k - Gim s thit b: Gim s Modul analog thiu nhiu chc nng cựng khai thỏc BUS s liu (tc thi) lm gim s mch CT, VT - m bo tớnh tỏc ng nhanh cú s c, nhng chc nng ny Modulers rle bo v thc hin - Thc hin cỏc s logic t ng iu khin úng ct bng tay t xa thụng qua PLC, nhng chc nng ny vi trm in nh khụng ũi hi tớnh tc thi cao nh iu khin t xa ca cỏc trm in v nh mỏy in ln ng dng úng ct ho h thng sau s c v iu chnh cụng sut t mỏy phỏt (EMS) - Mc quan trng (vai trũ phõn phi ca trm nh s h thng in ln), tỡnh hỡnh kinh t v tin cy yờu cu nm phm vi chp nhn c Vỡ vy khụng cn phi cú nhng h thng iu khin d phũng (t ng chuyn song song mt h cú s c vi trng hp hu hng b iu khin PC, PLC, hoc hng mng thụng tin), vỡ nú khụng nh hng dn tỏc ng nhanh ca bo v - Th hin y chc nng ca h iu khin v qun lý phõn tỏn, im nỳt chuyờn gia h thng ln - m bo c tớnh kinh t trong: Giỏ thnh lp t, gim thiu c lng v qun lý phõn tỏn, im nỳt thi cụng ca cụng trỡnh Gim tiờu th in nng t dựng, khong gian lp t Thun tin qun lý giỏm sỏt v hnh y cỏc thit b d phũng, thay th v kh nng m rng tng lai - So vi mt s mụ hỡnh thit k SCADA trm nh khỏc, mc ớch ch yu ch to v khỏc thỏc c s d liu xõy dng mt dng hot ng ca h thng SCADA trm, thc hin trờn c s cỏc Transmitter s thụng minh kt hp vi mỏy vi tớnh, thit k ny vi s cú mt ca PCL s h tr ti a thc thi iu khin logic trm ti ch v t xa theo mng thụng tin tc c cao, nõng cao hot ng, tng tớnh liờn kt ca trm s iu khin mt h thng in ln