do an tim hieu ung dung scada trong he thon dien 1 028

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN TÌM HIỂU ỨNG DỤNG CỦA SCADATRONG HỆ THỐNG ĐIỆN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: SINH VIÊN THỰC HIÊN: Th.S Đào Minh Trung Nguyễn Hữu Nguyên (MSSV:1111018) Ngành: Kỹ thuật điện – khóa 37 Tháng 11/2014 Lời nói đầu LỜI NÓI ĐẦU Hệ thống điện bao gồm nhà máy điệ, hệ thống truyền tải, lưới phân phối phụ tải tiêu thụ điện Chúng gắn bó với thành thể thống nhất, bị phá vỡ xảy hậu nặng nề cho toàn hệ thống gây ảnh hưởng khoonng nhỏ đến kinh tế quốc dân Do đòi hỏi quản lý, giám sat, điều khiển vận hành an toàn, tin cậy cho toàn hệ thống Cùng với phát triển hệ thống đại có thiết bị điện ứng dụng công nghệ tân tiến vấn đề quản lý, giám sát, điều khiển vận hành hệ thống điện không ngừng phát triển với trợ giúp đắc lực thiết bị tự động, thiết bị truyền tin thiết bị điều khiển từ xa, hệ thống giám sát điều khiển hệ thống điện Một hệ thống trợ giúp đắc lực hệ thống điều khiển giám sát thu thập liệu SCADA Cùng với phát triển mạnh mẽ kinh tế, trình công nghiệp hoá-hiện đại hoá, sản phẩm công nghệ yêu cầu phải tinh sảo, chất lượng, đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng Để làm điều người kỹ sư phải không ngừng nghiên cứu, tìm hiểu, nắm bắt phát triển xã hội.Trong học kỳ em giao tìm hiểu ứng dụng cúa hệ thống SCADA hệ thống điện Th.S Đào Minh Trung hướng dẫn Do em chưa có đầy đủ kinh nghiệm nên tránh thiếu sót, mong thầy xem xét đồ án có thiếu sót, sơ sài đóng góp ý kiến cho em Em xin chân thành cảm ơn tới thầy hướng dẫn Th.S Đào Minh Trung tận tình bảo, gợi ý giúp đỡ, tạo điều kiện nhiệt tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án Cần Thơ, ngày tháng năm 2014 Sinh viên thực Nguyễn Hữu Nguyên SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên i Lời nói đầu NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ ,CHO ĐIỂM ( Của người hướng dẫn) Điểm:……… .( chữ: ……………………………….……… ) Cần Thơ, ngày tháng năm 2014 CÁN BỘ - GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Kí ghi rõ họ tên) SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên ii Mục lục MỤC LỤC TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT VÀ THU THẬP DỮ LIỆU TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN v ỨNG DỤNG SCADA TRÊN LƯỚI ĐIỆN ỨNG DỤNG SCADA TRONG GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ ỨNG DỤNG SCADA TRONG CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN .14 ỨNG DỤNG SCADA TRONG ĐIỀU ĐỘ HỆ THỐNG ĐIỆN .18 Mục lục PHỤ LỤC Hình 1.1 Các thành phần hệ thống SCADA v Hình 1.2 Mô hình phân cấp chức hệ thống điều khiển giám sát ix Hình 1.3 Hệ thống SCADA .xii Hình 1.4 Cấu trúc phần mềm hệ thống điều khiển giám sát SCADA xiv Hình 3.5 Lưu đồ vận hành giám sát lưới điện hạ .6 Hình 3.6 Lưu đồ vận hành giám sát nhánh tải CD Hình 3.7 Lưu đồ vận hành giám sát nhánh tải EF Hình 3.8 Lưu đồ vận hành giám sát nhánh tải GH .10 Hình 3.9 Chương trình phát khắc phục cố 10 Hình 3.10 Chương trình phát phân loại cố dòng 12 Hình 3.11 Chương trình theo dõi bù công suất phản kháng .13 Phụ lục TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT VÀ THU THẬP DỮ LIỆU TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 Khái quát chung scada 1.1.1 Tổng quan chung scada SADA ( Supervisory Control And Data Acquisition): hệ thống điều khiển giám sát thu thập liệu, nói cách khác hệ thống hỗ trợ người việc giám sát điều khiển từ xa, cấp cao hệ điều khiển tự động thông thường Để điều khiển giám sát từ xa hệ thống SCASA phải có hệ thống truy cập, truyền tải liệu hệ giao diện người – máy ( HMI – Human Machine Interface) Hình 1.1 Các thành phần hệ thống SCADA Trong hệ thống điều khiển giám sát HMI thành phần quan trọng không cấp điều khiển giám sát mà cấp thấp người ta cần giao diện người – máy để phục vụ cho việc quan sát thao tác vận hành cấp điều khiển cục Vì lý giá thành, đặc điểm kỹ thuật nên hình vận hành (OP – Operator Panel), hình sờ (TP – Touch Panel), Multi Panel … chuyên dụng sử dụng nhiều chiếm vai trò quan trọng Phụ lục Nếu nhìn nhận SCADA theo quan điểm truyền thống hệ thống mạng thiết bị có nhiệm vụ tuý thu thập liệu từ trạm xa truyền tải khu trung tâm để xử lý Trong hệ thống hệ truyền thông phần cứng đặt lên hàng đầu cần quan tâm nhiều Trong năm gần tiến vượt bậc công nghệ truyền thông công nghiệp công nghệ phần mềm công nghiệp đem lại nhiều khả giải pháp nên trọng tâm công việc thiết kế xây dựng hệ thống SCADA lựa chọn công cụ phần mềm thiết kế giao diện giải pháp tích hợp hệ thống 1.1.2 Chức vai trò SCADA Mỗi hệ thống sản xuất công nghiệp thường tổ chức theo nhiều cấp quản lý Mỗi cấp có nhiệm vụ đo lường, thu thập điều khiển giám sát riêng lên đối tượng cụ thể hệ thống Chính việc SCADA cho hệ thống sản xuất công nghiệp phân cấp SCADA cụ thể, tuỳ vào quy mô cấp mà có yêu cầu cụ thể khác song nói chung cấp SCADA phải thực dịch vụ sau: - Thu thập số liệu từ xa (qua đường truyền số liệu) số liệu sản xuất tổ chức việc lưu trữ nhiều loại sở số liệu (số liệu lịch sử sản xuất, kiện thao tác, báo động…) - Điều khiển giám sát hệ sản xuất cở sở liệu thu thập - Thực công tác truyền thông số liệu hệ (đọc/viết số liệu PLC/RTU, trả lời tin yêu cầu từ cấp số liệu, thao tác hệ) - Nhìn chung SCADA kết hợp phần cứng phần mềm theo phương thức truyền thông để tự động hoá việc quản lý giám sát, điều khiển cho đối tượng công nghiệp Và ta nhận thấy xu tự động hoá xu tránh khỏi việc áp dụng toán SCADA việc làm tất yếu không muốn tụt hậu sản xuất Vai trò rõ ràng, SCADA giúp ta thu thập xác hệ thống từ đưa định đắng hệ, đồng thời ta dễ dàng công tác điều khiển định Việc làm giảm đáng kể việc chi phí vấn đề nhân lực, vận hành điều góp phần đáng kể việc giảm giá thành sản phẩm, tăng sức cạnh tranh 1.1.3 Nguyên lý hoạt động SCADA 1.1.3.1 Cơ chế thu thập liệu Trong hệ SCADA, trình thu thập liệu thực trước tiên trình RTU quét thông tin có từ thiết bị chấp hành nối với chúng Thời gian để thực thi nhiệm vụ gọi thời gian quét bên Các máy chủ quét RTU (với tốc độ chậm hơn) để thu thập liệu từ RTU Phụ lục Để điều khiển, máy chủ gửi tín hiệu yêu cầu xuống RTU, từ cho phép RTU gửi tín hiệu điều khiển trực tiếp xuống thiết bị chấp hành thực thi nhiệm vụ 1.1.3.2 Xử lý liệu Dữ liệu truyền tải hệ SCADA dạng liên tục (analog), dạng số (digital) hay dạng xung (pulse) Giao diện sở để vận hành thiết bị đầu cuối hình giao diện đồ họa GUI (Graphical User Interface) dùng để hiển thị toàn hệ thống điều khiển giám sát thiết bị hệ thống Tại thời điểm, liệu thị dạng hình ảnh tĩnh, liệu thay đổi hình ảnh thay đổi theo Trong trường hợp liệu hệ thống biến đổi liên tục theo thời gian, hệ SCADA thường thị trình thay đổi liệu hình giao diện đồ họa (GUI) dạng đồ thị Một ưu điểm lớn hệ SCADA khả xử lí lỗi thành công hệ thống xảy cố Nhìn chung, có cố hệ SCADA lựa chọn cách xử lí sau: Sử dụng liệu cất giữ RTU: hệ SCADA có RTU có dung lượng nhớ lớn, hệ thống hoạt động ổn định liệu lưu vào nhớ RTU Do đó, hệ thống xảy lỗi RTU sử dụng tạm liệu hệ thống hoạt động trở lại bình thường Sử dụng phần cứng dự phòng hệ thống: hầu hết hệ SCADA thiết kế thêm phận dự phòng, ví dụ hệ thống truyền thông hai đường truyền, RTU đôi hai máy chủ…do vậy, phận dự phòng đưa vào sử dụng hệ SCADA có cố hoạt động offline (có thể cho mục đích bảo dưỡng, sửa chữa, kiểm tra…) 1.1.3.3 Nguyên lý hoạt động Khi thiết bị vận hành vi phạm giới hạn cho phép thông số kỹ thuật bị cố, hệ thống tự động đưa tín hiệu cảnh báo dạng chuông, còi; hiển thị nội dung kiện cảnh báo dòng lệnh theo màu sắc nhấp nháy, điều giúp cho kỹ sư điều hành hệ thống điện có hành động ứng xử kịp thời để đưa thiết bị trở lại trạng thái vận hành bình thường đưa thiết bị dự phòng vào hoạt động thay nhằm đảm bảo cho hệ thống điện làm việc trạng thái ổn định kinh tế Tất kiện xảy thiết bị hệ thống điện, chế độ vận hành hệ thống điện lưu trữ tự động theo trật tự thời gian, có độ xác đến mili giây(ms), Phụ lục truy xuất cần thiết dạng bảng biểu, đồ thị giúp cho trình xử lý phân tích cố xác Hệ thống SCADA cho phép kỹ sư điều hành thực thao tác, điều khiển thiết bị từ xa khởi động hay ngừng tổ máy phát điện, thay đổi công suất theo yêu cầu, đóng cắt thiết bị, điều chỉnh nấc điện áp máy biến áp… Khả cho phép giảm bớt nhân lực, tiến tới xoá bỏ chế độ người trực vận hành trạm điện, nhà máy Các thiết bị làm việc hoàn toàn tự động, điều khiển từ xa từ trung tâm điều độ Từ thập kỷ 90 trở lại đây, hệ thống tích hợp thu thập liệu điều khiển giám sát ứng dụng phát triển rộng rãi Chức hệ thống SCADA tích hợp trang bị thêm nhiều phần mềm ứng dụng khác hỗ trợ việc tự động lấy liệu thời gian thực hệ thống, đưa vào tính toán cho kết lệnh điều khiển trực tiếp lên phần thiết bị hệ thống điện đưa khuyến cáo cụ thể cho kỹ sư điều hành thực nhằm đảm bảo làm việc hệ thống điện ổn định, an toàn kinh tế Các phần mềm ứng dụng thông thường kèm là: - Điều khiển phát điện tự động (AGC: Automatic Generation Control) - Điều độ kinh tế (ED: Economic Dispatch) - Phân tích chế độ đột biến (CA: Contingency Analysis) - Đánh giá trạng thái (SE: State Estimation) - Tính toán trào lưu công suất (DLF: Dispatch Load Flow) - Tối ưu hoá trào lưu công suất (OPF: Optimal Power Flow) - Dự báo phụ tải (LF: Load Forecast) - Lập kế hoạch vận hành (GP: Generation Planning) 1.2 Sự phân cấp quản lý hệ thống scada Việc giám sát, thu thập số liệu điều khiển cần thiết mọt hệ thống công nghiệp Đặc thù HTĐ quy mô hệ thống sản xuất lớn, trải không gian rộng, bao gồm nhiều phần tử, thiết bị với chức năng, nguyên lý làm việc khác Do việc sử dụng hệ thống điều khiển trung tâm để đảm nhiệm tất chức giám sát điểu khiển phức tạp Chính vậy, tùy theo mức độ quan trọng yêu cầu tính giám sát, điều khiển mà chức giám sát, điều khiển thu thập số liệu phân phối phân cấp cho thiết bị khác Chương 3: Ứng dụng SCADA giám sat lưới điện hạ SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên Chương 3: Ứng dụng SCADA giám sat lưới điện hạ Hình 3.8 Lưu đồ vận hành giám sát nhánh tải GH Hình 3.9 Chương trình phát khắc phục cố SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên 10 Chương 3: Ứng dụng SCADA giám sat lưới điện hạ SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên 11 Chương 3: Ứng dụng SCADA giám sat lưới điện hạ Hình 3.10 Chương trình phát phân loại cố dòng SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên 12 Chương 3: Ứng dụng SCADA giám sat lưới điện hạ Hình 3.11 Chương trình theo dõi bù công suất phản kháng SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên 13 Chương 3: Ứng dụng SCADA giám sat lưới điện hạ ỨNG DỤNG SCADA TRONG CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) hệ thống thu thập liệu điều khiển giám sát Khái niệm sử dụng rộng rãi công nghiệp nhà máy đại Đối với nhà máy đại, xây dựng đưa vào hoạt động, để tạo sản phẩm đạt yêu cầu chất lượng, đáp ứng yêu cầu khắt khe thị trường, nhà máy cần trang bị máy móc đại, đạt tiêu chuẩn chất lượng môi trường, độ an toàn, suất tiết kiệm Chính thế, việc tích hợp tự động hóa nhà máy yêu cầu thiết Các hạng mục sản xuất trang bị máy móc tự động, phần mềm điều khiển tiết kiệm nhiên liệu, điện năng, nhân công đảm bảo xác theo yêu cầu Thông thường chia làm cấp: - Cấp vận hành (Cấp trường): Là cấp độ để kỹ sư, công nhân vận hành, theo dõi hoạt động thiết bị, thông số theo quy trình công nghệ đặt - Cấp điều khiển (Tại phòng điều khiển): Là cấp độ kỹ sư điều khiển tự động giám sát, điều khiển thông số, tình trạng thiết bị toàn dây truyền sản xuất theo quy trình đặt thao tác, theo dõi bảng thông số, hình hiển thị điều khiển qua giao diện phần mềm (HMI-Human Machine Interface) hay bàn điều khiển (Operator Panel) - Cấp giám sát, quản lý : Có hình thức tương đương SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên 14 Chương 3: Ứng dụng SCADA giám sat lưới điện hạ Sơ đồ mô tả hệ thống SCADA cho nhà máy điện sau: Tin hệ thống SCADA để giám sát điều khiển thông thường bao gồm: - Công suất P, Q, S - Sản lượng điện luỹ kế - Tần số, điện áp - Tình trạng đóng cắt máy cắt - Số lần dừng máy - Những tuabin hoạt động - Tình hình cố (nếu có) - Dự trữ dầu, lượng tiêu thụ dầu ngày - Sản lượng, chất lượng khí than tiêu thụ, v.v… Các thông số cung cấp từ thiết bị đo cấp trường, chúng tích hợp vào điều khiển thông tin chúng dùng làm đầu vào để điều khiển thiết bị thông số khác Chúng truyền lên máy tính giám sát điều khiển hiển thị hình giao diện điều khiển (tại phòng điều khiển), lưu trữ sở liệu để tạo báo cáo cần thiết gửi SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên 15 Chương 3: Ứng dụng SCADA giám sat lưới điện hạ trung tâm qua đường internet Tại trung tâm, thông số hiển thị giao diện đồ họa lưu trữ sở liệu máy tính để lập báo cáo Thiết bị hệ thống SCADA: - Phần cứng + Phần cứng: Để xây dựng hệ thống SCADA cho nhà máy cần phần cứng sau + Máy tính công nghiệp (IPC) + Bộ tích hợp thiết bị (Kết nối thu thập liệu lên máy tính) + Thiết bị mạng (Switch, Router,…) - Phần mềm: + Phần mềm cho giám sát điều khiển: Tạo giao diện hiển thị thông số, điều khiển qua giao diện hiển thị, lưu trữ liệu vào sở liệu (Mỗi máy có license theo số điểm tích hợp điều khiển I/O point) + Phần mềm giám sát, quản lý: Hiển thị thông số, lưu trữ liệu vào sở liệu (Giao diện web navigator) - Các phần mềm phụ trợ: Kết nối mạng, kết nối PLC —IPC, … - Mạng kết nối: Các hình thức sử dụng: Đường truyền lease-line: Là kênh thuê bao riêng của bưu điện cho phép truyền liệu với tốc độ cao thiết bị đầu cuối modem truyền thống, tốc độ tối đa cho phép 19.2 kb/s (của riêng nhà máy-private line) Đường truyền cáp quang: Dùng cáp quang để truyền liệu từ nhà máy trung tâm (có thể thuê bưu điện tự kéo cáp khoảng cách gần) với khoảng cách xa, băng thông rộng, tin cậy, tốc độ cao Tại đầu phải có thiết bị chuyển đổi quang để kết nối với máy tính Đường truyền ADSL: Là đường truyền internet băng thông rộng, cho phép liệu với tốc độ cao, dễ kết nối (Là mạng công cộng) Khả tích hợp vào hệ thống trung tâm: Tại trung tâm, nhà quản lý không thu nhận giám sát thông tin liên quan đến nhà máy điện từ xa qua mạng mà giám sát quản lý nhiều hệ thống khác: trung tâm liệu (thu thập toàn liệu chuyên nghành tích hợp vào hệ thống tầng liệu, truyền hình hội nghị (tele conference), tổng đài điện thoại (PABX), bán hàng & thương mại điện tử (e-commerce), tư vấn dịch vụ điện tử sử dụng nội cho thuê, …Tất dịch vụ không túy kỹ thuật liên quan đến vấn đề thông tin, quản lý, bán hàng, định hướng, phát triển dịch vụ giá trị gia tăng Hệ thống SCADA xây dựng hoàn toàn tích hợp để giám sát từ xa máy tính trung tâm, luồng liệu thu thập từ nhà máy lưu SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên 16 Chương 3: Ứng dụng SCADA giám sat lưới điện hạ giữ sở liệu nên hoàn toàn dùng để tạo báo họat động có liên quan Tuy nhiên hệ thống điều khiển giám sát SCADA hoạt động độc lập mà không bị phụ thuộc hay cản trở từ hệ thống khác kể hệ thống khác gặp cố, hệ thống SCADA hoạt động bình thường SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên 17 Chương 4: Ứng dụng SCADA nhà máy điện ỨNG DỤNG SCADA TRONG ĐIỀU ĐỘ HỆ THỐNG ĐIỆN 1.10 Scada trạm chức scada trạm SCADA trạm hệ thống tự động hoá máy tính sử dụng transmitter/sensor thông minh để giúp việc giám sát, thu thập số liệu điều khiển hoạt động trạm Cấu trúc chủ yếu trạm gồm: máy tính làm nhiệm vụ thu thập, lưu trữ, hiển thị số liệu xử lý số liệu để điều khiển trạm, để kết nối thông tin với thiết bị đo lường điều khiển thông minh SCADA trạm có chức sau: Thu thập số liệu trạm bao gồm thông số(U, I, P,Q…) phần tử trạng thái thiết bị trạm(chủ yếu trạng thái máy cắt, trạng thái cầu dao, điện áp cái… ) Thực lệnh theo yêu cầu người điều hành hệ thống người trực trạm đưa SCADA điều độ cấp Việc điều khiển chủ yếu đóng cắt máy cắt điều chỉnh tăng giảm nấc phân áp máy biến áp Cung cấp giao tiếp người - máy với người điều hành hay người trực trạm: control pannel, bảng mạch mà ta dùng để biểu thị thiết bị, thông số ta thay giao tiếp hình, chuột, bàn phím Giao diện người – máy(HMI) SCADA trạm cho phép người dùng dễ dàng việc giám sát, thu thập liệu, điều khiển, quản lý hệ thống vận hành trạm Ghi nhận, quản lý, lưu giữ lịch sử vận hành trạm, lịch sử kiện như: báo động, cố; lưu trữ trình thao tác hệ Điều có ích việc phát sử lý có lỗi xảy Quản lý sở liệu lịch sử trạm để phục vụ việc in báo cáo với cấp trên, gửi số liệu lên SCADA điều độ cấp Có chế tự động tạo in báo cần thiết Có khả truyền thông với cấp như: nhận lệnh từ cấp đưa xuống tiến hành gửi báo cáo theo yêu cầu cấp Truyền tin với cấp SCADA trạm transmitter, sensor, cấu chấp hành 1.11 Các kiến trúc scada trạm Hiện thiết bị đo lường điều khiển thông minh, transmitter số hợp bộ, RTU PLC phát triển mạnh bắt đầu ứng dụng rộng rãi hầu hết ngành công nghiệp từ khu chế biến thực phẩm, nơi nhà máy xí nghiệp sản xuất mà dường trước không sử dụng đến thiết bị tự động hoá, khu chế xuất, khu công SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên 18 Chương 4: Ứng dụng SCADA nhà máy điện nghiệp Ở số nước tiên tiến, hệ thống SCADA sử dụng RTU hay PLC ngày phát triển Tuy nhiên xu hướng người ta ngày sử dụng PLC thay cho RTU ngày ưa chuộng Rất nhiều phần mềm SCADA đời với nhiều hỗ trợ cho người thiết kế hệ thống, số sản phẩm, thiết bị nhiều hãng Wonderware, Siemens, Nari… đời đưa thị trường Nói chung, phân sản phẩm thành số kiểu cấu trúc sau: Kiến trúc kiểu PC/PLC Sử dụng PC với PLC kết hợp với việc sử dụng hệ điều hành Unix hay Windows Nó sử dụng biến đổi, transmitter analog, sensor để thu thập số liệu Kiểu kiến trúc phù hợp việc ứng dụng vào SCADA cho trạm với quy mô nhỏ.Tuy nhiên giá thành sử dụng cao Kiến trúc kiểu RTU Kiểu kiến trúc dựa thiết bị đầu cuối, transmitter analog, sensor, cảm biến Các thiết bị thu thập trạng thái hệ thống đưa máy tính để xử lý số liệu thông qua điều khiển đưa xuống cấu chấp hành Kiến trúc dựa RTU thưòng ứng dụng việc SCADA trạm với quy mô nhỏ vừa Ưu điểm giá rẻ song việc lắp đặt hệ thống thiết kế không đơn giản Trong tương lai kiểu không sử dụng thông dụng Kiến trúc dựa PC/PLC/Transmitter số: Kiểu kiến trúc với máy PC coi máy chủ Slave PLC, transmitter số thông tính Các PLC transmitter số thông minh nối với thành mạng dựa chuẩn truyền tin RS – 485 Máy chủ PC làm nhiệm vụ thu thập số liệu, lệnh điều khiển, ghi nhận trạng thái, thao tác vận hành cố PC nơi hiển thị giao diện người - máy nơi quản lý sở liệu SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên 19 Chương 4: Ứng dụng SCADA nhà máy điện hệ thống Kiến trúc kiểu phù hợp với trạm có quy mô lớn ngày sử dụng nhiều tương lai hệ thống quy mô trạm phức tạp 1.12 Lợi ích việc sử dụng scada trạm SCADA trạm mang lại lợi ích to lớn thiết kế, xây dựng, vận hành, bảo trì nâng cấp trạm cần mở rộng Đặc biệt tăng cường thêm chất lượng giám sát, vận hành nâng cao tính tin cậy hệ thống trạm Các lợi ích mà SCADA trạm mang lại gồm: - Lợi ích thiết kế xây dựng trạm + Giảm bớt số lượng thiết bị dự phòng + Giảm thiểu hạ tầng sở trạm bao gồm: đường cáp tín hiệu/ống dẫn dây, tủ bảng đo lường, tủ bảng điều khiển diện tích nhà điều hành trạm + Dễ dàng nâng cấp, mở rộng hệ thống điều trạm - Lợi ích vận hành + Tự động ghi nhận hoạt động ghi nhận hoạt động điều hành trạm người trực trạm lệnh điều hành cấp + Có sở liệu vận hành để dùng việc vận hành, phân tích, tính toán với hệ thống, điều khiển thời gian thực + Giảm số lượng nhân công vận hành trạm, sở hệ thống trạm tự động hoá hoàn toàn điều tránh đáng kể sai sót người công nhân vận hành trạm - Lợi ích bảo trì hệ thống + Có sở liệu lịch sử vận hành, lịch sử thao tác trạm, báo động, thông tin cố có sẵn hệ thống + Các thiết bị đo trực tiếp lập trình thông số cấu hình, chẩn đoán, chỉnh định hệ thống… + Dễ dàng lập kế kế hoạch bảo trì thiết bị thông qua việc phân tích sở số liệu tình trạng hoạt động thiết bị Chi phí bảo trì giảm có số liệu cụ thể hệ thống + Sơ đồ trạm quản lý máy tính nên dễ dàng việc xem xét cập nhật thay đổi mà không nhiều chi phí - Tăng cường tính tin cậy hệ thống + Giao diện người - máy thân thiện với giải thích rõ ràng chế kiểm tra hoạt động giảm tối thiểu khả tháo tác nhầm, thao tác sai người trực trạm + Tăng số lượng, chất lượng độ tin cậy việc thu thập số liệu SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên 20 Chương 4: Ứng dụng SCADA nhà máy điện + Cung cấp nhanh chóng xác lịch sử thao tác lịch sử vận hành trạm để đưa nhanh chóng định hệ thống có cố xảy cần nâng cấp, bảo trì hệ thống + Trên sở có cảnh báo sớm khiến cho việc bảo trì thời hạn giảm thiểu đáng kể rủi ro hỏng hóc mang lại + Do việc thu thập số liệu thời gian thực nên cho phép thực nhanh chóng xác định xử lý tình trạng tải Những khu vực bị tải nhanh chóng bù đắp hệ thống nguồn cấp dự phòng khác; điều giảm đáng kể thời gian bị điện cố qua tải hệ thống SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên 21 Chương Ứng dụng SCADA điều độ hệ thống điện KẾT LUẬN Qua 10 tuần thực đề tài: Tìm hiểu ứng dụng SCADA hệ thống điện SCADA hệ thống quản lí điều độ hiệu hệ thống diện Việt Nam nói riêng giới nói chung Việc ứng dụng SCADA hệ thống điện mang lại hiệu vô to lớn mặt kinh tế thời gian SCADA hệ thống đảm bảo việc quản lý giám sát, điều khiển vận hành an toàn cho hệ thống điện Hệ thống điều khiển giám sát thu thập số liệu SCADA ngày gần gũi kỹ sư, kỹ thuật viên sinh viên nghành Hệ thống điện việc trang bị chúng cho hệ thống điện cần thiết Các hãng giới chế tạo, lắp đặt nhiều mô hình SCADA khác hệ thống điện, nhà máy điện, lưới hạ thế, công ty, để quản ký vận hành sơ đồ lưới thiết bị kỹ thuật số ngày sử dụng nhiều Chính lẽ xu hướng nước ta mở rộng ứng dụng SCADA hệ thong quản lí hệ thống điện Việt Nam Tập đồ án này, nhiều hạn chế trình thực đề tài, giúp em tự đánh giá hiểu kỹ kiến thức chuyên môn Đó kết sau nhiều năm học tập hướng dẫn tận tình thầy Đào Minh Trung em thành thật cảm ơn SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên 22 Kết luận TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Văn Hòa, Đặng Tiến Trung (2010), Hệ thống thông tin hệ thống điện, Nhà xuất Bách Khoa – Hà Nội Phạm Văn Hòa, Đặng Tiến Trung, Lê Anh Tuấn (2010), Hệ thống điều khiển giám sát thu thập liệu SCADA hệ thống điện, Nhà xuất Bách Khoa – Hà Nội Trương Đình Châu (2006), Hệ thống thu thập liệu điều khiển giám sát Bộ môn Điều khiển tự động, Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Bentley System ( 2006), Incorporated "The Fundamentals of SCADA" SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên 23 [...]... lưới điện hạ thế Hình 3 .10 Chương trình con phát hiện và phân loại các sự cố về dòng SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên 12 Chương 3: Ứng dụng SCADA trong giám sat lưới điện hạ thế Hình 3 .11 Chương trình con theo dõi bù công suất phản kháng SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên 13 Chương 3: Ứng dụng SCADA trong giám sat lưới điện hạ thế ỨNG DỤNG SCADA TRONG CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) là... lắp đặt phải rẻ, hợp lý 1. 5.7 Truyền tin trong hệ SCADA - Các dạng truyền tin trong hệ SCADA Ngoài việc sử dụng các máy tính công nghiệp, các Server, thiết bị mạng… ở phòng theo dõi trung tâm Một bộ phận không thể thiếu được trong hệ thống SCADA là hệ thống truyền tin Nó liên quan đến tính ổn định và sự chính xác của hệ thống Vì vậy, một hệ truyền tin được chọn trong một hệ SCADA phải thoả mãn các... với bước sóng 1 – 10 cm - Các kênh vô tuyến sóng ngắn, bước sóng từ 10 – 50cm - Các kênh cáp quang chôn ngầm dưới đất hoặc theo đường dây truyền tải điện - Các kênh thuê của nghành bưu điện Hiện nay trong nghành Điện lực, hình thức truyền tin cao tần theo đường dây tải điện, vô tuyến chuyển tiếp và kênh cáp quang được sử dụng rộng rãi hơn cả 1. 5.4 Tổng quan về mạng cục bộ lan Mạng cục bộ LAN( Local Area... Chương 3: Ứng dụng SCADA trong giám sat lưới điện hạ thế SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên 9 Chương 3: Ứng dụng SCADA trong giám sat lưới điện hạ thế Hình 3.8 Lưu đồ vận hành và giám sát nhánh tải GH Hình 3.9 Chương trình con phát hiện và khắc phục sự cố SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên 10 Chương 3: Ứng dụng SCADA trong giám sat lưới điện hạ thế SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên 11 Chương 3: Ứng dụng SCADA trong giám sat lưới... thập dữ liệu trong thời gian thực, do đó tính năng thời gian của hệ thống là rất cần thiết và quan trọng Sự Phụ lục hoạt động bình thường của hệ thống kỹ thuật nói chung, hệ thống điện nói riêng làm việc trong thời gian thực không chỉ phụ thuộc vào độ chính xác, đúng đắn kết quả đầu ra, mà còn phụ thuộc vào thời điểm đưa ra kết quả - Độ nhạy nhanh: tốc độ truyền thông tinh hữu ích phải đủ nhanh để đáp... như sau: HP Z600 WORKSTATION CPU Intel Xeon E5504 2.00 4MB/800 QC CPU -1 RAM HP 2GB (2x1GB) DDR3 -13 33 ECC 1- CPU RAM OS Genuine Windows Vista® XP Professional 32-bit Hard Drive HP 16 0GB SATA 7200 1st HDD Video Card NVIDIA Quadro FX380 256MB Graphics Mouse HP Optical 3-Button Mouse Key board HP USB Standard Keyboard Monitor HP LCD 21 Đối với máy chủ (Server) cần phải đặt hàng các máy chuyên dụng có khả... hình ảnh này cũng thay đổi theo Phụ lục Trong trường hợp dữ liệu của hệ thống biến đổi liên tục theo thời gian, hệ SCADA thường hiển thị quá trình thay đổi dữ liệu này trên màn hình giao diện đồ họa GUI dưới dạng đồ thị Một ưu điểm lớn nhất của hệ SCADA là khả năng xử lý lỗi rất thành công khi hệ thống xảy ra sự cố Nhìn chung, khi có sự cố, hệ SCADA có thể lựa chọn một trong các cách xử lí sau: Sử... thường 1. 3 Các yêu cầu chung của hệ thống scada 1. 3 .1 Chức năng giám sát Giám sát và đảm bảo được tính chính xác toàn bộ các thông số vận hành của hệ thống như dòng điện, điện áp, cống suất, tần số, vị trí nấc của máy biến áp.Giám sát được các trạng thái của các phần tử đóng cắt trong hệ thống Đó là trạng thái đóng/mở của máy cắt, dao cách ly, dao tiếp địa… 1. 3.2 Chức năng diều khiển 1. 3.2 .1 Quá trình... thiết kế này đảm bảo an toàn dữ liệu và sự quản lý trung tâm đối với các nội dung và các hoạt động của toàn mạng Trong các topology phân tán như mạng Bus hoặc mạng vòng tròn, không có máy trung tâm, mà từng trạm công tác có thể xâm nhập vào một các độc lập và tự thiết lập các ghép nối riêng của mình với các trạm công tác khác Trong mạng LAN, các máy tính cá nhân và các máy tính khác trong phạm vi một... xuất theo quy trình đã đặt ra bằng thao tác, theo dõi trên bảng thông số, màn hình hiển thị và điều khiển qua giao diện phần mềm (HMI-Human Machine Interface) hay bàn điều khiển (Operator Panel) - Cấp giám sát, quản lý : Có 2 hình thức tương đương nhau SVTH: Nguyễn Hữu Nguyên 14 Chương 3: Ứng dụng SCADA trong giám sat lưới điện hạ thế Sơ đồ mô tả hệ thống SCADA cho nhà máy điện như sau: Tin trong hệ