SCADA điều khiển và giám sát

PHÒNG CÔNG NGHỆ HUỲNH PHÚC DƯƠNG Phone: 0987 26 36 01 mail: hphucduong@gmail.com Trung tâm Điều độ HTĐ Quốc Gia Trung tâm Điều độ HTĐ Miền Trung GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SCADA Đà Nẵng, 01/2015 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SCADA  Cấu trúc hệ thống SCADA  Danh sách liệu (Datalist) kết nối với trung tâm  Nguyên tắc thu thập xử lý tín hiệu từ TBA/NMĐ  Hệ thống thông tin  Hệ thống trung tâm Các thành phần hệ thống SCADA/EMS: Hệ thống RTU/GW TBA, NMĐ Hệ thống viễn thông truyền số liệu: Hệ thống máy tính chủ Trung tâm điều độ Hệ thống Trung tâm Một số thuật ngữ viết tắt thường gặp hệ thống SCADA (Supervisory, Control and Data Acquisition): Hệ SCADA: thống điều khiển, giám sát thu thập liệu EMS (Energy Management System): hệ thống quản lý           EMS (Energy Management System): hệ thống quản lý ứng dụng lượng DMS (Distribution Management System): Hệ thống quản lý lưới điện phân phối DTS (Dispatcher Training Simulator): hệ thống mô phỏng, đào tạo Kỹ sư điều hành/Điều độ viên RTU (Remote Terminal Unit): Thiết bị đầu cuối đo xa IED (Intelligent Electronic Device): Thiết bị điện tử thông minh CFE (Communication Front – End): máy tính tiền xử lý viễn thông HIS (Historical Information System): Hệ thống thông tin liệu khứ GPS (Global Positioning System): Hệ thống định vị toàn cầu SOE (Sequence of Event): Bản ghi kiện SCADA gì: Một hệ thống có chức thu thập liệu, giám sát điều khiển thiết bị Thu thập số liệu đo lường, đo đếm, trạng thái thiết bị, thông tin thời tiết, v.v… phục vụ cho công tác vận hành thiết bị điện lưới điện, Giám sát thay đổi trạng thái thiết bị đóng cắt hay thông tin tác động bảo vệ rơle, Điều khiển thiết bị (đóng/cắt máy cắt/dao cách ly, nâng/hạ nấc phân áp máy biến áp, tăng / giảm công suất phát máy phát v.v…)  THU THẬP DỮ LIỆU SCADA  Danh sách tín hiệu SCADA (Datalist)  Tín hiệu đo lường  Tín hiệu thị trạng thái  Tín hiệu cảnh báo, bảo vệ  Tín hiệu điều khiển Chuyển đổi tín hiệu xử lý sai số tín hiệu từ RTU Tín hiệu đo lường (TM, ATM): Hệ thống viễn thông: Trung tâm Điều độ Tải ba Cáp điện thoại M Cáp quang M Viba Radio polling 61 GiỚI THIỆU HỆ THỐNG SCADA/EMS CỦA TRUNG TÂM ĐIỀU ĐỘ HỆ THỐNG ĐIỆN MIỀN TRUNG 62 Nội dung  Tổng quan hệ thống SCADA/EMS A3:  Cấu trúc hệ thống điều khiển Trung tâm (cấu hình phần cứng, hệ thống phần mềm)  Hệ thống viễn thông  Tình hình vận hành hệ thống SCADA/EMS:  Tại Trung tâm  Tại trạm biến áp, nhà máy điện Phòng Công Nghệ - TTĐĐ HTĐ MT 63 Các TBA & NMĐ 64 Cấu trúc hệ thống điều khiển Trung tâm Phòng Điều độ: Các trạm làm việc Kỹ sư điều hành (KSĐH), máy in báo cáo A4, máy in màu, hệ thống phóng hình, trạm thời tiết  Phòng Máy tính chủ (Server): Các máy tính chủ (DS, HIS, DTS) cấu hình dự phòng hotstandby, thiết bị ngoại vi mạng LAN/WAN, tiền xử lý vào-ra (CFE), local RTU  Phòng Công Nghệ: Máy tính quản trị sở liệu bảo dưỡng hệ thống  Phòng DTS: Trạm mô đào tạo Điều độ viên, trạm dùng cho Người hướng dẫn  Phòng Công Nghệ - TTĐĐ HTĐ MT 65 Phòng Công Nghệ Phòng Server Data Server HIS server Máy tính quản trị CSDL DTS server OAG server Đến TTĐĐ DAT ROUTER Switch A Switch B Các trạm làm việc Điều độ viên Bộ tiền xử lý vào - Máy in màu A3 GPS Í/Os Local RTU Trạm thời tiết Hệ thống thông tin Máy in màu A3 Máy in laser A4 RTU Trạm biến áp 220kV Í/Os RTU Trạm biến áp 110kV DTS console Instructor console Hệ thống phóng hình Phòng Vận hành HTĐ Í/Os Máy in laser A4 Í/Os RTU NMTĐ Vĩnh Sơn – Sông Hinh Phòng DTS Máy in laser A4 Hệ thống SCADA miền Trung Phòng Công Nghệ - TTĐĐ HTĐ MT 66 Phần mềm hệ thống SCADA/EMS         Hệ điều hành cho Alpha server HĐH Digital Unix 4.0.f Hệ điều hành dùng cho tất Workstation Windows NT 4.0 Phần lõi hệ thống phần mềm thời gian thực HABITAT 5.2 phần mềm ứng dụng EMP 2.1, bao gồm tất ứng dụng SCADA/EMS, giám sát cấu hình hệ thống, trao đổi thông tin mạng LAN v.v… Hệ thống phần mềm EMS bao gồm ứng dụng: Real-time network sequence scheduling, Real-Time Network (State Estimator), Real-Time Contingency Analysis, Real-Time Security Enhancement, Generation schedule, Outage Scheduler, Load Forecast, Power Flow, Study contingency analysis, Study Optimal Power Flow or Security Enhancement, Hệ thống quản trị sở liệu dùng Oracle 8.1.6 Các phần mềm dùng cho hệ thống DTS Các phần mềm trao đổi liệu Trung tâm Điều độ (OAG / ICCP) Các phần mềm dùng cho việc quản lý, bảo dưỡng, phát triển hệ thống 67 Hệ thống viễn thông 68 Ghép nối SCADA Lập Datalist (danh mục liệu)  Mô hình hóa liệu (tại hệ thống SCADA A3)  Phương thức ghép nối IEC60870-5-101  Ghép nối hệ thống RTU, Gateway, DCS, MiniSCADA, v.v với hệ thống SCADA/EMS TTĐĐ HTĐ MT  Thí nghiệm hiệu chỉnh, nghiệm thu  69 Datalist Xác định danh mục liệu cần thu thập từ Trạm biến áp (TBA) hay Nhà máy điện (NMĐ); loại liệu (chỉ thị trạng thái, cảnh báo tín hiệu, đo lường, đo đếm)  Xác định địa định danh (IOA – Information Object Address)  70 Mô hình hóa (modelling) Các thiết bị điện (trạm biến áp hay nhà máy điện, thiết bị đóng cắt, máy biến áp, đường dây, v.v.) mô hình hóa thành đối tượng để hệ thống thông tin (CNTT) xử lý  Mỗi đối tượng có số thuộc tính tương ứng quy định trước  Địa định danh tương ứng với địa xác định Datalist  71 Thí nghiệm hiệu chỉnh  Thí nghiệm tín hiệu cảnh báo: – Tạo tín hiệu cảnh báo từ thiết bị điện – Giả lập tín hiệu cảnh báo từ thiết bị bảo vệ, thiết bị hiển thị, v.v – Giả lập tín hiệu cảnh báo từ thiết bị ghép nối từ hệ thống SCADA/MiniSCADA – So sánh giá trị thực (nhất thứ) thiết bị điện mang điện với giá trị hiển thị ht SCADA 72 Thí nghiệm hiệu chỉnh (tt)  Thí nghiệm thị trạng thái: – So sánh trạng thái thực thiết bị điện – Giả lập thị trạng thái từ thiết bị bảo vệ, thiết bị hiển thị, v.v – Giả lập thị trạng thái từ thiết bị ghép nối từ hệ thống SCADA/MiniSCADA – So sánh giá trị thực (nhất thứ) thiết bị điện mang điện với giá trị hiển thị ht SCADA 73 Thí nghiệm hiệu chỉnh (tt)  Thí nghiệm giá trị đo lường: – Dùng thiết bị bơm dòng áp tạo dòng áp mạch đo lường nhị thứ TBA/NMĐ – Giả lập giá trị đo lường từ thiết bị bảo vệ, thiết bị hiển thị, v.v – Giả lập giá trị đo lường từ thiết bị ghép nối từ hệ thống SCADA/MiniSCADA – So sánh giá trị thực (nhất thứ) thiết bị điện mang điện với giá trị hiển thị ht SCADA 74 Câu hỏi trả lời 75 ... đến vài năm) 22 RTU Thu thập liệu Hệ thống SCADA/ EMS Các chương trình SCADA RTU Điều khiển Các chương trình EMS Nhập liệu Người dùng Chương trình Market Share 80 60 40 20 Thiết bị IED TT Điều khiển. .. thị kèm với hệ thống thông tin địa lý (GIS) 24 Một số chức chủ yếu hệ thống SCADA: Giám sát điều khiển: bao gồm giám sát thiết bị giá trị đo lường, v.v đồng thời thực lệnh thao tác lên thiết... System): Hệ thống định vị toàn cầu SOE (Sequence of Event): Bản ghi kiện SCADA gì: Một hệ thống có chức thu thập liệu, giám sát điều khiển thiết bị Thu thập số liệu đo lường, đo đếm, trạng thái thiết