Nghiên cứu và ứng dụng hệ thống SCADA trong hệ thống điện

B GIO DC V O TO TRNG I HC BCH KHOA H NI - LUN VN THC S KHOA HC NGHIấN CU V NG DNG H THNG SCADA TRONG H THNG IN NGNH: T NG HểA M S: 004233C79 T TH YN Ngi hng dn khoa hc: PGS.TS Vế MINH CHNH H NI - 2009 MC LC Li cam oan Mc lc Danh mc cỏc thut ng Danh mc cỏc bng biu Danh mc cỏc hỡnh v M U CHNG I TNG QUAN V H THNG SCADA TRONG CễNG NGHIP I Tng quan v h thng SCADA cụng nghip 1.1 nh ngha 1.1.2 Chc nng v nhim v ca h thng SCADA 1.1.3 Cu trỳc h SCADA 1.1.4 ng dng ca h thng SCADA II C s k thut truyn thụng xõy dng h iu khin 1.2.1 Ch truyn ti 1.2.2 Cu trỳc ca mng (Topology) 12 Kt lun CHNG TNG QUAN V H THNG SCADA TRONG H THNG IN 2.1 Khỏi nim chung v h SCADA h thng in 22 2.2 Mng thụng tin in lc 25 2.2.1 c im ca mng thụng tin h thng in 25 2.2.2 Kờnh thụng tin liờn lc h thng in 25 2.2.3 Cu trỳc cỏc kờnh thụng tin liờn lc h thng SCADA 30 2.2.4 Cỏc chun thụng tin liờn lc h thng in 34 2.3 Cỏc chc nng ca h thng SCADA h thng in 39 2.3.1 Chc nng thu thp d liu (Data Acquisition) 39 2.3.2 Chc nng ch th trng thỏi (Status Indication) 40 2.3.3 Chc nng o lng 40 2.3.4 Chc nng giỏm sỏt v bỏo cỏo (Monitoring and evet reporting) 42 2.3.5 Chc nng iu khin 45 2.3.6 Chc nng tớnh toỏn 46 2.3.7 Tớnh thi gian thc 46 Kt lun CHNG CU TRC IN HèNH CA MT H THNG SCADA TRONG H THNG IN 3.1 Phn cng trung tõm (Master Station Hardware) 50 3.1.1 Mỏy tớnh ch (Server) 50 3.1.2 Cỏc trm cụng tỏc (Workstation) 51 3.1.3 Thit b tin x lý (Front-end processor) 51 3.1.4 Mng ni b (Local Area Network) 52 3.4.5 Router 52 3.2 Thit b u cui RTU (Remote Terminal Unit) 53 3.2.1 Cu to chung ca RTU 53 3.2.2 Cỏc ng dng ca RTU 57 3.3 H thng thit b ch 60 3.4 Kt ni thụng tin 61 Kt lun CHNG TèM HIU LI IN THUC CễNG TY TRUYN TI IN I QUN Lí 4.1 Phõn cp iu h thng in 63 4.2 Phõn cp thụng tin d liu gia cỏc cp iu 63 4.3 Cỏc h thng qun lý mng iu h thng in Vit Nam 64 4.3.1 H thng SCADA/EMS ti cỏc trung tõm iu 64 4.3.2 H thng t ng húa trm bin ỏp 66 4.4 Cụng tỏc iu hnh v thc trng li in thuc cụng ty truyn ti in qun lý 68 4.4.1 Cụng tỏc iu hnh li in 68 4.4.2 Thc trng li in thuc cụng ty truyn ti in qun lý 69 Kt lun CHNG NGHIấN CU THIT K H THNG SCADA TRM BIN P 220KV SểC SN 5.1 Gii thiu v trm 220kV Súc Sn v nhim v ca SCADA trm 72 5.1.1 Gii thiu v trm 220kV Súc Sn 72 5.1.2 Cỏc tớn hiu o v iu khin trm 79 5.1.3 Nhim v ca SCADA trm Súc Sn 81 5.2 Cỏc nguyờn tc chung thit k SCADA 82 5.2.1 Thit k RTU 83 5.2.2 H thng vin thụng 88 5.2.3 Giao thc vin thụng 89 5.3 Phng ỏn xõy dng h SCADA cho trm Súc Sn 89 5.3.1 S tng th trm 91 5.3.2 Quỏ trỡnh thu thp tớn hiu Digital, Analog 93 5.4 Thit k phn cng trung tõm 113 5.5 Thit k phn mm SCADA 110 Kt lun KT LUN CHUNG TI LIU THAM KHO PH LC CHNG TNG QUAN V H THNG SCADA TRONG CễNG NGHIP 1.1 TNG QUAN V H THNG SCADA TRONG CễNG NGHIP 1.1.1 Định nghĩa Hệ SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) hệ thống điều khiển giám sát thu thập liệu, hỗ trợ ngời việc giám sát điều khiển từ xa Hệ SCADA truyền thống hệ thống mạng thiết bị có nhiệm vụ thu thập liệu từ trạm xa truyền tải trung tâm để xử lý Trong hệ thống nh phần cứng mạng truyền thông yếu tố quan trọng đợc quan tâm nhiều Theo xu hớng phát triển đại, với khả xử lý phân tán có sẵn cấp dới (bus trờng) cấp (bus hệ thống) việc xây dựng hệ SCADA đại xây dựng phần mềm thiết kế giao diện HMI (Human Machine Interface) kết nối hệ thống truy nhập, truyền tải liệu 1.1.2 Chức nhiệm vụ hệ thống SCADA Chức cấp SCADA cung cấp dịch vụ sau: Thu thập từ xa (qua đờng truyền số liệu) số liệu tổ chức việc lu giữ nhiều loại sở số liệu (số liệu sản xuất, kiện thao tác, báo động) Dùng sở số liệu để cung cấp dịch vụ điều khiển-giám sát hệ thống: - Hiển thị báo cáo tổng kết trình kỹ thuật (trang hình, trang đồ thị, trang kiện, trang báo động) - Điều khiển từ xa trình kỹ thuật Thực dịch vụ truyền thông số liệu hệ (đọc viết số liệu PLC/RTU, gửi trả lời tin yêu cầu cấp số liệu, thao tác hệ thống) Tuỳ theo yêu cầu cụ thể toán tự động hoá ta xây dựng hệ SCADA thực số nhiệm vụ sau: - Thu-thập giám sát từ xa đối tợng - Điều khiển đóng cắt từ xa lên đối tợng - Điều chỉnh tự động từ xa lên đối tợng - Thông tin từ xa với đối tợng với cấp quản lý Các chức thứ có yêu cầu đặc biệt phận phần cứng, phần mềm, phần chuyên trách SCADA, cụ thể là: - Phần đo-giám sát xa cần bảo đảm thu thập, lu giữ, hiển thị, in ấn đủ số liệu cần cho quản lý kỹ thuật - Phần điều khiển thao tác xa cần phải bảo đảm đợc việc kiểm tra đóng mở an toàn, đắn Bên cạnh SCADA phải có đóng mở tay - Phần điều chỉnh tự động từ xa cần phân định quy định nhiệm vụ điều chỉnh hệ SCADA phải đảm nhiệm đến đâu - Phần truyền tin xa phải quy định rõ nhiệm vụ truyền số liệu trờng nhiệm vụ thủ tục truyền số liệu với SCADA cấp Ngày nay, nhiều ngành công nghiệp, giao thông, quân áp dụng mạng quy mô lớn nh SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition), CAN (Controller Area Network), FIP (Factory instrument Protocols) vào việc xử lý, tính toán, kiểm tra điều khiển Đó hệ quản lý, giám sát quy mô lớn đáp ứng yêu cầu đa dạng phức tạp khác tích hợp hệ thống Hệ SCADA cho phép mô hệ thống thực máy tính để quan sát trạng thái thời hệ thống, đồng thời ghi lại thông tin hoạt động hệ thống Nhờ ngời vận hành dễ dàng xác định đợc vị trí xảy cố Không hệ SCADA đại có khả chuẩn đoán đợc cố cách khắc phục dựa số liệu thu thập đợc Các thiết bị để xây dựng hệ SCADA đợc chế tạo sẵn thành module chức tiêu chuẩn, phần mềm ứng dụng đợc hoàn chỉnh thành module tiện lợi cho ngời sử dụng tạo cho họ khả lựa chọn thiết bị phần mềm phù hợp với toán thiết kế 1.1.3 Phn mm SCADA Để đánh giá giải pháp SCADA cần phải xét đến: - Khả hỗ trợ công cụ phần mềm việc thực hình giao diện, chất lợng thành phần đồ hoạ có sẵn - Khả truy cập cách thức kết nối liệu từ trình kỹ thuật (trực tiếp từ cu chấp hành, cảm biến, modul vào/ra qua PLC hay hệ thống bus trờng) - Tính mở hệ thống, chuẩn hoá giao diện trình - Khả hỗ trợ xây dựng chức trao đổi tin tức, xử lý kiện, lu giữ thông tin lập báo cáo, bảng biểu - Tính thời gian hiệu suất trao đổi thông tin - Giá thành tổng thể hệ thống Có thể hình dung trình tạo dựng ứng dụng SCADA gồm hai công việc là: Xây dựng hình hiển thị thiết lập mối quan hệ hình ảnh hình với biến trình Có hai phơng pháp để thực là: - Phơng pháp lập trình: phơng pháp tạo dựng ứng dụng ngôn ngữ lập trình thông dụng nh Visual C++, Visual Basic, Delphi Đây công việc đòi hỏi nhiều công sức, thời gian khả lập trình chuyên sâu Cho dù sử dụng kỹ thuật lập trình tiên tiến, điều tránh khỏi phải biên dịch lại toàn ứng dụng (Compiler) - Phơng pháp thứ hai sử dụng công cụ phần mềm chuyên dụng cho hệ SCADA Phơng pháp thể tính u việt tính chuyên dụng Các công cụ có sẵn th viện thành phần cho việc xây dựng giao diện ngời-máy(HMI), nh phần mềm kết nối với thiết bị cung cấp liệu thông dụng Để đơn giản hoá việc tạo dựng, xu hớng kết hợp phơng pháp lập trình trực quan với ngôn ngữ script thông dụng (tơng tự việc soạn thảo văn bản) Đi xa nữa, số công cụ cho phép ta sử dụng biểu tợng, ký hiệu đồ hoạ để xây dựng giao diện ngời-máy, đồng thời biểu diễn liên quan logic thành phần chơng trình dới dạng khối chức 1.1.4 Cu trỳc h SCADA Mô hình phân cấp chức Hình 1.1 Mô hình phân cấp chức Một hệ thống tự động hoá trình công nghệ nói chung thờng đợc cấu trúc theo mô hình phân cấp hình chóp Theo mô hình này, chức đợc phân thành nhiều cấp khác nhau, từ dới lên Càng cấp dới chức mang tính chất hơn, đòi hỏi yêu cầu cao độ nhanh nhạy, thời gian phản ứng Một chức cấp đợc thực dựa chức cấp dới, có lợng thông tin cần trao đổi xử lý lớn nhiều Thông thờng, ngời ta coi cấp dới thuộc phạm vi hệ thống điều khiển giám sát - Cấp chấp hành (cấp thiết bị): Chức cấp chấp hành đo lờng, dẫn động chuyển đổi tín hiệu trờng hợp cần thiết Thực tế đa số thiết bị cảm biến hay chấp hành có phần điều khiển riêng cho việc thực đo lờng/truyền động đợc xác nhanh nhạy Các thiết bị thông minh (có vi xử lý riêng) đảm nhận việc xử lý chuẩn bị thông tin trớc đa lên cấp điều khiển - Cấp điều khiển cục bộ: Nhiệm vụ cấp điều khiển cục nhận thông tin từ cảm biến, tự động xử lý thông tin theo chơng trình ngời cài đặt sẵn truyền đạt lại kết xuống chấp hành Những thông tin kết việc điều khiển đợc chuyển lên cấp điều hành cấp điều khiển thờng đặt điều khiển PID, controllers, PLC, transmitter RTU số thông minh Cấp điều khiển cấp chấp hành đợc gọi chung cấp trờng (field level) điều khiển, cảm biến chấp hành đợc cài đặt trực tiếp trờng gần kề với hệ thống kỹ thuật - Cấp điều hành (cấp điều khiển giám sát): Khi đa số chức nh đo lờng, điều khiển, điều chỉnh, bảo toàn hệ thống đợc cấp sở thực nhiệm vụ cấp điều hành hỗ trợ ngời sử dụng việc cài đặt ứng dụng, thao tác, theo dõi, giám sát, vận hành xử lý tình bất thờng Khác với cấp dới, việc thực chức cấp điều hành thờng không đòi hỏi phơng tiện, thiết bị phần cứng đặc biệt máy tính thông thờng (máy tính cá nhân, máy trạm, máy chủ, terminal ) có giao diện mạng gọi chung máy tính điều hành Việc phân cấp chức nh tiện lợi thiết kế hệ thống lựa chọn thiết bị Theo nhà sản xuất đa kiến trúc tầng mạng thích hợp với đặc thù trao đổi thông tin cấp 1.1.5 ng dng ca h thng SCADA a) ng dng ca h thng SCADA H thng SCADA c ng dng rng rói cụng nghip kh nng thu thp d liu thun tin, giỏm sỏt, iu khin v qun lý hot ng ca h thng mt cỏch hiu qu Ngy cỏc h thng SCADA c ng dng hu ht cỏc ngnh cụng nghip theo hng chuyờn bit húa cho tng ngnh c th nh: - SCADA cho nh mỏy giy - SCADA cho nh mỏy xi mng - SCADA cho nh mỏy lc du v h thng kho cha (ng ng dn, h thng phõn phi du, khớ) - SCADA cho dn khoan du - SCADA cho h thng cp thoỏt nc - SCADA in lc (mng phõn phi v truyn ti in) - SCADA cho nh mỏy sn xut ung - SCADA cho nh mỏy sn xut húa cht, dc Thụng thng mt h thng SCADA c xp loi lm nhiu cp phc ph thuc vo s lng cỏc im o v s lng cỏc im iu khin Vi h c nh v trung bỡnh thi cú khong t 50, 500 hay n 1000 im o Cỏc h ln cú ti 2000 n 5000 im hoc hn na 97 STT Tip im ph CD 200.1 - ON u vo Cỏc c s d Status liu ca Colector SCADA D201 DI.CD200_1 Ghi chỳ Tip im thng úng CD 200.2 - ON D202 DI.CD200_2 CD 200.3 - ON D203 DI.CD200_3 CD 200.9 - ON D204 DI.CD200_9 CD 231.1 - ON D205 DI.CD231_1 CD 231.2 - ON D206 DI.CD231_2 CD 231.3 - ON D207 DI.CD231_3 CD 231.9 - ON D208 DI.CD231_9 CD 232.1- ON D209 DI.CD232_1 10 CD 232.2 - ON D210 DI.CD232_2 11 CD 232.3 - ON D211 DI.CD232_3 12 CD 232.9 - ON D212 DI.CD232_9 13 CD 271.1 - ON D213 DI.CD271_1 14 CD 271.2 - ON D214 DI.CD271_2 15 CD 271.7 - ON D215 DI.CD271_7 16 CD 271.9- ON D216 DI.CD271_9 17 CD 272.1 - ON D217 DI.CD272_1 18 CD 272.2 - ON D218 DI.CD272_2 19 CD 272.7 - ON D219 DI.CD272_7 20 CD 272.9 - ON D220 DI.CD272_9 21 CD 273.1- ON D221 DI.CD273_1 22 CD 273.2 - ON D222 DI.CD273_2 98 23 CD 273.7 - ON D223 DI.CD273_7 24 CD 273.9 - ON D224 DI.CD273_9 25 CD 274.1 - ON D225 DI.CD274_1 26 CD 274.2- ON D226 DI.CD274_2 27 CD 274.7 - ON D227 DI.CD274_7 28 CD 274.9 - ON D228 DI.CD274_9 29 CD 200.1 OFF H229 Tip im thng h 30 CD 200.2 OFF H230 31 CD 200.3 OFF H231 32 CD 200.9 OFF H232 33 CD 231.1 OFF H233 34 CD 231.2 OFF H234 35 CD 231.3 OFF H235 36 CD 231.9 OFF H236 37 CD 232.1- OFF H237 38 CD 232.2 OFF H238 39 CD 232.3 OFF H239 40 CD 232.9 OFF H240 41 CD 271.1 OFF H241 42 CD 271.2 OFF H242 43 CD 271.7 OFF H243 44 CD 271.9- OFF H244 45 CD 272.1 OFF H245 46 CD 272.2 OFF H246 47 CD 272.7 OFF H247 99 48 CD 272.9 OFF H248 49 CD 273.1- OFF H249 50 CD 273.2 OFF H250 51 CD 273.7 OFF H251 52 CD 273.9 OFF H252 53 CD 274.1 OFF H253 54 CD 274.2 - OFF H254 55 CD 274.7 OFF H255 56 CD 274.9 OFF H256 Bng 5.5 S liu tip im ph cu dao cỏch ly li in 110kV trm Súc Sn STT Tip im ph CD 100.1 - ON u vo Cỏc c s d Status liu ca Colector SCADA D101 DI.CD100_1 Ghi chỳ Tip im thng úng CD 100.2 - ON D102 DI.CD100_2 CD 100.3 - ON D103 DI.CD100_3 CD 100.9 - ON D104 DI.CD100_9 CD 101.1 - ON D105 DI.CD101_1 CD 101.2 - ON D106 DI.CD101_2 CD 101.3 - ON D107 DI.CD101_3 CD 101.9 - ON D108 DI.CD101_9 CD 131.1 - ON D109 DI.CD131_1 10 CD 131.2 - ON D110 DI.CD131_2 100 11 CD 131.3 - ON D111 DI.CD131_3 12 CD 131.9 - ON D112 DI.CD131_9 13 CD 132.1 - ON D113 DI.CD132_1 14 CD 132.2 - ON D114 DI.CD132_2 15 CD 132.3 - ON D115 DI.CD132_3 16 CD 132.9 - ON D116 DI.CD132_9 17 CD 134.1 - ON D117 DI.CD134_1 18 CD 134.2 - ON D118 DI.CD134_2 19 CD 134.3 - ON D119 DI.CD134_3 20 CD 134.9 - ON D120 DI.CD134_9 21 CD 171.1 - ON D121 DI.CD171_1 22 CD 171.2 - ON D122 DI.CD171_2 23 CD 171.7 - ON D123 DI.CD171_7 24 CD 171.9 - ON D124 DI.CD171_9 25 CD 172.1 - ON D125 DI.CD172_1 26 CD 172.2 - ON D126 DI.CD172_2 27 CD 172.7 - ON D127 DI.CD172_7 28 CD 172.9 - ON D128 DI.CD172_9 29 CD 173.1 - ON D129 DI.CD173_1 30 CD 173.2 - ON D130 DI.CD173_2 31 CD 173.7 - ON D131 DI.CD173_7 32 CD 173.9 - ON D132 DI.CD173_9 33 CD 174.1 - ON D133 DI.CD174_1 34 CD 174.2 - ON D134 DI.CD174_2 35 CD 174.7 - ON D135 DI.CD174_7 36 CD 174.9 - ON D136 DI.CD174_9 101 37 CD 100.1 OFF H137 Tip im thng h 38 CD 100.2 OFF H138 39 CD 100.3 OFF H139 40 CD 100.9 OFF H140 41 CD 101.1 OFF H141 42 CD 101.2 OFF H142 43 CD 101.3 OFF H143 44 CD 101.9 OFF H144 45 CD 131.1 OFF H145 46 CD 131.2 OFF H146 47 CD 131.3 OFF H147 48 CD 131.9 OFF H148 49 CD 132.1 OFF H149 50 CD 132.2 OFF H150 51 CD 132.3 OFF H151 52 CD 132.9 OFF H152 53 CD 134.1 OFF H153 54 CD 134.2 OFF H154 55 CD 134.3 OFF H155 56 CD 134.9 OFF H156 57 CD 171.1 OFF H157 58 CD 171.2 OFF H158 59 CD 171.7 OFF H159 60 CD 171.9 OFF H160 61 CD 172.1 OFF H161 102 62 CD 172.2 OFF H162 63 CD 172.7 OFF H163 64 CD 172.9 OFF H164 65 CD 173.1 OFF H165 66 CD 173.2 OFF H166 67 CD 173.7 OFF H167 68 CD 173.9 OFF H168 69 CD 174.1 OFF H169 70 CD 174.2 OFF H170 71 CD 174.7 OFF H171 72 CD 174.9 OFF H172 Bng 5.6 S liu tip im ph cu dao cỏch ly li in 22kV trm Súc Sn STT Tip im ph CD 441.1 - ON u vo Cỏc c s Status d liu ca Colector SCADA D401 Ghi chỳ DI.CD441_1 Tip im thng úng CD 434.2 - ON D402 DI.CD434_2 CD 442.2 - ON D403 DI.CD442_2 CD 472.2 - ON D404 DI.CD472_2 CD 474.2 - ON D405 DI.CD474_2 CD 476.2 - ON D406 DI.CD476_2 CD 478.2 - ON D407 DI.CD478_2 103 CD 441.1 OFF H408 Tip im thng h b CD 434.2 OFF H409 10 CD 442.2 OFF H410 11 CD 472.2 OFF H411 12 CD 474.2 OFF H412 13 CD 476.2 OFF H413 14 CD 478.2 - OFF H414 Quỏ trỡnh thu thp s liu Analog v SCADA Ton trm gm 20 l xut tuyn vy ta s dng 20 Power metter PECA V trớ ca cỏc PECA ny c th hin bng sau õy: Bng 5.7 Bng v trớ ca cỏc Power metter PECA STT Tờn PECA V trớ in ỏp Ghi chỳ PECA 434 L i MBA.T4 22kV in ỏp 22kV PECA 441 L i MBA.AT1 22kV PECA 442 L i MBA.TD42 22kV PECA 472 L i DP 22kV PECA 474 L i DP 22kV PECA 476 L i TR.GI 22kV PECA 478 L i AN.KH 22kV PECA 131 L i MBA.AT1 110kV in 110kV PECA 132 L i MBA.AT2 110kV ỏp 104 10 PECA 134 L i MBA.T4 110kV 11 PECA 171 L i Thỏi Nguyờn 110kV 12 PECA 172 L i Thỏi Nguyờn 110kV 13 PECA 174 L i ụng Anh 110kV 14 PECA 175 L i ụng Anh 110kV 15 PECA 231 L i MBA.AT1 220kV in ỏp 220kV 16 PECA 232 L i MBA.AT2 220kV 17 PECA 271 L i Thỏi Nguyờn 220kV 18 PECA 273 L i Vit trỡ 220kV 19 PECA 286 L i Bc Ninh 220kV 20 PECA 287 L i Ph Li 220kV C giõy mỏy tớnh SCADA gi lnh xung Power metter PECA c lờn cỏc s liu I, P, Q ca trm v ct vo buffer RAM SCADA gi ly s liu ny i cỏc s liu cú n v k thut hin th lờn cỏc trang Graphic, cỏc trang Trend sau ú mỏy tớnh SCADA tớnh trung bỡnh tớch ly cỏc s liu 10 phỳt ri ct vo c s liu Analog ca tng ngy, cỏc s liu ny s dựng in cỏc bỏo cỏo v th ti ca mi ngy Bng 5.8 Bng truyn s liu Analog t cỏc PECA lờn SCADA STT T PECA Lờn CSDL ca Ghi chỳ SCADA PECA 434 I434, P434, Q434 PECA 441 I441, P441, Q441 PECA 442 I442, P442, Q442 in ỏp 22kV 105 PECA 472 I472, P472, Q472 PECA 474 I474, P474, Q474 PECA 476 I476, P476, Q476 PECA 478 I478, P478, Q478 PECA 131 I131, P131, Q131 PECA 132 I132, P132, Q132 10 PECA 134 I134, P134, Q134 11 PECA 171 I171, P171, Q171 12 PECA 172 I172, P172, Q172 13 PECA 174 I174, P174, Q174 14 PECA 175 I175, P175, Q175 15 PECA 231 I231, P231, Q231 16 PECA 232 I232, P232, Q232 17 PECA 271 I271, P271, Q271 18 PECA 273 I273, P273, Q273 19 PECA 286 I286, P286, Q286 20 PECA 287 I287, P287, Q287 5.4 Thit k phn cng trung tõm in ỏp 110kV in ỏp 220kV Gii thiu chung Cỏc thit b phn cng trung tõm bao gm cỏc mỏy tớnh ch, cú tin cy v sn sng cao Thit k phn cng trung tõm, s lng mỏy tớnh ch v tớnh nng ca cỏc mỏy ch phi t yờu cu v tin cy cng nh cỏc yờu cu v tớnh m v tớnh d phũng Phn cng trung tõm s bao gm ớt nht cỏc phn t sau: - mỏy ch SCADA - mỏy tớnh ch lp trỡnh bo dng 106 - mỏy tớnh ch lu tr d liu quỏ kh phc v cho o to - mỏy tớnh ch tin x lý (Front-End Systems) - Mng LAN trung tõm, cu hỡnh kộp, tc cao cựng cỏc phn t liờn quan nh cỏp, dataswitch - Router v cỏp u ni gia trung tõm iu li in H Ni v trung tõm iu h thng in Bc - trm thao tỏc iu cho k s iu - trm thao tỏc dựng cho lp trỡnh v bo dng h thng - trm thao tỏc phc v cho o to - trm thao tỏc phc v cho tng i - Cỏc mỏy in phc v cho h thng: mỏy in s kin, mỏy in bỏo cỏo - H thng ng b thi gian - Cỏc thit b ngoi vi h tr - Cng truyn s RS232/485 19,2Kb ni lờn mt Bus RS485 truyn tin vi cỏc thit b hin trng l PECA v Status collector thu thp s liu hin trng - Thit b hin trng PECA v Status collector 1) Cỏc mỏy ch SCADA m bo yờu cu ca h thng, mỏy tớnh ch phi cú cỏc thụng s k thut ớt nht nh sau: - B vi x lý trung tõm (CPU) 64 bit, 1GHz - GB b nh RAM - 2*18 GB cng - Giao din tc cao vi mng LAN trung tõm - Thit b lu tr d phũng (bng t hoc a quang) Mt b thit b lu tr cú dung lng ln lu tr ton b d liu h thng v c s d liu - Giao din chun dnh cho cng ngoi 107 - H iu hnh UNIX 2) Mỏy tớnh ch lp trỡnh, bo dng v mỏy tớnh ch phc v cho o to - B vi x lý trung tõm (CPU) 64 bit, 1GHz - GB b nh RAM - 2*18 GB cng - Giao din tc cao vi mng LAN trung tõm - Thit b lu tr d phũng (bng t hoc a quang) Mt b thit b lu tr cú dung lng ln lu tr ton b d liu h thng v c s d liu - Giao din chun dnh cho cng ngoi - H iu hnh UNIX a Mỏy tớnh tin x lý (Front-End system) H thng thit b ny m nhn nhim v giao tip thụng tin vi cỏc PECA t ti trm cung cp d liu cho cỏc mỏy ch di dng ó c x lý thụ Cỏc chc nng ca thit b tin x lý ny l: - Nhn thụng tin t PECA - Chuyn i th tc truyn tin - Phỏt hin li v yờu cu truyn li - Phỏt hin h hng ng truyn hoc PECA - Chuyn i d liu dng thụ sang cỏc dng thớch hp H thng mỏy tớnh tin x lý bao gm c cỏc modem, cỏc thit b giao din khỏc b Cỏc trm thao tỏc Cỏc trm thao tỏc gm trm thao tỏc iu phc v cho k s iu hnh, trm phc v cho lp trỡnh v bo dng h thng, trm thao tỏc phc v cho o to, trm phc v cho tng i Cỏc trm phi m bo cỏc thụng s ti thiu nh sau: - B vi x lý trung tõm Intel Pentium hoc tng ng 108 - 512MB b nh RAM - 80GB a cng - DVD c/ghi - mn hỡnh ti thiu 17 inches vi phõn gii ớt nht 1280x1024 - Chut, bn phớm v cỏc thit b ngoi vi khỏc - H iu hnh Windows Trong s cỏc trm ny, trm thao tỏc phc v cho o to s c tỏch bit mụi trng thi gian thc ú l mụ hỡnh mụ phng trung tõm iu v li in Cỏc k s v ngi thc cú th thc hnh cỏc chc nng ca h thng SCADA mt cỏch an ton m khụng nh hng n hot ng ca li in c Mng LAN trung tõm Mng LAN phi l mng tc cao, ớt nht 100Mb/s dựng cỏc th tc giao tip chun húa cụng nghip (Ethernet, FDDI, ATM) mng LAN ny cú cu hỡnh kộp v cú kh nng d phũng cho h hng ca bt kỡ mt khu vc no ca mng khụng lm suy gim hot ng ca ton b trung tõm Khi cú s c mng LAN ang hot ng s td dng chuyn i sang mng LAN th hai khụng lm giỏn on cỏc cụng vic ang thc hin Cỏp ca mng LAN phi cú kh nng chng nhiu in t Quyn truy nhp mng phi c bo v v quy nh trc bi mt khu Mng LAN phi c trang b trn b vi switch cú cỏc cng 100Mb/s dnh cho vic u ni vi cỏc thit b ng thi, phi c trang b router cú cng dnh cho vic u ni vi mng WAN, c th l u ni vi trung tõm iu HT Bc d Thit b in n 109 Cỏc thit b in n dựng in cỏc bỏo cỏo, in cỏc s kin ca HT, s kin ca h thng mỏy tớnh, in mn hỡnh tt c cỏc trm thao tỏc (6 trm) u cú kh nng truy nhp n cỏc mỏy in Cỏc mỏy in cú: - Mỏy in s kin: dựng loi dot matrix, ớt nht 120 kớ t/ giõy, kh giy A4 B kớ t theo mó ASCII chun - Mỏy in bỏo cỏo: Dựng mỏy in Laser, phõn gii 600dot/inch, kh giy A3, A4, 17 trang/phỳt e H thng ng b thi gian, tn s H thng ny nhm cung cp cỏc thụng tin sau cho trung tõm: - Thi gian chun - Thi gian ng b - chờnh lch thi gian - Tn s h thng - chờnh lch tn s Thi gian ny s cung cp cho h thng mỏy tớnh trung tõm lm thi gian chun Thi gian chun cn cú chớnh xỏc ớt nht l 10-8, cú mt ng h d phũng v cú th hoỏn chuyn t ng cho ng h chun c ng b t h thng nh v ton cu GPS (Global Positioning System) Trong trng hp tm thi mt tớn hiu thi gian t GPS, h thng phi gi c thi gian vi chớnh xỏc cao Khi tớn hiu cú tr li, h thng phi cú kh nng ng b li tt c cỏc thit b liờn quan n nú 5.5 Phn mm SCADA Thc t, phn mm SCADA cú cỏc chc nng v ng dng ht sc a dng, tựy thuc vo cỏc hóng sn xut v cung cp hng Trong phm vi ca ti phn mm cn m nhim cỏc chc nng sau: 110 - Thu thp d liu - Giỏm sỏt - iu khin - Kim tra trng thỏi - Phõn tớch d liu - Phõn tớch v ghi trỡnh t s kin - Phõn tớch v ghi trỡnh t s c, bỏo ng - Liờn ng thao tỏc - Tớnh toỏn - Ghi chui cỏc s kin - Giỏm sỏt h thng iu khin - Giao din ngi mỏy, - Lu tr v khụi phc d liu quỏ kh - To bỏo cỏo thng l v c bit - Bo mt vic truy nhp v iu khin h thng Nh vy h thng SCADA ca trung tõm iu s phi tin hnh thc hin cỏc cụng vic sau õy: - Quột cỏc PECA ti cỏc trm bin ỏp v ly s liu thụ - Chuyn cỏc s liu thụ sang n v thớch hp phc v cho h thng (thao tỏc ny thc hin ti cỏc mỏy tớnh tin x lý) - Tớnh toỏn cỏc d liu cn thit trờn c s cỏc d liu o c - Kim tra gii hn cỏc d liu v cnh bỏo - Kim tra li thụng tin, h hng kờnh truyn hoc thit b trm - Thc hin cỏc lnh ca k s iu hnh - Chuyn d liu vo c s d liu vit mt chng trỡnh ng dng, ngi lp trỡnh cú th s dng nhiu ngụn ng khỏc nh C, C++, Visual Basic l ngụn ng i u 111 vic giỳp cho ngi dựng thit k h thi gian thc ú cỏc Interrupt hay cỏc Event s gi qua cỏc Object i thoi trờn mn hỡnh hoc cng truyn tin, rt thun tin cho vic xõy dng cỏc phn mm interface cụng nghip Chớnh vỡ vy bi lun ny ngi thit k ó chn ngụn ng lp trỡnh Visual Basic xõy dng nờn phn mm SCADA cho trm 220kV Súc Sn Phn lu chng trỡnh, thit k cỏc trang mn hỡnh v quy trỡnh thao tỏc phn mm mụ phng h thng SCADA trm c trỡnh by c th phn ph lc ca bn lun Kt lun: Trong chng ny ó xut cỏc gii phỏp k thut thit k cho h thng SCADA trm bin ỏp 220kV Súc Sn Cỏc gii phỏp k thut ny s gúp phn hon thin h thng thụng tin liờn lc phc v cụng tỏc hnh H thng SCADA khụng ch giỳp ớch cho vic hnh li in m cũn tham gia trc tip vo quỏ trỡnh trao i thụng tin h thng in vi cỏc cp iu cp trờn v phc v cho vic t ng húa trm bin ỏp ... instrument Protocols) vào việc xử lý, tính toán, kiểm tra điều khiển Đó hệ quản lý, giám sát quy mô lớn đáp ứng yêu cầu đa dạng phức tạp khác tích hợp hệ thống Hệ SCADA cho phép mô hệ thống thực máy... việc xây dựng hệ SCADA đại xây dựng phần mềm thiết kế giao diện HMI (Human Machine Interface) kết nối hệ thống truy nhập, truyền tải liệu 1.1.2 Chức nhiệm vụ hệ thống SCADA Chức cấp SCADA cung... Thit k phn mm SCADA 110 Kt lun KT LUN CHUNG TI LIU THAM KHO PH LC CHNG TNG QUAN V H THNG SCADA TRONG CễNG NGHIP 1.1 TNG QUAN V H THNG SCADA TRONG CễNG NGHIP 1.1.1 Định nghĩa Hệ SCADA (Supervisory