Đề tài ứng dụng PLC xây dựng panel scada giám sát lưới hạ thế

Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ỨNG DỤNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ (ĐỀ TÀI CẤP BỘ) CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI : TS NGUYỄN HỮU PHÚC THAM GIA ĐỀ TÀI : ThS HỒ PHẠM HUY ÁNH KS NGUYỄN THẾ KIỆT TP HỒ CHÍ MINH , Tháng 06 - 2003 Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ MỤC LỤC Lời mở đầu CH I: Tìm hiểu lứơi hạ yêu cầu mạng lứơi giám sát lứơi hạ CH I.I: Sơ đồ lứơi hạ phân phối điện Sơ đồ TNC Sơ đồ TNS Sơ đồ TNC – S Sơ đồ nối đất IT Sơ đồ nối đất TT CH I.II: Sơ đồ lứơi hạ tiêu thụ điện Lứơi phân phối hình tia Lứơi phân phới mạch vòng CH I.III: Cải thiện hệ số công suất Bản chất lụơng phản kháng Các đònh nghóa hệ số công suất 2.1 Hệ số công suất tức thời 2.2 Hệ số công suất trung bình 2.3 Hệ số công suất tự nhiên Nhu cầu cải thiện hệ số công suất CH I.IV: Các biện pháp nâng cao hệ số công suất Nâng cao hệ số công suất tự nhiên Nâng cao hệ số công suất cosϕ phương pháp bù 2.1 Bù tụ điện 2.2 Bù máy bù đồng 2.3 Bù động không đồng Tính toán phân phối dung lựơng bù 3.1 Xác đònh dung lựơng bù 3.2 Chọn tụ điện điều chỉnh dung lựơng bù CH I.V: Tìm hiểu lứơi hạ cần giám sát & bảo vệ Phân tích thành phần đối xứng bất đối xứng Tìm hiểu cố ngắn mạch cụ thể 2.1 Ngắn mạch ba pha 2.2 Ngắn mạch pha chạm đất 2.3 Sự cố pha không chạm đất 2.4 Sự cố pha chạm đất 2.5 Sự cố hở pha CH I.VI: Giới thiệu phương pháp bù công suất phản kháng Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Trang Ch 1/1 Ch 1/1 Ch 1/1 Ch 1/2 Ch 1/2 Ch 1/3 Ch 1/4 Ch 1/5 Ch 1/5 Ch 1/6 Ch 1/6 Ch 1/6 Ch 1/6 Ch 1/6 Ch 1/7 Ch 1/7 Ch 1/7 Ch 1/8 Ch 1/8 Ch 1/8 Ch 1/9 Ch 1/9 Ch 1/9 Ch 1/10 Ch 1/10 Ch 1/10 Ch 1/11 Ch 1/13 Ch 1/14 Ch 1/14 Ch 1/15 Ch 1/16 Ch 1/17 Ch 1/19 Ch 1/21 Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ tụ điện Tác dụng tụ bù dọc Tác dụng tụ bù ngang CH I.VII: Đặc điểm mạng giám sát lứơi hạ đại Giới thiệu chung Yêu cầu tạo mạng mạng SCADA giám sát lứơi hạ Giới thiệu thông số kỹ thuật số thiết bò giám sát lứơi hạ thết đại 3.1 DIGIPACT UM0 VOLMETER 3.2 DIGIPACT IM0 AMMETER 3.3 DIGIPACT PM150 POWER METER CH II: Giới thiệu PLC TSX-Premium CH II.I: Giới thiệu phần cứng PLC TSX 57 Giới thiệu RACK Giới thiệu module Nguồn 2.1 Các họ module nguồn 2.2 Mô tả vật lý (cho khối nguồn TSX PSY 2600 sử dụng) Giới thiệu module vi xử lý (processor) Giới thieäu module input analog TSX AEY 414, AEY 800 4.1 Giới thiệu, mô tả vật lý ký hiệu ngõ vào module 4.2 Cách lắp đặt, chèn module Rack CH II.II: Giới thiệu phần mềm PL7 PRO PLC TSX Premium CH II.III: Giới thiệu ngôn ngữ lập trình Ngôn ngữ Ladder Program (LD) 1.1 Đặc điểm 1.2 Các biểu tựơng lệnh hình hoạ Ngôn ngữ Structured Text (ST) Ngôn ngữ Instruction List (IL) Ngôn ngữ Grafcet Sequential Function Chart-SFC) Các lệnh nâng cao CH III: Xây dựng lưu đồ giải thuật SCADA giám sát lứơi hạ Ch III.I: Lựa chọn cấu hình phần cứng Ch III.II: Xây dựng lưu dồ (Flowchart) vận hành giám sát lứơi hạ Ch III.III: Xây dựng chương trình Ladder giám sát lứơi hạ Bảng tóm tắt cách chọn & phân bố biến dùng Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIEÄT Ch 1/21 Ch 1/23 Ch 1/24 Ch 1/24 Ch 1/27 Ch 1/29 Ch 1/29 Ch 1/30 Ch 1/30 Ch 2/1 Ch 2/3 Ch 2/3 Ch 2/4 Ch 2/4 Ch 2/5 Ch 2/6 Ch 2/12 Ch 2/12 Ch 2/12 Ch 2/13 Ch 2/15 Ch 2/15 Ch 2/15 Ch 2/16 Ch 2/20 Ch 2/23 Ch 2/24 Ch 2/26 Ch 3/1 Ch 3/1 Ch 3/3 Ch 3/11 Ch 3/11 Baùo caùo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ chương trình: 1.1 Các biến Bit nội %Mi 1.2 Phân bố biến nội %MWi 1.3 Các biến từ kép nội %MDi 1.4 Bảng phân bố biến DIGITAL ngõ vào %Ii 1.5 Bảng phân phối biến DIGITAL ngõ %Qi 1.6 Bảng phân bố biến ANALOG ngõ vào %IWi 1.7 Bảng phân bố biến ANALOG ngõ %QWi Phân tích tóm tắt giải thuật chương trình SCADA giám sát lứơi hạ CH IV: Xây dựng giao diện động thời gian thực để giám sát lứơi hạ (công cụ Runtime Screen) Ch IV.I: Giới thiệu chung Menu PL7-PRO hoạt động mode offline (không kết nối) 1.1 Các thục đơn soạn thảo có sẵn hình khai thác 1.2 Cửa sổ mành hình khai thác RUNTIME SCREEN 1.3 Các giai đoạn bắt đầu soạn thảo RUNTIME 1.4 Printing Ch IV.II: Menu PL7-PRO hoạt động mode online (kết nối) Các đối tựơng động Thứ tự hiển thò đối tựơng Chọn lựa đối tựơng động Palette công cụ uility Hiệu chỉnh biến Tìm kiếm biến Quản lí hiển thò Quản lí keyboard điều khiển PLC Tool tips Ch IV.III: Mành hình chẩn đoán (Viewer) Giới thiệu Cấu trúc dòng nhắn báo lỗi Hiển thò dòng nhắn báo lỗi 3.1 Colors (Màu) 3.2 Flashing (Chớp tắt) Quản thao tác thực với dòng báo lỗi Lưu trữ dòng báo lỗi Ch IV.IV: Ứng dụng RUNTIME xây dựng giao diện động cho Panel SCADA giám sát lứơi hạ Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIEÄT Ch 3/11 Ch 3/14 Ch 3/16 Ch 3/16 Ch 3/18 Ch 3/19 Ch 3/19 Ch 3/20 Ch 4/1 Ch 4/1 Ch 4/1 Ch 4/1 Ch 4/3 Ch 4/6 Ch 4/27 Ch 4/31 Ch 4/31 Ch 4/31 Ch 4/31 Ch 4/31 Ch 4/31 Ch 4/32 Ch 4/33 Ch 4/33 Ch 4/33 Ch 4/34 Ch 4/34 Ch 4/34 Ch 4/35 Ch 4/35 Ch 4/36 Ch 4/36 Ch 4/37 Ch 4/38 Baùo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ Xây dựng hình giao diện động dùng cho Panel SCADA giám sát lứơi hạ thế: 1.1 Cửa sổ Overview-Screen 1.2 Các cửa sổ thông số động %Si - %Mi - %Ii & %Qi 1.3 Cử sổ truy cập thông số lứơi hạ 1.4 Cửa sổ đồ thò thời gian thực (Trend Diagram) 1.5 Cửa sổ truy cập sơ đồ lứơi hạ 1.6 Cưả sổ truy cập cố lứơi hạ 1.7 Cửa sổ truy cập sở liệu lứơi hạ Ch IV.V: Tóm tắt tính giám sát – điều khiển Panel SCADA giám sát lứơi hạ thế: CH V: Tổng hợp kết thực nghiệm Panel SCADA giám sát lứơi hạ Ch V.I: Giới thiệu chung Ch V.II: Giới thiệu cấu hình phần tử cuả module SCADA thử nghiệm Ch V.II: Các kết thử nghiệm module SCADA giám sát lứơi hạ Thử nghiệm giám sát, đo, hiển thò thông số dòng I, áp U, công suất S lứơi hạ chế độ vận hành bình thương 1.1 Thục nghiệm mách hạ nguồn – tải 1.2 Thự nghiệm mạch hạ pha nguồn – tải song song: Thử nghiệm module SCADA phát & cảnh báo kòp thời dạng cố ngắn mạch pha, pha, pha nhánh nhánh tải đầu cuối 2.1 Thử nghiệm ngắn mạnh pha 2.2 Thử nghiệm ngắn mạch pha 2.3 Thử nghiệm ngắn mạch pha Thử nghiệm module SCADA phát & cảnh báo kòp thời dạng cố áp pha (1 pha, pha hay pha) nhánh nhánh tải đầu cuối: Thủ nghiệm module SCADA phát & cảnh báo kòp thời dạng cố thấp áp áp biến động nguồn lứơi hạ Thử nghiệm module SCADA phát & cảnh báo kòp thời dạng cố dòng rò xuất đừơng dây hay dòng rò từ pha nối võ thiết bò Thử nghiệm module SCADA hỗ trợ ngắt mạch CB chưa ngắt mạch kòp: Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Ch 4/39 Ch 4/40 Ch 4/41 Ch 4/43 Ch 4/44 Ch 4/45 Ch 4/46 Ch 4/47 Ch 4/49 Ch 5/1 Ch 5/1 Ch 5/2 Ch 5/8 Ch 5/8 Ch 5/8 Ch 5/14 Ch 5/19 Ch 5/20 Ch 5/21 Ch 5/22 Ch 5/24 Ch 5/25 Ch 5/27 Ch 5/29 Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ 6.1 Dùng SCADA hỗ trợ điều khiển đóng ngắt mạch tải chế độ vận hành bình thừơng: 6.2 SCADA hỗ trợ điều khiển đóng ngắt mạch tải có cố tải kéo dài: Thử nghiệm khả tạo sở liệu liên quan đến tình cố module SCADA Thử nghiệm khả hiển thò dạng đồ thò (Trend Diagram) giá trò dòng I, áp U, công suất S-P-Q theo thời gian thực nhánh nhánh tải đầu cuối module SCADA Thử nghiệm khả theo dõi tự động bù hệ số công suất cosϕ cho nhánh cho nhánh tải đầu cuối module SCADA Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Ch 5/30 Ch 5/32 Ch 5/33 Ch 5/36 Ch 5/38 Baùo caùo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ CHI : ĐẶC ĐIỂM CỦA MẠNG GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ HIỆN ĐẠI : Mạng SCADA giám sát lưới hạ , xu phát triễn , ngoi chức giám sát & thu thập xử lý liệu , phải góp phần thỏa mãn mục tiêu bao gồm : • Bảo đảm tính liên tục lưới hạ • Tối ưu hóa nguồn tài nguyên chất lượng bảo trì • Nâng cao chất lượng điện • Bảo đảm an toàn lưới hạ HÌNH 1.1 : TẢI ĐẦU CUỐI LƯỚI HẠ THẾ HIỆN ĐẠI Lưới điện hạ đại lắp đặt luôn phải thỏa mãn mục tiêu sau : • Nâng cao mức linh hoạt xử dụng điện • Giảm giá thành sử dụng điện • Tiết kiệm chi phi lắp đặt, bảo trì & nâng cấp • Bảo đảm an toàn cho người vận hành • Cải thiện tiện nghi vận hành lưới hạ Muốn lưới hạ cần phải có TÍNH THÍCH ỨNG CAO, KHẢ NĂNG NÂNG CẤP & TÍNH THÍCH NGHI với cấu hình lắp đặt Người vận hành lưới hạ để thỏa mãn yêu cầu mạng SCADA giám sát lưới cần phải biết: Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ Cài đặt đầy đủ chức điều khiển lắp đặt , nắm tốt trạng thái vận hành , gồm khả điều khiển từ xa khí cụ thiết bò • Kết nối tốt với phần tử nằm mạng hạ vận hành, bảo đảm đáp ứng nhanh có cố xãy • Khai thác xử lý tốt liệu thu thập • Đo hiển thò thông số lưới phân phối (dòng , áp , công suất , cosϕ ) • Bảo đảm an toàn cho người thiết bò Như ta qui nhóm chức lớn cho mạng SCADA giám sát lưới hạ bao gồm : Đ0 LƯỜNG, HIỂN THỊ, ĐIỀU KHIỂN & QUẢN LÝ , minh họa theo HÌNH 1.2 : • HÌNH 1.2 : CHỨC NĂNG LỚN CỦA MẠNG SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ Sơ đồ HÌNH 1.2 thể chức lớn mạng SCADA giám sát lưới hạ th bao gồm : • Chức ĐO LƯỜNG : bảo đảm thu thập đầy đủ liệu liên quan đến hệ thống phân phối lưới hạ th Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ • • • Chức HIỂN THỊ : thể đầy đủ thông số lưới kòp thời cảnh báo cố có Chức ĐIỀU KHIỂN : có khả GIÁM SÁT ĐIỀU KHIỂN TỪ XA thành phần lưới hạ Chức QUẢN LÝ : bảo đảm giảm chi phi vận hành tăng cường tiện nghi & đơn giản hóa công tác bảo trì Các thiết bò bảo vệ & đóng cắt đại cho phép mở rộng chức nêu trên, cụ thể : Nâng cao tính đo thông số lưới điện , giá trò dòng & áp mặt trước PANEL hiển thò , mà thể đại lượng P; S; cosϕ ϕ khả truyền giá trò đo máy tính PC trung tâm Chức điều khiển có nhiều tính : Có khả tập trung liệu để kiểm tra phân tích Điều khiển từ xa CB thiết bò khác mạng Hiển thò thông báo trạng thái thiết bò tình trạng điện áp Phát cố cảnh báo kòp thời Chức chẩn đoán bảo trì có thêm tính đònh vò trí nơi bò cố lưu trữ thông số liên quan đến cố Chức quản lý có khả đọc thông số điện tiêu thụ từ xa , giám sát phân tích đầy đủ đại lượng P; S; cosϕ ϕ 1) YÊU CẦU TẠO MẠNG CỦA MẠNG SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ : Ta khai thác Sản phẩm tiêu biểu thuộc họ DIGIPACT (SCHNEIDER) bao gồmø Đồng hồ công suất DIGIPACT PM100 , PM150 , PM300 , HÌNH 1.3 : DIGIPACT PM100 HIỂN THỊ I, U, P, S & CÁC THÀNH PHẦN HÀI Khả nối mạng DIGIPACT PM mạnh , cụ thể sau : PM150 nối mạng cục (DIGIPACT internal bus) Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ PM300 trao đổi liệu trực tiếp với PC hay PLC qua đường truyền RS232 , sử dụng giao thức MODBUS/JBUS HÌNH 1.4 : KHẢ NĂNG NỐI MẠNG NỘI BỘ THÔNG QUA BỘ THU THẬP DỮ LIỆU DC150 HÌNH 1.5 : KHẢ NĂNG NỐI MẠNG TRỰC TIẾP VỚI MÁY CHỦ PC THÔNG QUA GIAO THỨC MODBUS/JBUS PROTOCOL Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ HÌNH 4.30A : CỬA SỔ TRUY CẬP THÔNG SỐ ĐỘNG %Mi HÌNH 4.30B : CỬA SỔ TRUY CẬP BIẾN CÁC BIT ĐẦU VÀO %Ii Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ 10) CỬA SỔ TRUY CẬP THÔNG SỐ LƯỚI HẠ THẾ : Cửa sổ thông số lưới thiết kế mô cấu trúc lưới hạ gồm nhánh AB nhánh tải CD , EF & GH Ở Hình 4.32 , cửa sổ thể MODE OFF-LINE nên kết thông số thu thập từ lưới Khi chạy chương trình kết nối với mạng hạ MODE ONLINE , giá trò IU-S-P-COSϕ nhánh nhánh tải thể cập nhật theo thời gian thực Số lần vận hành cho biết số lần DỪNG rối KHỞI ĐỘNG nhánh tải khoảng thời gian ta chọn trước Nếu cố , thông tin số lần cố cửa sổ MODE ONLINE Giá trò thông số lưới chuyển đổi xử lý tính toán dạng biến nội FLOAT 32 bit (%MFi), nhờ kết thể bảo đảm mức xác cần thiết Từ cửa sổ MODE ONLINE , ta nhắp chọn nút ấn (BUTTON) để truy cập cửa sổ khác (VD : Sơ đồ lưới , Trend Diagram , Overview Screen) Trường hợp lưới hạ mở rộng thêm nhánh tải, cửa sổ chổ trống cho ta thiết kế bổ sung mà phá bỏ thiết kế cũ có HÌNH 4.32 : CỬA SỔ TRUY CẬP THÔNG SỐ LƯỚI Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ 11) CỬA SỔ ĐỒ THỊ THỜI GIAN THỰC (TREND DIAGRAM) : HÌNH 4.33 thể đồ thò TREND DIAGRAM chế độ nghó (MODE OFFLINE) nên đặc tuyến thể giá trò thông số U(V) – I(A) – S(VA) – P(W) & COSϕ theo trục thời gian chưa cập nhật thể Ở MODE ONLINE để đọc giá trò nhiều thông số đồ thò , ta thiết kế đặc tuyến với nhiều màu khác để dễ dàng phân biệt : Đặc tuyến dòng I(A) có màu đỏ Đặc tuyến áp U(V) có màu xanh dương Đặc tuyến công suất tác dụng P(W) có màu nâu Đặc tuyến công suất biểu kiến S(VA) có màu lục Đặc tuyến hệ số công suất có màu hồng Các thang thò , kích thước cửa sổ hửu hạn nên không đạt độ phân giải cao Việc thiết kế điều chỉnh tự động thang thò tùy theo độ lớn , nhằm đạt độ phân giải cao , khả thi nhiều công sức nên chưa cần triễn khai cho ứng dụng SCADA giám sát Từ cửa sổ MODE ONLINE , ta nhắp chọn nút ấn (BUTTONs) để truy cập cửa sổ khác (VD : Sơ đồ lưới , Trend Diagram , Overview Screen, Thông số lưới , Dữ liệu lưới) Trường hợp lưới hạ mở rộng thêm nhánh tải, cửa sổ chổ trống cho ta thiết kế bổ sung đồ thò thời gian cho phân đọan mà phá bỏ thiết kế cũ có HÌNH 4.33 : CỬA SỔ THEO DÕI ĐỒ THỊ THỜI GIAN THỰC Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ 12) CỬA SỔ TRUY CẬP SƠ ĐỒ LƯỚI HẠ THẾ : Đây xem cửa sổ giao diện chương trình SCADA giám sát lưới hạ Hình 4.34 thể đầy đủ phần tử tỉnh động sơ đồ lưới hạ MODE OFFLINE Khi chuyển sang MODE kết nối ONLINE , nhánh tải pha thể màu khác để thể trạng thái vận hành mà nhánh tải có : Màu XANH ứng với nhánh tải vận hành bình thường Màu LỤC ứng với nhánh tải dừng vận hành Màu XANH LẠT dành cho dây PE dây trung tính N Màu ĐỎ ứng với nhánh tải có cố Nhánh tải cố , sau giải trừ cố chuyển màu LỤC chờ vận hành Mỗi nhánh tải có nút ấn cho phép ta nhắp hình để điều khiển VẬN HÀNH/DỪNG nhánh tải từ xa Các dòng báo kiểu cố thiết kế đầy đủ , cho phép thể xác nhánh tải bò cố loại Các máy cắt CB (từ MC1 đến MC5) dùng màu xanh hay lục để thể trạng thái đóng hay mở , hổ trợ cho dòng báo đóng – mở có Ta nhắp chọn nút ấn MODE ONLINE để truy cập cửa sổ giao diện khác Các kết vận hành cụ thể trình bày CHƯƠNG HÌNH 4.34 : CỬA SỔ VẬN HÀNH SƠ ĐỒ LƯỚI HẠ THẾ Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ 13) CỬA SỔ TRUY CẬP SỰ CỐ LƯỚI HẠ THẾ : Hình 4.35 thể cửa sổ giám sát cố lưới hạ , thể đầy đủ kiều biến cố MODE nghỉ OFFLINE Khi có nhánh tải bò cố dòng hay áp , cửa sổ cố dựa theo kết phân loại cố, cung cấp bổi chương trình SubRoutine , để thể dòng báo cố phù hợp Các dòng báo khác mức tích cực không nên không xuất cửa sổ mode kết nối ONLINE Thông qua lập trình ta xác đònh pha cụ thể bò cố d8ể xuất kết cửa sổ giám sát cố Thời điểm xuất cố , thời điểm giải trừ xong cố khoảng thời gian tồn cố tức thời ghi nhận với độ xác đến mức giây Số cố xãy nhánh tải khoảng thời gian người điều hành qui đònh thể Từ cửa sổ MODE ONLINE , ta nhắp chọn nút ấn (BUTTONs) để truy cập cửa sổ khác (VD : Sơ đồ lưới , Trend Diagram , Overview Screen, Thông số lưới , Dữ liệu lưới) Trường hợp lưới hạ mở rộng thêm nhánh tải, cửa sổ chổ trống cho ta thiết kế bổ sung cố lưới cho nhánh tải HÌNH 4.35 : CỬA SỔ TRUY CẬP SỰ CỐ LƯỚI HẠ THẾ Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ 14) CỬA SỔ TRUY CẬP CƠ SỞ DỮ LIỆU LƯỚI HẠ THẾ : Hình 4.36 thể cửa sổ truy cập liệu cố lưới hạ , MODE OFFLINE Giao diện giúp người vận hành lưới truy ngược kiểu cố, khoảng thời gian cố , thời điểm cố nhiều thông số khác liên quan đến cố xãy khứ HÌNH 4.36 : CỬA SỔ TRUY CẬP CƠ SỞ DỮ LIỆU LƯỚI Như PANEL GIÁM SÁT SCADA LƯỚI HẠ THẾ bao gồm đầy đủ cấu trúc tối thiểu hệ thống SCADA lưới hạ bao gồm : Xây dựng Giao diện thân thiện người – máy HMI (HUMAN MACHINE INTERFACE) dựa tiện ích RUNTIME SCREEN phần mềm PL7PRO lập trình cho PLC TSX57 Ta hiển thò phối hợp nhiều cửa sổ , phối hợp với bảng Table Animation hay bảng Cross Reference có sẳn phần mềm PL7-Pro (HÌNH 4.37) Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ HÌNH 4.37 : GIAO THIỆN THÂN THIỆN VỚI NHIỀU CỬA SỔ MỞ ĐỒNG THỜI Lưới pha hạ cung cấp điện cho loại tải đầu cuối thông dụng ( tải đèn tròn trở , tải Động Cơ pha mang tính cảm tải tụ mang tính dung) Lưới bảo vệ tải & ngắn mạch dùng CB ; điều khiển đóng cắt contactor : MTU (Main Terminal Unit ) PLC TSX57 có cấu hình trung bình bao gồm: • CPU kết nối với PC (máy tính) qua đường truyền RS232/RS485 đơn vò xử lý trung tâm thực chương trình SCADA • MODULE INPUT ghi nhận trạng thái vận hành nhánh nhánh tải lưới pha hạ thông qua tín hiệu ON-OFF đưa về, qua thực chức giám sát lưới SCADA hạ • MODULE OUTPUT xuất tín hiệu điều khiển đến phần tử thừa hành (CB, cuộn coil contactor) , qua thực chức điều khiển lưới SCADA hạ • MODULE INPUT ANALOG dùng thu thập giá trò dòng, áp lưới pha hạ , qua lập trình tính toán, xử lý hiển thò đại lượng dòng I, áp U (pha dây), thành phần công suất P-Q-S, hệ số công suất cosϕ , Tùy theo nhu cầu vận hành đặc biệt lưới điện pha hạ (tự động đóng cắt tụ để bù công suất cosϕ , bổ sung máy phát dự phòng tủ ATS, ), chương trình phần mềm SCADA hình giao diện GUI (graphic user’s interface) linh hoạt bổ sung hiệu chỉnh Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ CH4.V TÓM TẮT CÁC TÍNH NĂNG GIÁM SÁT-ĐIỀU KHIỂN CHÍNH CỦA PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ : MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM SCADA LƯỚI HẠ THẾ có giao diện thể đầy đủ tính giám sát, điều khiển mà hệ thống SCADA lưới hạ phải đảm nhận Người vận hành lưới dễ dàng theo dõi tình trạng vận hành lưới qua giao diện lưới hạ pha (HÌNH 4.38): HÌNH 4.38 : CỬA SỔ GIAO DIỆN LƯỚI HẠ THẾ CẦN GIÁM SÁT Muốn theo dõi thông số Dòng I, p U,Công suất P-Q-S, lưới , ta xuất phát từ giao diện SCADA tổng quát lưới hạ (HÌNH4.39) : HÌNH 4.39 : PHỐI HP CỬA GIAO DIỆN BROWSER & OVERVIEW Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ Từ ta nhắp chọn nút ấn THÔNG SỐ LƯỚI để truy cập cửa sổ giao diện thể cập nhật giá trò Dòng I, p U,Công suất P-Q-S, Hệ số công suất cos ϕ nhánh phân đoạn : HÌNH 4.40 : CỬA SỔ TRUY CẬP THÔNG SỐ LƯỚI HẠ THẾ Trên cửa sổ giao diện này, ta theo dõi số lần khởi động số lần cố (nếu có) phân đoạn Giá trò dòng áp hành phân đoạn theo dõi tiện lợi thông qua giao diện TREND DIAGRAM , biểu diễn độ lớn dòng, áp, cosϕ , công suất theo thời gian (HÌNH 4.41) HÌNH 4.41 : CỬA SỔ TRUY CẬP ĐỒ THỊ TREND DIAGRAM Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ Giá trò đại lượng điện theo thời gian thể CODE màu khác nhau, tiện cho người giám sát lưới theo dõi Các thông số khác liên quan đến thời gian thời điểm vận hành cho phân đoạn thể Bảng Thông số Vận Hành Lưới (HÌNH 4.42): BẢNG 4.42 : CỬA SỔ TRUY CẬP BẢNG THÔNG SỐ VẬN HÀNH LƯỚI Hình 4.42 cho thấy ta đồng thời mở nhiều cửa sổ giao diện để truy cập giám sát lưới hiệu Khi cần truy cập thông số biến đầu vào %I & %IW dùng ghi nhận trạng thái đóng cắt ON-OFF dùng ghi nhận giá trò dòng , áp , cần đo đạc, ta truy cập TABLE_I & TABLE_IW tương ứng: Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ Trình giám sát SCADA Lưới Hạ Thế phải có khả phát thông báo tức thời dạng cố tải ngắn mạch xãy nhánh phân đoạn Khi có cố xãy ra, trình giám sát SCADA phải có khả phân biệt xác phân đoạn bò cố , mà phải phân biệt cố tải hay ngắn mạch, cố 1pha, pha hay pha Đồng thời trình giám sát SCADA phải ghi nhận kòp thời thời điểm cố khoảng thời gian lưới phải ngưng vận hành cố HÌNH 4.43 thể cửa sổ giao diện SCADA sơ đồ lưới hạ với thông báo dạng cố xãy : HÌNH 4.43 : CỬA SỔ GIÁM SÁT SỰ CỐ LƯỚI HẠ THẾ Thời điểm cố cũõng khoảng thời gian ngưng vận hành lưới cố cho lần cố gần phân đoạn truy cập qua TABLE_SUCO(SC) HÌNH 4.44 : Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ HÌNH 4.44 : CỬA SỔ TRUY CẬP BẢNG DỮ LIỆU SỰ CỐ Khi cần tham khảo số lần cố, loại cố, thới điểm cố khoảng thời gian cố xãy cho nhánh tải lưới hạ thế, ta truy cập sở liệu TABLE_DLSC cho nhánh tải (HÌNH 4.45) : HÌNH 4.45 : TRUY CẬP BẢNG CƠ SỞ DỮ LIỆU CỦA TỪNG NHÁNH TẢI Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ Ta truy cập cửa sổ giao diện DỮ LIỆU SỰ CỐ LƯỚI để nắm bắt số lần cố, loại cố xãy mạch nhánh tải: (HÌNH 4.46) HÌNH 4.46 : TRUY CẬP DỮ LIỆU SỰ CỐ LƯỚI HẠ THẾ Khi cần truy cập thông số biến NỘI %M & %MW dùng ghi nhận THỜI GIAN, THỜI ĐIỂM VẬN HÀNH hay SỰ CỐ; CÁC GIÁ TRỊ DÒNG, ÁP , CÔNG SUẤT , thời điểm xác đònh qua, ta truy cập TABLE_M & TABLE_MW tương ứng: (HÌNH4.47) HÌNH 4.47 : TRUY CẬP BẢNG GIÁ TRỊ CÁC BIẾN NỘI %Mi & %MWi Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ Cuối xét đến khả điều khiền , đóng cắt nhánh tải , người vận hành trình SCADA lưới hạ tác động trực tiếp lên nút ấn ON-OFF cho nhánh tải cửa sổ giao diện SƠ ĐỒ LƯỚI tác động lên tín hiệu điều khiển ngõ Bảng TABLE_Q (HÌNH 4.48) : HÌNH 4.48 : TRUY CẬP GIAO DIỆN ĐIỀU KHIỂN TỪ XA QUA PC MONITOR CÁC NHÁNH TẢI CỦA LƯỚI HẠ THẾ Nhận xét tóm tắt: RUNTIME xem chương trình giống dạng tiện ích nhiều chương trình tiện ích khác, làm ta bớt khó khăn cách học cách ứng dụng Tiện ích nhằm theo dõi trình hoạt động biến gán có điều kiện hình họa Khi ta lấy biến động thư viện biến động nghóa có hai hay ba trường hợp biến nằm hình họa, ta nhấn vào nút “Next aminated object” “Previous aminated object” công cụ Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ Utility Toolbar (có thể nhấn phím F4/F5) để kiểm tra lại gán điều kiện hiển thò, kiểu hiển thò cho hình Trường hợp biến tónh ta làm cách tạo nhiều hình giống gán điều kiện hiển thò cho hình Nếu thấy có nghi ngờ trạng thái biến ta mô Runtime để biết xác trạng thái biến Lưu ý: Khi viết chương trình cần kiểm tra kỹ biến tránh trường hợp trùng tên biến, việc Copy hình gây nhiều hình có biến mà ta khó thay đổi tên biến bảng thò cho biến dạng Float hay Integer Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIEÄT ... ĐẠI GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ CH II : XÂY DỰNG LƯU ĐỒ & GIẢI THUẬT SCADA. .. Contactor II.3 XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH LADDER GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ : Báo cáo: NGUYỄN HỮU PHÚC – HỒ PHẠM HUY ÁNH – NGUYỄN THẾ KIỆT Báo cáo NCKH / DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ 2.3.1... DÙNG PLC XÂY DỰNG PANEL SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ tụ điện Tác dụng tụ bù dọc Tác dụng tụ bù ngang CH I.VII: Đặc điểm mạng giám sát lứơi hạ đại Giới thiệu chung Yêu cầu tạo mạng mạng SCADA giám sát