Báo cáo Hệ thống Thông tin điện lực Phương pháp đánh giá độ tin cậy bằng phương pháp CHH hệ thống thông tin quang

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰCKHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

MÔN: HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐIỆN LỰC

ĐỀ TÀI: PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY BẰNG PHƯƠNGPHÁP CHH CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANNG

Giảng viên hướng dẫn: NGÔ NGỌC THÀNH Sinh viên thực hiện: PHÍ ANH TUẤN

MỤC LỤC

CHƯƠNG I: CÔNG NGHỆ TRUYỀN DẪN QUANG TRONG HTTTDL VIỆT

1 Các khái niệm cơ bản 1

- Thông tin quang: 1

- Các ưu, nhược điểm của sợi quang: 1

- Cáp sợ quang: 2

2 Tổng quan về hệ thống thông tin quang 3

- Cấu hình của hệ thống thông tin quang: 3

- Cấu trúc logic cơ bản của một kênh thông quang trong HTTTDL 5

CHƯƠNG II: ĐỘ TIN CẬY HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG 6

2.1 Phân tích kênh thông tin Quang theo góc độ CHH 6

LỜI MỞ ĐẦU

Bảo đảm chất lượng điện năng để cung cấp dịch vụ điện với chất lượng ngày càng cao, liên tục, an toàn và hiệu quả luôn là mối quan tâm thường xuyên và cấp thiết đối với ngành Điện.

Với định hướng phát triển ngành điện theo hướng đa dạng hóa sở hữu, hình thành thị trường điện trong nước, trong đó Nhà nước giữ độc quyền ở khâu truyền tải và chi phối trong khâu sản xuất và phân phối điện, nâng cao chất lượng cung cấp điện là yếu tố quyết định hàng đầu đối với các Công ty Điện lực khi tham gia vào thị trường bán buôn điện cạnh tranh.

Chất lượng cung cấp điện ngoài các yêu cầu về điện áp, tần số thì tính liêntục cấp điện cho khách hàng cũng là một yêu cầu hết sức quan trọng.

Lưới điện phân phối là khâu cuối cùng của hệ thống điện, đưa điện năng trực tiếp đến hộ tiêu dùng Vì vậy tính liên tục cung cấp điện cho phụ tải có mối quan hệ mật thiết và phụ thuộc trực tiếp vào độ tin cậy của lưới điện phân phối Độ tin cậy của lưới điện phân phối được đánh giá qua nhiều chỉ tiêu khác nhau, trong đó các chỉ tiêu đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối theo phương pháp cây hỏng hóc hiện nay được sử dụng phổ biến.

Do hạn chế về kinh nghiêm thực tiễn, nguồn tài liệu hạn chế và kiến thức thực tế và thời gian nên báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót mong thầyvà các bạn thông cảm bỏ qua và góp ý thêm để báo cáo được hoàn chỉnh hơn.

Trong quá trình làm đồ án, nhóm chúng em chân thành cảm ơn thầy giáo: Ngô Ngọc Thành đã hướng dẫn tận tình để chúng em hoàn thành bài báo cáo ngày hôm nay.

CHƯƠNG I: CÔNG NGHỆ TRUYỀN DẪN QUANG TRONGHTTTDL VIỆT NAM

1 Các khái niệm cơ bản- Thông tin quang:

+ Khác với thông tin hữu tuyến và vô tuyến - các loại thông tin sửdụng các môi trường truyền dẫn tương ứng là dây dẫn và không gian -thông tin quang là một hệ thống truyền tin thông qua sợi quang.

+ Điều đó có nghĩa là thông tin được chuyển thành ánh sáng và sau đóánh sáng được truyền qua sợi quang Tại nơi nhận, nó lại được biến đổitrở lại thành thông tin ban đầu.

- Các ưu, nhược điểm của sợi quang:

Dải thông lớn Truyền dẫn dung lượng lớnGiảm kích

thước

đườngtruyền dẫn

Dễ lắp đặt và bảo dưỡng, giảm chi phí lắp đặt cống

Khó đấu nối

Phi dẫn

Ngăn ngừa xuyên âm, thông tin an toàn

Cần có các đường dây, cấp nguồn cho tiếp phát

Nguồn - cắt

Nguyên liệu phong phú, chi phí sản xuất rẻ

Cần có các phương thức chỉnh lõi mới (cáp)

Đánh giá Đường truyền dẫn tuyệt vời

Cú thể giải quyết bằng các tiến bộ cụng nghệ mới

- Cáp sợ quang:

+ Sợi quang là những dây nhỏ và dẻo truyền các ánh sáng nhìn thấyđược và các tia hồng ngoại Chúng có lõi ở giữa và có phần bao bọcxung quanh lõi Để ánh sáng có thể phản xạ một cách hoàn toàn tronglõi thì chiết suất của lõi lớn hơn chiết suất của áo một chút.

+ Vỏ bọc ở phía ngoài áo bảo vệ sợi quang khỏi bị ẩm và ăn mòn,đồng thời chống xuyên âm với các sợi đi bên cạnh và làm cho sợiquang dễ xử lý Để bọc ngoài ta dùng các nguyên liệu mềm và độ tổnthất năng lượng quang lớn.

+ Lõi và vỏ được làm bằng thuỷ tinh hay chất dẻo (Silica), chất dẻo,

kim loại, fluor, sợi quang kết tinh).

2 Tổng quan về hệ thống thông tin quang- Cấu hình của hệ thống thông tin quang:

+ Để thiết lập một hệ thống truyền dẫn hợp lý, việc lựa chọn môi trường

truyền dẫn, phương pháp truyền dẫn và phương pháp điều chế/ghép kênhphải được xem xét trước tiên Cho đến nay thì không gian được sử dụngmột cách rộng rãi cho thông tin vô tuyến, còn cáp đôi xoắn và cáp đồngtrục cho thông tin hữu tuyến Trong phần dưới đây, chúng ta chỉ bàn đếncác phương pháp truyền dẫn hiện đang sẵn có dựa trên việc sử dụng cápquang Sự điều chế sóng mang quang của hệ thống truyền dẫn quang hiệnnay được thực hiện với sự điều chế theo mật độ vì các nguyên nhân sau:

+ Sóng mang quang, nhận được từ các phần tử phát quang hiện có, không

dủ ổn định để phát thông tin sau khi có sự thay đổi về pha và độ khuyếchđại và phần lớn không phải là các sóng mang đơn tần Đặc biệt các đi-ốtphát quang đều không phải là nhất quán và vì vậy có thể coi ánh sáng đạiloại như tiếng ồn thay vì sóng mang Do đó, chỉ có năng lượng là cườngđộ ánh sáng tức thời được sử dụng.

+ Hiện nay, các laser bán dẫn được chế tạo đã có tính nhất quán tuyệt vời

và do đó có khả năng cung cấp sóng mang quang ổn định Tuy nhiên,

công nghệ tạo phách - một công nghệ biến đổi tần số cần thiết để điềuchế pha - còn chưa được phát triển đầy đủ.

+ Nếu một sóng mang đơn tần có tần số cao được phát đi theo cáp quang

đa mode - điều mà có thể xử lý một cách dễ dàng - thì các đặc tính truyềndẫn thay đổi tương đối phức tạp và cáp quang bị dao động do sự giaothoa gây ra bởi sự biến đổi mode hoặc do phản xạ trong khi truyền dẫn vàkết quả là rất khó sản xuất một hệ thống truyền dẫn ổn định Vì vậy,trong nhiều ứng dụng, việc sử dụng phương pháp điều chế mật độ có khảnăng sẽ được tiếp tục.

+ Đối với trường hợp đều chế quang theo mật độ (im) có rất nhiều

phương pháp để biến đổi tín hiệu quang thông qua việc điều chế và ghépkênh các tín hiệu cần phát

+ Phương pháp phân chia theo thời gian (TDM) được sử dụng một cách

rộng rãi khi ghép kênh các tín hiệu như số liệu, âm thanh điều chế xungmã PCM (64kb/s) và số liệu video digital Tuy nhiên, trong truyền dẫn cựly ngắn, của các tín hiệu video băng rộng rãi cũng có thể sử dụng phươngpháp truyền dẫn analog Phương pháp điều chế mật độ số dim - phươngpháp truyền các kênh tín hiệu video bằng im - và phương pháp thực hiệnđiều chế tần số (FM) và điều chế tần số xung (PFM) sớm để tăng cự lytruyền dẫn có thể được sử dụng cho mục tiêu này.

- Cấu trúc logic cơ bản của một kênh thông quang trong HTTTDL+ Các card dịch vụ như: FXS, FXO, RS232, E&M, IP Router,…

+ Các thiết bị tách/ghép kênh như: FMX2 của Hóng Siemens, Loop-AMcủa hóng Loop Telecom,…

+ Các thiết bị truyền dẫn như: SDH/STM-1, SDH/STM-4, SDH/STM-16,SMA, Modem quang.

Cấu trúc cơ bản của một kênh truyền dẫn Quang

CHƯƠNG II: ĐỘ TIN CẬY HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG

2.1 Phân tích kênh thông tin Quang theo góc độ CHH

Sơ đồ logic kênh truyền dẫn Quang

+ Work Station: Là máy tính console điều khiển của điều độ viên+ Process Communication: Khối thiết bị xử lý thông tin

+ Application Sever: Máy chủ+ Mux: Thiêt bị tách ghép kênh

+ Thiết bị truyền dẫn SDH/STM-1: Thực hiện nhiêm vụ biến đổi

quang/điện và điều khiển phiên truyền tin

+ RTU (Remote Teminal Unit): Khối thiết bị đầu cuối+ Transduce: Là thiết bị chuyển đổi chuẩn hoá tín hiệu+ Relay: Thiết bị bảo vệ

+ BU: Biến áp đo lường+ BI: Biến dòng đo lường

2.2 Phân tích sự kiện đỉnh (Hỏng hóc hệ thống)

- Nhiệm vụ của kênh thông tin Quang là truyền thông tin giữa trạm gốc vàtrạm đầu xa, thông tin được truyền xét về mặt chức năng được chia làmhai loại:

+ Thông tin phục vụ giám sát, là các thông số:

 Số đo: U, I, P, Q, Cos ,… Tiếp điểm MC, Trạng thái CDC

+ Thông tin điều khiển MC, Nấc MBA,…

- Sự kiện đỉnh của CHH là sự kiện không mong muốn để mô tả sự kiện này

phải xác định cái gì hỏng hóc và xảy ra khi nào Trong phạm vi kênh

thông tin liên lạc thì sự kiện đỉnh là Không nhận được thông tin hoặckhông điều khiển được Khi sự kiện đỉnh xảy ra điều đó đồng nghĩa với

việc hệ thống bị hỏng hóc, nguyên nhân dẫn đến hỏng hóc này xuất pháttừ các hỏng hóc thành phần, sau đây ta sẽ đi vào phân tích các hỏng hócthành phần.

2.3 Phân tích các hỏng hóc thành phần

- Từ sự kiện đỉnh trên ta phân tích hệ thống theo phương pháp phân tích lùi

Sự kiện đỉnh

2.3.1 Sự kiện mất dữ liệu- Work Station.

- Process Communication- Application Sever

- Thiết bị truyền dẫn SDH/STM-1- Thiết bị tách ghép kênh Mux- RTU (Remote Teminal Unit)- Transduce

- Từ phân tích trên, ta xây dưng được nhánh hỏng hóc như sau:

Sự kiện mất dữ liệu

- Sự kiện hỏng hóc Work Station+ Hỏng hóc Primacy Work Station+ Hỏng hóc dự phòng

Từ đó ta có nhánh hỏng hóc như sau:

Sự kiện hỏng hóc Work Station

- Sự kiện hỏng hóc Application Sever

+ Hỏng hóc Primacy AS+ Hỏng hóc dự phòng

Sự kiện hỏng hóc Apllication Sever

- Sự kiện hỏng hóc mạng LAN

+ Hỏng Sever

+ Hỏng đường mạng

Sự kiện hỏng hóc mạng LAN

- Sự kiện hỏng hóc PCU

+ Hỏng hóc Primacy PCU+ Hỏng hóc dự phòng

Sự kiện hỏng hóc PCU

- Sự kiện hỏng hóc nguồn một chiều+ Hỏng hóc thiết bị tạo nguồn DC

+ Hỏng hóc dự phòng

- Sự kiện hỏng hóc MUX

+ Hỏng hóc Cars nguồn+ Hỏng hóc Rs232 Card+ Hỏng hóc Card Control+ Hỏng hóc Car Mux

Sự kiện hỏng hóc Mux

- Sự kiện hỏng hóc Transducer

+ Hỏng hóc BU+ Hỏng hóc BI+ Hỏng hóc VArm+ Hỏng hóc Vam

Sự kiện hỏng hóc Transducer

2.3.2 Sự kiện không điều khiển được- Work Station

- Process Communication- Application Sever

- Thiết bị truyền dẫn SDH/STM-1- Thiết bị tách ghép kênh Mux- RTU (Remote Teminal Unit)- Rơle

Sự kiện không điều khiển được

- Với Y9, xét sự kiện hỏng hóc mạch rơle, đây là sự kiện hỏng hóc cơsở, sự kiện hỏng hóc này không phát triển.

* Sự kiện đỉnh

TOP= X+Y

KẾT LUẬNĐánh giá chung

Bước đầu chúng em đã biết cách tìm hiểu hệ thống thông tin điện lựcViệt Nam, các phương pháp đánh giá độ tin cậy, đặc biệt là về độ tin cậytrong hệ thống thông tin Điện lực và đánh giá độ tin cậy hệ thống thông tinquang bằng phương pháp Cây Hỏng Hóc.

Hạn chế

Do thời gian nghiên cứu và tìm hiểu khá ngắn, bản thân còn ít kinh nghiệm, khả năng tìm hiểu để chắt lọc các thông tin từ tài liệu về đề tài còn ít, nên chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu xót Rất mong các quý thầy cô và các bạn đóng góp.

Hướng phát triển

Tìm hiểu thêm các công nghệ khác trong truyền dẫn hệ thống thông tin Điện Lực Việt Nam Rất mong sự ủng hộ và giúp đỡ của thầy cô và các bạn