Nghiên cứu và xây dựng các giải pháp trạm không người trực

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHẠM VĂN HÒA NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG CÁC GIẢI PHÁP TRẠM KHÔNG NGƯỜI TRỰC RESEARCH AND DESIGN UNMANNED SUBSTATION MODELS Chuyên ngành : KỸ THUẬT ĐIỆN Mã số : 60520202 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP.HCM, 08/2019 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học : Tiến sĩ Nguyễn Phúc Khải (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày tháng năm 2019 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỞNG KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: PHẠM VĂN HOÀ MSHV: 1670801 Ngày, tháng, năm sinh: 15/06/1981 .Nơi sinh: Tp HCM Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số : 8520201 I TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu xây dựng giải pháp trạm không người trực II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: • Tìm hiểu tổng quan trạm khơng người trực • Tìm hiểu quy định pháp lý thứ, nhị thứ, báo cháy nội dung liên quan đến công tác vận hành trạm biến áp • Tình hình xây dựng trạm khơng người trực địa bàn Tp.HCM • Xây dựng mơ hình hệ thống giám sát điều khiển tích hợp hệ điều khiển nhiệt độ, chiếu sáng, báo cháy, camera an ninh cho trạm không người trực III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 08/04/2019 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 28/07/2019 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS Nguyễn Phúc Khải Tp HCM, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA (Họ tên chữ ký) Ghi chú: Học viên phải đóng tờ nhiệm vụ vào trang tập thuyết minh LV LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn quan tâm, giúp đỡ Trường Đại hoc Bách Khoa TP Hồ Chí Minh, Phòng Quản lý đào tạo sau đại học hỗ trợ tạo điều kiện cho tơi hồn thành khóa học luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Quý Thầy, Cô Khoa Điện - Điện Tử tận tình giảng dạy tơi suốt thời gian vừa qua, đặc biệt Tiến sĩ Nguyễn Phúc Khải tận tình, trực tiếp hướng dẫn tơi thực luận văn Cảm ơn Tổng Công Ty Điện Lực Thành Phố Hồ Chí Minh, Cơng Ty Lưới Điện Cao Thế TP.HCM tạo điều kiện cho tơi tìm hiểu tạo điều kiện thuận lợi cơng tác để tơi có thời gian thực hồn thành luận văn Cảm ơn bạn khóa hỗ trợ, chia với kinh nghiệm, tài liệu động viên học tập Xin chân thành cám ơn tất ! TP.HỒ Chí Minh Ngày tháng .năm 2019 Phạm Văn Hòa TĨM TẮT LUẬN VĂN Nghiên cứu xây dựng giải pháp trạm không người trực Tự động hóa cơng tác vận hành - giám sát trạm biến áp llOkV, 220kV qua hệ thống trung tâm điều khiển trung tâm giám sát để nâng cao chất lượng hiệu công tác quản lý vận hành an toàn - liên tục lưới điện mục tiêu việc xây dựng trạm biến áp không người trực vận hành Hiện việc nghiên cứu áp dụng số nội dung liên quan đến hệ thống điều khiển tích hợp trạm biến áp giao thức truyền thơng tảng IEC 61850 nhằm mục đích phục vụ cho công tác cải tạo, xây dựng hệ thống điều khiển SCADA trạm đáp ứng nhu cầu điều khiển, giám sát từ xa để đạt tiêu chuẩn trạm không người trực vận hành xu tất yếu Trên sở đó, kết hợp với việc tìm hiểu mơ hình trạm khơng người trực giới, đề xuất giải pháp để xây dựng mơ hình trạm khơng người trực vận hành: - Các giải pháp kỹ thuật phần xây dựng - Các giải pháp kỹ thuật phần thiết bị thứ nguồn điện tự dùng - Các giải pháp kỹ thuật phần nhị thứ tự động hóa - Các giải pháp kỹ thuật phần SCADA, thu thập liệu - Các giải pháp kỹ thuât phần thông tin liên lạc Các giải pháp kỹ thuật phần điều khiển, giám sát thiết bị điều hòa nhiệt độ Các giải pháp kỹ thuật phần điều khiển hệ thống chiếu sáng Các giải pháp kỹ thuật phần giám sát cảnh báo hệ thống báo cháy Các giải pháp kỹ thuật phần giám sát hệ thống Camera an ninh SUMMARY OF THE MASTER THESIS RESEARCH AND DESIGN UNMANNED SUBSTATION MODELS Automation in operation and monitoring HOkV or 220kV substations via the control and monitor center systems is the goal of building unmanned substation to fulfill improvement of quality and efficiency in safe and continuous operation management of the power grid Currently, it is inevitable trend to research and apply a number measures related to the integrated control systems for substation and communication protocols based on IEC 61850 platform for the purpose of the improvement and building of SC AD A systems to fulfill unmanned substations standards On that basis, in combination with the study of models of unmanned stations in the world, I would like to propose some solutions to build the models of unmanned substations as following: - Technical solutions for construction Technical solutions for primary equipment parts and self-powered Technical solutions for auxiliary equipment and automation Technical solutions for SCADA and data collection Technical solutions for communication Technical solutions for controlling and monitoring aứ conditioning equipment Technical solutions for lighting control system Technical solutions for monitoring and warning of fire alarm system Technical solutions for monitoring security camera system LỜI CAM ĐOAN Luận văn thạc sĩ thực Trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Là cơng trình nghiên cứu hướng dẫn trực tiếp Tiến sĩ Nguyễn Phúc Khải Tôi xin cam đoan phần trình bày thật Trường hợp có khiếu nại liên quan tơi hồn tồn chịu trách nhiệm Người thực Phạm Văn Hòa MỤC LỤC a CHƯƠNG 5: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP TÍCH HỢP PHẦN ĐIỀU HÒA NHIỆT ĐỘ, CHIẾU SÁNG, PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY, HỆ THỐNG CAMERA CHỐNG ĐỘT NHẬP TRONG TRẠM VÀO HỆ THỐNG SCADA I II III Ph ụ lục la : Datalist hệ thống điều hòa nhiệt độ IV Ph ụ lục lb : Datalist hệ thống điều hòa nhiệt độ V .Ph ụ lục lc : Datalist hệ thống điều hòa nhiệt độ VI .Ph ụ lục 2a: Datalist hệ thống chiếu sáng VII Ph ụ lục 2b: Datalist hệ thống chiếu sáng VIII Ph ụ lục : Datalist hệ thống báo cháy IX .Ph ụ lục : Datalist hệ thống camera X DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT XI RTU/Gatewa y XII EVN XIV EVNHCM C Thiết bị đầu cuối XIII Tập đồn Điện lực Vỉêt Nam Tổng Cơng Ty Điện Lực Thành Phố Hồ XV Chí Minh XVI TTĐK XVII Trung tâm điều khiển XVIII IED XIX Thiết bị điện tử thông minh XX IEC SCADA XXI Tiêu chuẩn kỹ thuật điện Quốc tế XXII XXIII Hệ thống điều khiển, giám sát thu thập liệu I H M I II Giao diện người máy LUẬN VĂN XXIV PHẰNMỞ ĐẦU I GIỚI THIỆU: Đặt vấn đề: XXV Tiến tới thực cơng nghiệp hóa - đại hóa lưới điện đảm bảo phục vụ nhu cầu phát triển kinh tế thành phố Hồ Chí Minh, việc thực hiện đại hóa cơng tác quản lý kỹ thuật, quản lý vận hành điều hành lưới điện yêu cầu cần thiết cấp bách Trong đó, việc tự động hóa cơng tác vận hành giám sát trạm biến áp lOkV qua hệ thống trung tâm điều khiển trung tâm giám sát để nâng cao chất lượng hiệu công tác quản lý vận hành an toàn liên tục lưới điện Tập đoàn Điện lực Việt Nam nói chung Tổng Cơng ty Điện lực TP.HCM nói riêng XXVI Năm 2012, Thủ tướng Chính phủ ban hành định số 1670/QĐ-TTg ngày 08/11/2012 việc phê duyệt “Đề án phát triển lưới điện thông minh Việt Nam” Trên sở đó, Ban đạo phát triển Lưới điện Thơng minh Việt Nam (Thường trục Bộ Công Thương) có kế hoạch cụ thể hàng năm để triển khai đề án Chính phủ Theo Tổng cơng ty Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh triển khai đồng cấu phần Lưới điện thông minh xuyên suốt lưới điện truyền tải đến khách hàng như: trung tâm điều khiển xa, trung tâm giám sát trạm biến áp 110 kv, tự động hóa cho trạm biến áp lOkV, tự động hóa lưới điện phân phối, hệ thống đo đếm liệu điện kế từ xa, tích hợp nguồn lượng tái tạo Trong đó, cấu phần đóng vai trò quan trọng riêng Đối với việc nâng cao độ tin cậy cung cấp điện (kể trường hợp cố cắt điện cơng tác có kế hoạch), tối ưu hóa phương thức vận hành nâng cao hiệu suất lao động trạm biến áp lOkV việc chuyển đổi mơ hình trạm biến áp llOkV có người trực vận hành thành trạm biến áp lOkV khơng người trực vận hành đóng vai trò quan trọng HVTH: PHẠM VĂN HỊA MSHV: 1670801 Trang 10 I Hàng rào: - Đối với trạm xây dựng mới, hàng rào cao từ 4m trở lên, có 3,5m tường, lại song sắt nhọn bảo vệ có lắp thêm vật cản chống leo - Đối với trạm hữu, có giải pháp cải tạo hàng rào cao 4m (trong phần tường rào cao tối thiểu 3m phần lại sử dụng song sắt nhọn để chống trèo cao mét) - Ngoài số trạm cần đảm bảo mỹ quan, tiết kiệm diện tích tận dụng kiến trúc hữu sử dụng tường nhà điều hành làm hàng rào (theo nhu cầu thực tế tính an ninh, hạn chế diện tích, ) Đồng thời, đảm bảo khả che chắn, bảo vệ, chống xâm nhập - Ngoài việc đảm bảo an ninh vận hành, tường rào phải đảm bảo khơng lan rộng có cháy nổ II Các giải pháp kỹ thuật đối vói phần thiết bị thứ : CCCXXXVI Để đảm bảo vận hành an toàn đảm bảo cung cấp điện ổn định hệ thống lưới điện vận hành trạm biến áp trung gian chế độ không người trực vận hành, đòi hỏi thiết bị thứ trạm phải đạt độ tin cậy cao vận hành Vì thiết bị thứ trạm biến áp điều khiển từ xa phải đáp ứng yêu cầu sau: CCCXXXVII Yêu cầu kỹ thuật đối vói vật tư thiết bị: - Phù hợp với quy cách, tiêu chuẩn VTTB, thiết kế kỹ thuật hữu - chịu ảnh hưởng từ yếu tố bên ngồi CCCXXXVIII Có xác xuất hư hỏng chẩn đốn khả xảy hư hỏng đánh giá thời gian năm nhỏ 1% tất thiết bị chủng loại lưới điện - Vận hành bình thường chế độ