Hiện nay, tại đa số các trạm biến áp việc theo dõi các thông số kỹ thuật trong khi vận hành đều thực hiện thủ công, ghi chép sổ sách và lập báo cáo hàng ngày do đó các thông tin đôi khi chưa đáp ứng được các yêu cầu kịp thời, khách quan, chính xác và cần có kỹ thuật viên trực 24/24h. Để giải quyết vấn đề đó, chúng tôi đưa ra một giải pháp cho phép thu thập tự động dữ liệu vận hành và giám sát từ xa sử dụng máy tính và mạng Internet. Giải pháp này đã được Xí nghiệp Truyền tải điện miền Bắc chấp nhận và đồng ý cho áp dụng thử tại trạm biến áp 110Kv Thịnh Đán.
Tạp chí Khoa học & Công nghệ - Số 1(45) Tp 2/Năm 2008 GIM ST T XA TRM BIN P BẰNG MÁY TÍNH Đỗ Văn Tồn - Phạm Đức Long - Dương Chính Cương - Lê Hùng Linh - Bùi Văn Tùng ( Khoa Công nghệ thông tin – ĐH Thái Nguyên) Đỗ Xuân Dương (Trạm biếp áp 110KV Thịnh Đán) Đặt vấn đề Ngày với phát triển kinh tế, ngành công nghiệp đặc biệt cơng nghiệp nặng đòi hỏi nhu cầu sử dụng điện lớn ngày tăng, cần truyền tải lượng điện lớn từ nhà máy điện đến nhà máy, xí nghiệp, khu dân cư Trong truyền tải điện, trạm biến áp đóng vai trò quan trọng, thực nhiệm vụ chuyển đổi từ điện áp cao xuống điện áp hạ để sử dụng Hiện nay, đa số trạm biến áp việc theo dõi thông số kỹ thuật vận hành thực thủ công, ghi chép sổ sách lập báo cáo hàng ngày thơng tin chưa đáp ứng yêu cầu kịp thời, khách quan, xác cần có kỹ thuật viên trực 24/24h Để giải vấn đề đó, đưa giải pháp cho phép thu thập tự động liệu vận hành giám sát từ xa sử dụng máy tính mạng Internet Giải pháp Xí nghiệp Truyền tải điện miền Bắc chấp nhận đồng ý cho áp dụng thử trạm biến áp 110Kv Thịnh Đán Giám sát từ xa trạm biến áp máy tính 2.1 Thực trạng Trạm biến áp 110 Kv Thịnh Đán – Thái Nguyên trạm lớn thuộc Xí nghiệp truyền tải điện miền Bắc, trạm cung cấp điện cho khu vực rộng Thành phố Thái nguyên Hiện trạm biến áp này, kỹ thuật viên trực trạm lần thực ghi chép sổ sách phải theo dõi thông số từ máy biến áp như: nhiệt độ cuộn dây, nhiệt độ dầu, thông số hiển thị đồng hồ nằm máy biến áp, thơng số khác điện áp pha, dòng phụ tải, công suất tiêu thụ, tần số, hệ số, cosφ hiển thị đồng hồ tủ điều khiển nằm phòng điều hành Các thơng số ghi chép vào sổ nhật ký đến cuối ngày tổng hợp thành báo cáo Toàn quy trình thực thủ cơng khơng đảm bảo tính khách quan độ xác phụ thuộc chủ yếu vào nhân viên trực trạm 2.2 Giải pháp Sau khảo sát thực trạng trạm biến áp, đưa giải pháp xây dựng hệ thống cho phép thực việc giám sát tự động thời gian thực hoạt động trạm máy tính Ngồi thơng số kỹ thuật nêu trên, hệ thống cho phép quan sát lưu hình ảnh thực trạng vào CSDL, thu thập, truyền liệu qua mạng Internet Các thơng số kỹ thuật quan sát hình máy tính, bảng thơng tin điện tử, lưu trữ CSDL in giấy Các thơng số giám sát bao gồm phần: + Các hình ảnh cung cấp Camera kỹ thuật số chụp lưu trữ máy tính đặt phòng điều hành phục vụ cho việc kiểm tra có cố xảy ra, đồng thời cho phép giám sát chỗ từ xa thông qua môi trường Internet + Các thơng tin tình trạng hoạt động máy biến áp, cơng suất tiêu thụ số hố lưu trữ vào sở liệu máy tính cách tự động, đồng thời phần mềm máy tính cho phép lập báo cáo gửi qua mơi trường Internet 144 T¹p chÝ Khoa häc & Công nghệ - Số 1(45) Tp 2/Năm 2008 2.3 Thc * Giám sát hình ảnh: Lắp đặt hệ thống Internet Outdoor camera khu vực bên ngồi phòng điều hành để cung cấp hình ảnh giám sát bên ngồi Tín hiệu truyền máy tính thơng qua hệ thống cable có khả chống nhiễu cao Trên máy tính sử dụng phần mềm để chụp lưu trữ hình ảnh theo khoảng thời gian định trước người dùng lệnh chụp, hình ảnh lưu trữ máy tính theo thời gian thực chụp ảnh dùng để phục vụ cho trình kiểm tra sau Hệ thống camera cho phép lập trình trước 30 vị trí cần chụp giám sát khu vực rộng lớn Camera truy cập trực tiếp qua mạng hỗ trợ nhiều chế độ bảo mật, ngồi có tính cảnh báo qua popup thơng qua Email * Thu thập thông số khác: Các thông số khác thu thập cách lấy tín hiệu điện áp từ tủ điện trước đồng hồ đo nhiệt độ cuộn dây, nhiệt độ dầu Mỗi tín hiệu số hố truyền máy tính theo chuNn mạng cơng nghiệp Module ghép nối có nhiệm vụ đóng gói gói tin truyền máy tính Phần mềm máy tính có nhiệm vụ thu thập gói tin, giải mã gói tin để lấy thông tin cần thiết, lưu trữ vào sở liệu máy phục vụ cho công tác tổng hợp, báo cáo đồng thời hiển thị lên hình bảng thơng tin điện tử để theo dõi, giám sát Phần mềm có chức cảnh báo thông số thu thập vượt ngưỡng cho phép, tổng hợp thông tin gửi đến hòm thư điện tử đăng ký trước 2.4 Mơ hình tổng thể Máy biến áp UTP Cable Internet Tín hiệu từ máy biến áp Tủ điện RS-485 DSL Modem Module ghép nối Máy tính với phần mềm thu thập DL Phòng điều hành Giám sát từ xa Hình 1: Mơ hình tổng thể hệ thống giám sát * Phần mềm máy tính: Phần mềm xây dựng tảng NET, giao diện đẹp, dễ sử dụng hồn tồn nâng cấp mở rộng để liên kết hoạt động, giám sát trạm 145 Tạp chí Khoa học & Công nghệ - Số 1(45) Tp 2/Năm 2008 Kt lun Vic ỏp dng hệ thống vào giám sát trạm biến áp góp phần giảm số lượng nhân viên vận hành, tăng độ tin cậy hệ thống, tạo điều kiện cho người quản lý vận hành phát kịp thời cố dẫn đến hỏng hóc trạm gây thiệt hại tài sản Ngồi hướng nghiên cứu góp phần tự động hố trạm biến áp đồng thời xây dựng mạng giám sát cho toàn trạm biến áp thuộc Xí nghiệp truyền tải điện miền Bắc Tóm tắt Việc ứng dụng Công nghệ thông tin, điện tử viễn thông công nghệ điều khiển tự động việc giám sát, thu thập liệu hệ thống điều khiển tích hợp mắt xích q trình phát triển hệ thống, hướng đến việc xây dựng hệ thống điều khiển hoàn toàn tự động, đáp ứng yêu cầu tối ưu hóa hệ thống truyền tải điện Bài báo nêu lên giải pháp giám sát thu thập thông số hoạt động trạm biến áp khu vực miền Bắc qua môi trường mạng Internet Summary The application of IT, Electronics & Telecommunication, and Automatic Controlling Technology in supervision, data collection of integrated controlling systems is an important link in the system development process, aiming at the builiding up of total automatic controlling system in order to meet the demands of the optimization of the electric transforation This paper focuses on a solution for supervising & collecting operation data of transformer satations in the Northern area through the Internet KEYWORD: Trạm biến áp, truyền tải điện, giám sát Tài liệu tham khảo [1] ABB, "S.P.I.D.E.P MicroSCADA User’s Manual 8.2", 2000 [2] Võ Đức Hoàng, "Nghiên cứu thiết kế lắp đặt hệ thống điều khiển thu thập liệu trạm biến áp truyền tải khu vực miền Trung", Luận văn Thạc sĩ, Đại học Đà Nẵng, 2006 [3] Các hồ sơ hoàn công trạm biến áp 110Kv Đán [4] www.planet.com 146 ... Mơ hình tổng thể Máy biến áp UTP Cable Internet Tín hiệu từ máy biến áp Tủ điện RS-485 DSL Modem Module ghép nối Máy tính với phần mềm thu thập DL Phòng điều hành Giám sát từ xa Hình 1: Mơ hình... gây thiệt hại tài sản Ngồi hướng nghiên cứu góp phần tự động hoá trạm biến áp đồng thời xây dựng mạng giám sát cho tồn trạm biến áp thuộc Xí nghiệp truyền tải điện miền Bắc Tóm tắt Việc ứng dụng... Việc áp dụng hệ thống vào giám sát trạm biến áp góp phần giảm số lượng nhân viên vận hành, tăng độ tin cậy hệ thống, tạo điều kiện cho người quản lý vận hành phát kịp thời cố dẫn đến hỏng hóc trạm