Thiết lập và ứng dụng mô hình hệ thống quản lý ắc quy (BMSBattery Management System) tại các trạm ngắt

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN PHÚ VĨNH THỤY THIẾT LẬP VÀ ỨNG DỤNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG QUẢN LÝ ẮC QUY (BMS - BATTERY MANAGEMENT SYSTEM) TẠI CÁC TRẠM NGẮT SET UP AND APPLY THE BATTERY MANAGEMENT SYSTEM MODEL AT THE SWITCHGEAR SUBSTATIONS Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN Mã số : 60520202 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, Tháng 09 Năm 2019 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQGHCM Cán hướng dẫn khoa học : PGS TS Nguyễn Văn Liêm (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 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 TRƯỞNG KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Phú Vĩnh Thụy MSHV: 1670833 Ngày, tháng, năm sinh: 07/9/1982 Nơi sinh: Tp.HCM Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số : 60520202 I TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT LẬP VÀ ÚNG DỤNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG QUẢN LÝ ẮC QUY (BMS - BATTERY MANAGEMENT SYSTEM) TẠI CÁC TRẠM NGẮT NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tìm hiểu nhu cầu thực tế công việc phối hợp với kiến thức đào tạo Nhà trường - Nghiên cứu ứng dụng công nghệ quản lý ắc quy số lĩnh vực - Nghiên cứu thiết bị áp dụng vào công tác quản lý ắc quy - Nghiên cứu chi tiết hệ thống quản lý ắc quy cho trạm ngắt - Thí nghiệm hệ thống quản lý ắc quy II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 06/01/2019 III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 02/06/2019 IV CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS TS Nguyễn Văn Liêm Tp HCM, ngày tháng năm 20 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA (Họ tên chữ ký) LỜI CÁM ƠN Để thực hoàn thành Luận văn này, nhận hỗ trợ, giúp đỡ tạo điều kiện từ quan, tổ chức cá nhân Luận văn hoàn thành dựa tham khảo, học tập kinh nghiệm từ kết nghiên cứu liên quan, công nghệ thực tế áp dụng số ngành nghề Đặc biệt giúp đỡ, tạo điều kiện vật chất tinh thần từ phía gia đình, bạn bè đồng nghiệp Trước hết, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy PGS TS Nguyễn Văn Liêm - người hướng dẫn khoa học trực tiếp dành nhiều thời gian, công sức hướng dẫn q trình thực nghiên cứu hồn thành Luận văn Tôi xin trân trọng cám ơn Ban giám hiệu, Giảng viên Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM tận tình truyền đạt kiến thức quý báu, giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu Tuy có nhiều cố gắng, Luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót, hạn chế Tơi kính mong Quý Thầy Cô, Chuyên Gia, người quan tâm đến đề tài, đồng nghiệp, gia đình bạn bè tiếp tục có ý kiến đóng góp, giúp đỡ để đề tài hoàn thiện Một lần xin chân thành cám ơn! HỌC VIÊN Nguyễn Phú Vĩnh Thụy TÓM TẮT LUẬN VĂN THIẾT LẬP VÀ ỨNG DỤNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG QUẢN LÝ ẮC QUY (BMS - BATTERY MANAGEMENT SYSTEM) TẠI CÁC TRẠM NGẮT Tóm tắt - Ắc quy nguồn dụ trữ luợng quan trọng cho hệ thống điện Khi nguồn điện dụ phòng gặp sụ cố phần nhiều gặp phải ắc quy bị lỗi mà không phát truớc Sụ phát triển công nghệ ngày nhanh mạnh cho phép tạo sản phẩm với công nghệ giám sát thông minh, nhỏ gọn đo đuợc nhiều đại luợng quan trọng nhằm phục vụ công tác vận hành ắc quy Luận văn nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin kết hợp truyền thông không dây thiết bị điện tử phục vụ việc triển khai hệ thống đo đếm, thu thập thông số vận hành ắc quy, sớm phát ắc quy lỗi, giảm tuổi thọ, hu hỏng nhằm có kế hoạch bảo trì, thay Mục tiêu luận văn việc phân tích nguyên tắc hoạt động hệ thống quản lý ắc quy nhằm áp dụng vào thục tế để giám sát, luu trữ đại luợng, thông số (U, I, t°, Ohm) vào sở liệu giúp kỹ su, nguời vận hành có sở đánh giá đua định Từ khóa – Dự trữ luợng, Quản lý ắc quy, Thu thập liệu, Đánh giá vận hành SET UP AND APPLY THE BATTERY MANAGEMENT SYSTEM MODEL AT THE SWITCHGEAR SUBSTATIONS Abstract - Batteries are an important source of stored energy for the electrical system When the backup power supply fails, most of the problems are caused by faulty batteries that are not detected before The development of fast and powerful technology enables the creation of products with intelligent, compact surveillance technology and measures many important quantities for battery operation This dissertation studies the application of information technology combining wheless communication and electronic devices for the implementation of measurement systems, collecting operating parameters of batteries, so as to early detect battery fault error, the battery has a shortened life span, is damaged in order to have maintenance plan, replace immediately The main objective of this thesis is to analyze the operating principles of the battery management system to apply in practice to monitor and store quantities, parameters (U, I, t°, Ohm) into the database to help engineers, operators have an evaluation basis to make decisions Key words - Power reserve, Battery management, Data collection, Operational evaluation LỜI CAM ĐOAN Luận văn “Thiết lập ứng dụng mơ hình Hệ thống Quản lý Ắc quy (BMS Battery Management System) trạm ngắt” cơng trình nghiên cứu cá nhân tơi, khơng có sụ chép nguời khác, đuợc thục duới sụ huớng dẫn khoa học PGS TS Nguyễn Văn Liêm Luận văn sản phẩm mà nỗ lục nghiên cứu trình học tập Nhà truờng nhu dụa theo nhu cầu thiết yếu công việc từ quan công tác, cụ thể Công ty Điện lực Tân Thuận Các thông tin, số liệu kết luận đuợc trình bày luận văn hồn tồn trung thục Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm lời cam đoan HỌC VIÊN Nguyễn Phú Vĩnh Thụy MỤC LỤC Trang Lời cam đoan Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục biểu đồ Danh mục hình vẽ « Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Hiện trạng buồng ắc quy trạm ngắt 1.2 Các công nghệ hệ thống giám sát ắc quy đuợc nghiên cứu, áp dụng 1.3 Hiệu mang lại áp dụng hệ thống quản lý ắc quy 12 Chương 2: PHÂN TÍCH TÌNH HÌNH SỰ CỐ HỆ THỐNG ĐIỆN 13 2.1 Tình hình sụ cố hệ thống điện Công ty Điện lục Tân Thuận năm 2018 Quý năm 2019 2.2 Các sụ cố hu hỏng ắc quy không phát 13 14 2.3 Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện; Phuơng án xủ lý tình Ác quy hoạt động bình thuờng Ắc quy khơng hoạt động với tổn thất gây 21 Chương 3: CẤU HÌNH HỆ THỐNG QUẢN LÝ ẮC QUY 25 3.1 Tổng quan sơ đồ nguyên lý 25 3.2 cấu tạo chi tiết chức thiết bị 25 Chương 4: THÍ NGHIỆM 28 4.1 Chuẩn bị thiết bị, phụ kiện 28 4.2 Thục xây dụng Web Server 38 Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 39 5.1 Kết luận 39 5.2 Kiến nghị 40 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT MC Máy cắt TN Trạm Ngắt TC Thanh Cái BMS Battery Management System DANH MỤC CÁC BẢNG số hiệu Tên bảng Trang 2.1 Thống kê cố liên quan trạm ngắt Gai Sợi năm 2018 Công ty Điện lục Tân Thuận 14 2.2 Phân tích chênh lệch chi phí sụ cố luới điện 23 4.1 Chi tiết cổng kết nối String Sensor 35 5.1 Chi phí lắp đặt cho chuỗi 55 ắc quy 40 DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ số hiệu rpA 1•A J A Tên biêu 1.1 So sánh loại pin tác động nhiệt độ pin Lithium Trang 123 ... cứu ứng dụng công nghệ quản lý ắc quy số lĩnh vực - Nghiên cứu thiết bị áp dụng vào công tác quản lý ắc quy - Nghiên cứu chi tiết hệ thống quản lý ắc quy cho trạm ngắt - Thí nghiệm hệ thống quản. .. 2V-300A11 - Trạm ngắt Nhà Rồng: 55 ắc quy, ắc quy 2V-300Ah - Trạm ngắt Vĩnh Hội: ắc quy, ắc quy 12V-150A11 - Trạm ngắt Vietsin: ắc quy, ắc quy 12V-150A11 - Trạm ngắt Vietopia: ắc quy, ắc quy 12V-150A11... TÓM TẮT LUẬN VĂN THIẾT LẬP VÀ ỨNG DỤNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG QUẢN LÝ ẮC QUY (BMS - BATTERY MANAGEMENT SYSTEM) TẠI CÁC TRẠM NGẮT Tóm tắt - Ắc quy nguồn dụ trữ luợng quan trọng cho hệ thống điện Khi nguồn