GIỚI THIỆU VỀ SCADA

1 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ SCADA 1.1 Tổng quan chung về SCADA: a. Định nghĩa: SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) là hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu. Điều khiển ở đây là điều khiển một cách giám sát. SCADA khác với các hệ thống điều khiển DCS ở chỗ, các hệ DCS là một hệ thống điều khiển phân tán trên mạng diện rộ ng và cơ chế điều khiển được giao cho cả các phần tử cấp dưới, trong khi hệ thống SCADA thiên về giám sát và thu thập dữ liệu trên mạng tập trung, mọi thao tác lên hệ đều dưới sự điều khiển của trung tâm. b. Chức năng và vai trò: Mỗi hệ thống sản xuất công nghiệp thường được tổ chức theo nhiều cấp quản lý. Mỗi cấp có nhiệm vụ đo lường, thu thập và điều khiển giám sát riêng lên từng đối tượng cụ thể của hệ thống. Chính vì thế việc SCADA cho một hệ thống sản xuất công nghiệp cũng được phân ra từng cấp SCADA cụ thể, tuỳ vào quy mô của từng cấp mà có những yêu cầu cụ thể khác nhau song nói chung môi cấp SCADA là phải thực hiện những dịch vụ sau: • Thu thập số liệu từ xa (qua đường truyền số liệu) các số liệu về sản xuất và tổ chức việc lưu trữ trong nhiều loại cơ sở số liệu (số liệu về lịch sử sản xuất, về sự kiện thao tác, về báo động…). • Điều khiển và giám sát hệ sản xuất trên cở sở các dữ liệu đã thu thập được. • Thực hiệ n công tác truyền thông số liệu trong và ra ngoài hệ (đọc/viết số liệu PLC/RTU, trả lời các bản tin yêu cầu từ cấp trên về số liệu, về thao tác hệ). Nhìn chung SCADA là mộ sự kết hợp giữa phần cứng và phần mềm theo mộ phương thức truyền thông nào đó để tự động hoá việc quản lý giám sát, điều khiển cho một đối tượng công nghiệp. Và ta nhận thấy rằ ng xu thế tự động hoá là một xu thế không thể tránh khỏi do vậy việc áp dụng bài toán SCADA là một việc làm tất yếu nếu chúng ta không muốn tụt hậu trong sản xuất. Vai trò của nó là rất rõ dàng, SCADA giúp ta thu thập rất chính xác về hệ thống từ đó có thể đưa ra các quyết định đúng đắn về hệ, đồng thời ta cũng dễ dàng trong công tác điều khiển và ra quyết định. Việc làm này sẽ gi ảm đáng kể việc chi phí về vấn đề nhân lực, về vận hành điều này góp phần đáng kể trong việc giảm giá thành sản phẩm, tăng sức cạnh tranh. 1.2 Các ứng dụng vào thực tế và so sánh lợi thế với hệ cũ: Các hệ thống SCADA được dùng cho hệ thống điện, hệ thống xe lửa, nhà máy nước sạch, trạm xử lý nước sạch, hàng h ải… Hệ thống SCADA của ngành điện Việt nam hiện nay được chia thành ba cấp: cấp quốc gia, cấp Bắc Trung Nam và cấp tỉnh. Khi hệ thống trở thành phức tạp hơn, có thể sẽ có cấp huyện. Trung tâm điều độ quốc gia theo dõi và điều khiển các nhà máy phát điện, các đường dây/trạm 500kV và các đường 2 dây/trạm 220kV lớn. Ba trung tâm điều độ miền theo dõi và điều khiển các đường dây/trạm 220kV và các đường dây/trạm 110kV lớn trong khu vực mình. Các trung tâm điều độ cấp tỉnh theo dõi và điều khiển hệ thống phân phối điện trong khu vực của mình. Các hệ thống SCADA dùng RTU ngày càng được thay thế bởi PLC, trong hệ SCADA cho hệ thống điều độ điện cấp quốc gia hay miền cũ ng đang ngày càng đi theo xu thế này. Việc xây dựng các hệ thống SCADA dùng PLC sẽ đem lại các lợi thế sau: • Kinh phí sẽ thấp hơn nhiều. • Các hệ điều khiển cũ có nhiều tủ, bảng, khoá, nút ấn… Do đó chúng rất cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích.Ngoài ra còn rất khó khăn trong việc lắp đặt, kiểm định, vận hành, giám sát, bảo dưỡng. Tuy nhiên công việc này sẽ rấ t đơn giản nếu chúng ta sử dụng hệ SCADA dùng PLC. • Các kỹ sư Việt Nam dễ tiếp cậm với công nghệ PLC hơn và do đó khả năng thiết kế, nâng cấp và làm chủ công nghệ dễ dàng hơn. • Mua thiết bị dễ dàng hơn. • Dễ bảo dưỡng và thay thế các thiết bị. • Đặc biệt với hệ SCADA thì việc thu thập, lưu trữ, báo cáo, thống kê, phân tích hệ thống rất dễ dàng. • Các hệ thống SCADA sẽ trở nên đơn giản hơn và phổ biến hơn trong tương lai bởi lẽ các thiết bị trong lĩnh vực tự động hoá đang ngay càng phát triển mạnh. PC data store PC control and supervisory PC communication PLC RTU PLC PLC RTU Trasmitter sè Sensor C¬ cÊu chÊp hμnh Sensor Trasmitter sè SCADA ph©n xuëng Trasmitter sè Sensor RTUPLC SCADA ph©n xuëng SCADA ph©n xuëng RS-485 RS-485 RS-485 ETHERNET Hình 1: 1.3 Kết cấu của một hệ SCADA 3 Nói một cách đơn giản, hệ thống SCADA có ba phần: Các PC ở phòng điều khiển trung tâm, các RTU( remote terminal unit) hay PLC(programable logic controller) ở các trạm xa và thiết bị thông tin để kết nối hai phần trên với nhau. Kết cấu phần mềm của phần PC ở phòng điều khiển trung tâm được thể hiện trong bảng Hình 1. Chúng ta sẽ thấy các chức năng của các PC của hệ thống SCADA tương tự như phầ n HMI của hệ thống DCS: Hiển thị, điều khiển từ phòng điều khiển trung tâm, thu thập dữ liệu, quản l ý các số liệu, quản lý báo động, báo cáo. Các hệ thống SCADA cũ chạy trên môi trường DOS, VMS hay UNIX. Các hệ thống mới hơn chạy trên nền của Windows, Linux. Thiết kế giao diện Thư viện sẵn có Môi trường phát triển SCADA Lập chương trình Thiết kế vào ra HMI Đồ thị Hiển thị cảnh báo Kho chứa các Active X ActiveX điều khiển ứng dụng thứ 3 SCADA Client TCP/IP Chuyển đổi thành các dạng CSDL có kết nối dạng ODBC Quản lý vào ra I/O Quản lý và xử lý dữ liệu theo thời gian thực Dữ liệu chương trình Dữ liệu thời gian thực Dữ liệu báo động Dữ liệu quá trình Dữ liệu lưu trữ S Q L SCADA Server PLC RTU 4 Hình 2: Kiến trúc phần mềm Client/Server của hệ SCADA a. SCADA Server SCADA Sever chính là máy Server của hệ thống SCADA ở trung tâm được nối với các RTU hay PLC. Trong cấu trúc phần mềm máy chủ Server đó có chức năng thu thập, chia sẻ dữ liệu với các máy Client thông qua mang Ethernet và gửi mệnh lệnh từ các Client trực tiếp đến các bộ điều khiển.Vì vậy trên các máy Server thường được dùng để cài đặt các phần mềm phát triển (development), thiết l ập cấu hình truyền thông để kết nối với thiết bị hiện trường. b. SCADA Client SCADA Client gồm các máy tính công nghiệp được nối với máy Server bằng mạng Ethernet. Các máy tính này sẽ được cài các phần mềm giao diện người máy (Human Machine Interface) kết nối với dữ liệu của máy Server để hiển thị hoặc điều khiển. Tứ là các máy Client nay sẽ thu thập các trạng thái và điều khiển các bộ controller gián tiếp thông qua máy Server. Mối quan hệ giữa các Client và Server do các kỹ sư lập trình thiết lập, tuỳ thuộc vào phần mềm công nghiệp được sử dụng trong hệ SCADA. c. PLC- RTU RTU được định nghĩa là một thiết bị được điều khiển bằng bộ vi xử lý, có khả năng xử lý các đầu vào ra theo thời gian thực, thu thập số liệu và báo động, báo cáo về SCADA Server, và thi hành các lệnh của SCADA Server. Theo truyền thống, hệ thố ng SCADA thường sử dụng các thiết bị RTU. Nhưng ngày nay, với sự phát triển của PLC, các nhà tích hợp hệ thống thích dùng PLC thay vì RTU cho việc thiết kế cho nhiều hệ thống SCADA. Các RTU và các PLC được nối với các I/O tại các trạm. Các đầu vào, qua RTU hay PLC cho các thiết bị SCADA ở phòng điều khiển trung tâm biết trạng thái của hệ thống tại hiện trường.Thiết bị SCADA có thể điều khiển bằng cách thao tác đầu ra, c ũng như qua các RTU hayPLC. Như vậy, RTU và PLC là thiết bị được trực tiếp nối với I/O và trung tâm điều khiển tín hiệu. Client Client Lưu trữ Server Dữ liệu Server Dữ liệu Server Ethernet 5 Hình 3: Kiến trúc phần cứng Client/Server của hệ SCADA 1.4 Phần cứng và phần mềm của hệ SCADA: a. Phần cứng Tuỳ thuộc vào từng hãng chế tạo, các hệ SCADA sẽ mang một số đặc điểm khác nhau, tuy nhiên nói chung phần cứng của hệ SCADA sẽ gồm những phần sau: • Máy tính PC với các dịch vụ truyền thông chuẩn và các chương trình giao di ện đồ hoạ được thiết kế sẵn. • Các bộ điều khiển logic có khả năng lập trình PLC (Programmable Logic Controller). • Các transmitter/RTU số thông minh. • Card mạng và hệ thống cáp nối đi theo phục vụ cho quá trình thu thật và điều khiển. b. Phần mềm Phần mềm của SCADA là một chương trình thực hiện các nhiệm vụ cụ thể của một hệ SCADA. Phần m ềm phải có khả năng thu thập dữ liệu theo thời gian thực và có khả năng điều khiển đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của hệ thống. Ngoài ra, phần mềm SCADA phải có khả năng kết nối mạng, chẳng hạn như Internet hay Ethernet, để có thể chuuyển các báo cáo dưới nhiều hình thức khác nhau, như dạng bảng thống kê, dạng biểu đồ hay dạng đồ th ị. 1.5 Truyền tin trong hệ SCADA a. Các dạng truyền tin trong hệ SCADA Ngoài việc sử dụng các máy tính công nghiệp, các Server, thiết bị mạng… ở phòng theo dõi trung tâm. Một bộ phận không thể thiếu được trong hệ thống SCADA là hệ thống truyền tin. Nó liên quan đến tính ổn định và sự chính xác của hệ thống. Vì vậy, một hệ truyền tin được chổntng một hệ SCADA phải thoả mãn các tiêu chuẩn như: giải tố c độ truyền, giao thức truyền thông, truyền đồng bô hay dị bộ, khoảng cách địa lý… Hệ thống truyền tin được chọn phải tương thích với thiết bị trường và máy chủ Server. Một số thiết bị có thể sử dụng được để truyền dữ liệu trong hệ SCADA như sau: Modem RDT (Radio Data Technology) của Anh quốc có các loại truyền sóng Radio, vô tuyến; các thiết bị thu phát sóng của Motorola, các bộ RTU, GPS. Tuỳ theo mô hình, phạ m vi của từng hệ Controller Controller Controller Controller 6 SCADA mà ta áp dụng từng loại thiết bị trên sẽ phát huy hết tính năng tác dụng của nó. Hệ thống SCADA cấp quốc gia và miền dùng các RTU được thiết kế đặc biệt cho ngành điện (theo tiêu chuẩn IEEE và IEC, có khả năng chịu được nhiễu điện từ…). Các thiết bị RTU thông minh với các trung tâm điều độ qua thủ tục truyền tin IEC-870-5-101. Ngoài ra, với nhiều hệ SCADA dùng PLC dùng thủ tục truyề n tin là Profibus. Bảng dưới đây tổng kết lại các dạng truyền tin thường dùng trong hệ SCADA: Truyền tin Kiểu truyền tin Tiêu chuẩn thường dùng Máy chủ với IDE hiện trường Không đồng bộ kiểu multidrop RS-485 PLC thu thập với IDE hiện trường Không đồng bộ kiểu multidrop RS-485 Máy chủ với máy dự phòngDMS, EMS, DTS Đồng bộ kiểu multidrop Ethernet Máy chủ với SCADA cấp trên Không đồng bộ kiểu singledrop RS-232 + tải ba, modem Hay Ratio 450Hz SCADA với các ứng dụng khác Bản tin qua bộ nhớ DDE (Dynamic Data Exchange) SCADA với các thư viện Đọc/viết thư viện DLL(Dynamic Link Library) SCADA với các hệ điều hành Quản lý các cửa sổ Windows SCADA với máy in Song song, nối tiếp RS- 232, ASII b. Truyền tin số c. Truyền tin hiện trường 1.6 Những yêu cầu chung về một hệ SCADA a. Những yêu cầu chung về phần cứng: • Máy tính PC dùng để thu thập và điều khiển phải mang tính phổ thông và có khả năng giao tiếp tốt với các hãng thiết bị phần cứng khác nhau. • Có hệ điều hành đa nhiệm có khả năng mở rộng và giao tiếp dễ dàng với các phần mềm và phần cứng khác. 7 b. Những yêu cầu chung về phần mềm: • Có khả năng tương thích với các giao thức (Protocol) thông dụng. • Dễ dàng thiết kế và nâng cấp khi cần thiết. c. Về dịch vụ SCADA: • Có khả năng thu thập, lưu trữ, sử dụng số liệu được ít nhất trong một năm. • Cung cấp sự giao tiếp và giao diện dễ dàng cho người sử dụ ng và vận hành. Dể dàng cho ngươì dùng hiển thị sơ đồ và đồ thị trong giám sát cũng như in báo cáo. • Giúp thao tác điều khiển từ xa dễ dàng, tuy nhiên vẫn phải bảo đảm thao tác điều khiển bằng tay. d. Yêu cầu về giá thành và chi phí lắp đặt phải rẻ, hợp lý. Các trạm điện 220kV trong lưới điện Việt Nam năm 2005 Các trạm 220kV khu vực miền Bắc Chế độ cực đại Chế độ cực tiểu P (MW) Q (MVAr) P (MW) Q (MVAr) Yên Bái 50,7 -2,2 30,8 1,8 Thái Nguyên 50,3 -18,2 33,5 -8,0 Bắc Giang 55,4 -2,3 19,1 -47,4 Quảng Ninh 53,4 96,5 1,2 63,6 Sóc Sơn 174,2 57,4 123,2 71,0 Việt Trì 102,7 72,0 47,6 0,4 Tràng Bạch 21,2 -100,4 10,0 -58,9 Phả Lại (phía 110kV) 255,8 148,0 87,8 29,1 Vật Cách 71,7 8,6 36,3 -21,9 Hải Phòng 110,2 97,4 53,3 44,1 Phố Nối 101,1 72,6 69,8 81,0 Mai Động 185,6 73,3 107,0 -39,0 Hà Đông 414,0 262,4 96,8 32,4 Chèm 410,4 230,0 79,2 40,4 Xuân Mai 87,6 28,0 30,7 34,3 Thanh Hoá 164,1 43,7 32,9 33,3 Ninh Bình 147,6 -24,4 44,0 17,2 Nam Định 99,0 44,7 41,0 77,5 Thái Bình 106,0 64,0 20,9 -50,3 Nghi Sơn 77,6 29,6 12,6 -38,0 Vinh 89,2 8,8 48,6 9,8 Hà Tĩnh 111,0 18,2 15,1 -58,5 8 Đồng Hới 60,2 37,0 25,0 11,6 Huế 98,4 88,7 45,4 13,3 Hoà Khánh 74,9 -9,8 53,8 -0,4 Đà Nẵng 152,5 104,4 66,1 40,9 Dốc Sỏi 101,0 98,5 38,2 3,8 Llêiku 73,2 47,3 29,4 9,6 Qui Nhơn 98,0 52,8 70,9 41,1 Krongbuk 59,2 39,9 28,6 9,6 Nha Trang 97,4 38,4 49,2 17,0 Đa Nhim 89,4 56,2 39,7 19,0 Đại Ninh 22,6 3,0 6,3 -13,1 Các trạm 220k V khu vực miền Nam Chế độ cực đại Chế độ cực tiểu P (MW) Q (MVAr) P (MW) Q (MVAr) Bảo Lộc 74,9 39,9 26,9 10,6 Hàm Thuận 48,1 29,8 18,0 18,9 Long Bình 206,6 115,6 121,8 28,6 Long Thành 118,0 -52,6 69,6 13,2 Trị An 36,2 9,6 29,4 18,6 Sài Gòn 323,0 355,4 113,4 -252,3 Bình Hoà 216,0 157,8 116,6 154,4 Tân Định 69,2 8,5 64,4 79,9 Hóc Môn 251,4 183,6 164,4 147,8 Cát Lái 235,6 173,2 141,2 120,6 Tao Đàn 278,0 105,0 193,0 153,6 Phú Lâm 251,0 15,4 192,2 179,4 Nam Sài Gòn 83,2 4,6 77,8 74,6 Nhà Bè 173,2 219,8 157,2 -95,0 Cai Lậy 123,2 57,6 54,2 -94,5 Mỹ Tho 111,7 21,4 58,1 29,5 Phú Mỹ 119,8 244,6 107,5 147,8 Bà Rỵa 4,6 -67,1 14,8 -67,1 Vũng Tàu 31,6 -11,1 17,6 -44,6 Vĩnh Long 65,0 -14,0 67,0 59,6 Trà Nóc 44, 0 13,3 69,1 0,9 Thốt Nốt 46,6 -43,8 49,0 30,8 9 Rạch Giá 90,0 -10,2 80,8 27,6 Bạc Liêu 67,1 27,0 45,4 6,9 Kiên Lương 31,8 -12,2 13,2 -45,2 Châu Đốc 67,6 14,0 12,9 -30,5 Tà Keo 189,5 96,5 82,4 -48,0 Ứng dụng trong công tác điều độ hệ thống điện Việt Nam Quá trình phát triển của công nghệ điều khiển hệ thống điện: Từ những năm 1970, hệ thống máy tính đã được ứng dụng rộng rãi trong các trung tâm điều độ hệ thống điện lớn trên thế giới. Lúc đầu, hệ thống máy tính phục vụ việc quản lý kỹ thuật, quản lý các dữ liệu, các thiết bị trên hệ thống điện và ph ục vụ việc tính toán các bài toán rời rạc, đơn lẻ. Dần dần các phần mềm chuyên dụng phục vụ quản lý, điều hành hệ thống điện được ra đời. Vào đầu những năm 1980,, hầu hết các trung tâm điều khiển của các hệ thống điện lớn trên thế giới đã được trang bị “Hệ thống thu thập dữ liệu và giám sát điề u khiển” gọi tắt là SCADA. Chức năng cơ bản của hệ thống SCADA là thu nhận tự động, xử lý các dữ liệu, hiển thị trên màn hình bảng sơ đồ các tín hiệu thời gian thực của các phần tử trên hệ thống điện như: tần số, điện áp các điểm nút, thông số vận hành (công suất tác dụng, công suất phản kháng, dòng điện, điện áp, nhiệt độ, áp lực dầu…) của các thiết bị (máy phát điện, máy biến áp, đường dây điện…). Nó hiển thị trạng thái làm việc của tất cả các thiết bị đóng cắt, tăng giảm nấc phân áp của máy biến áp… giúp cho các kỹ sư điều hành hệ thống điện điều khiển từ xa, theo dõi, giám sát sự làm việc của toàn bộ hệ thống điện. Nguyên lý làm việ c của hệ thống SCADA: Khi các thiết bị đang vận hành vi phạm các giới hạn cho phép của các thông số kỹ thuật hoặc bị sự cố, hệ thống tự động đưa ra các tín hiệu cảnh báo dạng chuông, còi; hiển thị nội dung sự kiện cảnh báo bằng những dòng lệnh theo màu sắc và nhấp nháy, điều này giúp cho các kỹ sư điều hành hệ thống điện có những hành động ứng xử kịp thời để đưa các thiết bị trở lại trạng thái vận hành bình thường hoặc đưa các thiết bị dự phòng vào hoạt động thay thế nhằm đảm bảo cho hệ thống điện vẫn làm việc ở trạng thái ổn định và kinh tế. Tất cả các sự kiện xảy ra đối với các thiết bị trên hệ thống điện, đối với các chế độ vận hành hệ thống điện đều được lưu trữ tự động theo trật tự thời gian, có độ chính xác đến từng mili giây(ms), có thể truy xuất khi cần thiết dưới dạng các bảng biểu, đồ thị giúp cho quá trình xử lý và phân tích sự cố được chính xác. Hệ thống SCADA cho phép các kỹ sư điều hành có thể thực hiện các thao tác, điều khiển các thiết b ị từ xa như khởi động hay ngừng các tổ máy phát điện, thay đổi công suất theo yêu cầu, đóng cắt các thiết bị, điều chỉnh nấc điện áp của các máy biến áp… Khả năng này cho phép giảm bớt nhân lực, tiến tới có thể xoá bỏ chế độ người trực vận hành ở các trạm điện, các nhà 10 máy. Các thiết bị làm việc hoàn toàn tự động, được điều khiển từ xa từ các trung tâm điều độ. Từ thập kỷ 90 trở lại đây, các hệ thống tích hợp thu thập dữ liệu và điều khiển giám sát được ứng dụng và phát triển rộng rãi. Chức năng cơ bản của hệ thống SCADA tích hợp là nó được trang bị thêm nhiều phần mề m ứng dụng khác hỗ trợ trong việc tự động lấy các dữ liệu thời gian thực của hệ thống, đưa vào tính toán và cho ra kết quả bằng các lệnh điều khiển trực tiếp lên một phần thiết bị của hệ thống điện hoặc đưa ra các khuyến cáo cụ thể cho các kỹ sư điều hành thực hiện nhằm đảm bảo sự làm việc của hệ thống điện được ổn định, an toàn và kinh tế nhất. Các phần mềm ứng dụng thông thường đi kèm là: - Điều khiển phát điện tự động (AGC: Automatic Generation Control). - Điều độ kinh tế (ED: Economic Dispatch). - Phân tích chế độ đột biến (CA: Contingency Analysis). - Đánh giá trạng thái (SE: State Estimation). - Tính toán trào lưu công suất (DLF: Dispatch Load Flow). - Tối ưu hoá trào lưu công suất (OPF: Optimal Power Flow). - D ự báo phụ tải (LF: Load Forecast). - Lập kế hoạch vận hành (GP: Generation Planning). Khái quát về SCADA trạm 1. SCADA trạm và các chức năng của SCADA trạm SCADA trạm là một hệ thống tự động hoá bằng máy tính và sử dụng các transmitter/sensor thông minh để giúp việc giám sát, thu thập số liệu và điều khiển hoạt động của trạm. Cấu trúc chủ yếu của trạm là gồm: máy tính làm nhiệm vụ thu thập, lưu trữ, hiển thị số liệu và xử lý số liệu để điều khiển tr ạm, để kết nối thông tin với các thiết bị đo lường và điều khiển thông minh. SCADA trạm có các chức năng cơ bản sau: • Thu thập số liệu các thanh cái của trạm bao gồm bộ các thông số(U, I, P, Q…) của các phần tử và trạng thái của các thiết bị trong trạm(chủ yếu là trạng thái máy cắt, trạng thái cầu dao, điện áp trên thanh cái… ). • Thực hiện các lệnh theo yêu cầu của ng ười điều hành hệ thống và người trực trạm đưa ra hoặc của SCADA điều độ cấp trên. Việc điều khiển chủ yếu là đóng cắt các máy cắt và điều chỉnh tăng giảm nấc phân áp của máy biến áp. • Cung cấp giao tiếp người - máy với người điều hành hay người trực trạm: các control pannel, các bảng mạch mà trên đó ta dùng để biểu th ị các thiết bị, thông số giờ đây ta thay thế bằng giao tiếp bởi màn hình, chuột, bàn phím. Giao diện người – máy(HMI) của SCADA trạm cho phép người [...]... thể dùng thêm một máy chuyên thực hiện các tác vụ về truyền thông 2 Phương án kết cấu hợp lý cho SCADA trạm điện 2.1 Mục tiêu kết cấu chung Qua việc tìm hiểu về hệ SCADA trạm tại một số nơi đã lắp đặt và qua các tài liệu hướng dẫn về lắp đặt SCADA trạm, tôi việc SCADA cho trạm điện phải đạt một số tiêu chí sau: • Về hệ phần mềm SCADA: - Hệ phần mềm SCADA phải là một hệ phần mềm đa năng, đa nhiệm, có... chất trung tâm SCADA điều độ quốc gia không trực tiếp làm nhiệm vụ thu thập số liệu về hệ thống và cũng không điều khiển trực tiếp lên hệ thống mà chỉ thông qua các trạm phía dưới để thu thập dữ liệu và điều khiền hệ thống thông qua các lệnh dưới dạng các bản tin 18 SCADA ®iÒu ®é quèc gia SCADA ®iÒu ®é miÒn B¾c SCADA tr¹m 1 SCADA ®iÒu ®é miÒn Trung SCADA tr¹m 2 SCADA ®iÒu ®é miÒn Nam SCADA tr¹m n PC... PLC hay các RTU mà thao tác đó được thực hiện Hay ngược lại khi cần dữ liệu về hệ thống và trạm thì SCADA điều độ chỉ cần gửi một bản tin yêu cầu các trạm gửi số liệu về hệ thống lên 1.2 Các loại hình SCADA trong hệ thống điện Dựa vào các phân tích bên trên ta đề ra hai loại hình SCADA sau: - SCADA điều độ - SCADA trạm 1.2.1 SCADA điều độ cấp quốc gia Đây là một trung tâm mang tính điều độ cấp cao,... PLC Sơ đồ về cấp SCADA trong hệ thống điện Việt Nam hình vẽ 1.2.2 SCADA điều độ cấp miền Tại các trung tâm điều độ miền, các dữ liệu về hệ thống được các trạm gửi lên, với những phân tích và đánh giá của mình các trung tâm này đưa ra các quyết định điều khiển tác động lên lưới nhằm một mục tiêu nhất định là ổn định hệ thống SCADA điều độ miền là cấp trung gian giữa SCADA điều độ quốc gia và SCADA trạm... hay 19 không phụ thuộc rất nhiều các trung tâm SCADA trạm này Vậy nhiệm vụ của SCADA trạm là phải trực tiếp: - Thao tác điều khiển lên các thiết bị của hệ thống, các máy biến áp… - Thu thập và giám sát các thông số về hệ thống - Điều khiển đóng/cắt nhằm bảo vệ hệ thống trong trường hợp lưới gặp sự cố như quá tải, chạm chập… - Đưa các dữ liệu về báo cáo với SCADA cấp trên phục vụ cho việc phân tích, đánh... lỗi khi có sự cố Trạm điện và SCADA trạm 1 SCADA trong hệ thống điện lực 1.1 Các cấp quản lý trong hệ thống điện lực Mục đích của việc SCADA cho các trạm điện trong hệ thống điện lực Việt Nam trước tiên nhằm đáp ứng nhu cầu về tự động hoá và số hoá hệ thống điện Việt Nam Nó phản ánh một bước đi tất yếu của việc hiện đại hoá hệ thống điện, đồng thời nó cũng phản ánh trình độ về kinh tế-kỹ thuật của lưới... khiển đóng cắt bằng tay • Về chi phí: Hệ giá thành khi lắp đặt hệ SCADA cho trạm không được quá đắt gây tốn kém và đặc biệt hệ phần mềm SCADA phải là phần mềm phổ dụng, sẵn có trên thị trường không được là của một hãng độc quyền nào Hơn nữa, trong tương lai khi nâng cấp trạm phải dễ dàng trong việc tìm kiếm thiết bị cũng như phần mềm thay thế 2.2 Phương án cho hệ SCADA trạm điện SCADA trạm điện có nhiệm... bị quá tải này sẽ được nhanh chóng bù đắp bằng hệ thống nguồn cấp dự phòng khác; điều này giảm đáng kể thời gian bị mất điện do sự cố qua tải hệ thống Tổ chức của SCADA trạm 1 Tổ chức của SCADA Theo yêu cầu của hệ SCADA, chúng ta nhận thấy SCADA có các đặc điểm sau: a) Hệ thống vừa truyền tin, vừa tiến hành thu thập số liệu, tính toán, tiến hành tương tác với người dùng và truyền tin với cấp trên trong... phụ tải - Hệ phần mềm lập trình SCADA phải dễ dàng lập trình, có tính thuyết minh rõ ràng và dễ học cũng như thuận tiện trong việc nâng cấp trạm - Hệ điều hành dùng trong các máy tính chủ phải là hệ điều hành đa nhiệm, đa năng, có khả năng giao tiếp thân thiện với người dùng và đặc biệt là 20 phải hỗ trợ tốt hệ phần mềm SCADA mà ta đang dùng để xây dựng SCADA cho trạm • Về phần cứng: - Các thiết bị phục... cơ sở dữ liệu về lịch sử vận hành, lịch sử thao tác trạm, các báo động, thông tin về sự cố luôn có sẵn trên hệ thống 12 • Các thiết bị đo có thể được trực tiếp lập trình về các thông số cấu hình, chẩn đoán, chỉnh định hệ thống… • Dễ dàng lập kế kế hoạch bảo trì thiết bị thông qua việc phân tích cơ sở số liệu tình trạng hoạt động của thiết bị Chi phí bảo trì sẽ giảm do có số liệu cụ thể về hệ thống • . 1 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ SCADA 1.1 Tổng quan chung về SCADA: a. Định nghĩa: SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition). các bản tin. 19 SCADA ®iÒu ®é quèc gia SCADA ®iÒu ®é miÒn B¾c SCADA ®iÒu ®é miÒn Trung SCADA ®iÒu ®é miÒn Nam SCADA tr¹m 1 SCADA tr¹m 2 SCADA tr¹m n PC1