Xây dựng hệ thống truyền kết quả đo lường trên mạng điện lưới

:J ' Đ Ạ I H Ọ C Q U Ố C G IA H À N Ộ I KHOA CÔNG NGHÊ■ - o O o T rầ n X u â n T ú X  Y D Ư■ N G Đ O H Ê■ T H Ố N G T R U Y Ề N LƯ ỜNG TRÊN KẾT Q U Ả M A■ N G Đ I Ê■ N LƯỚI C h u yê n n g n h : K Ỹ T H U Ậ T v ô T U Y Ế N Đ Ệ N TỬ V À T H Ô N G T IN L IÊ N L Ạ C 2.07.00 M ã số: L U • N V à N T H A• C S Ỹ K H O A H O• C G IÁ O V IÊ N H Ư Ớ N G D Ẫ N K H O A H Ọ C : T iế n s ỹ Ngô Ự77 ~ịịr Cn>7'c, GIA c ;:.; , Hvmu i-'i:■ ' Ị HÀ NÓ» T.w THƯ VIÊN 1* v - V - L o ị ^ t ó Hà Nội - Nâm 2003 D iê n T ậ p Mục lục NỘI DUNG M đầu i Chưưng Giới thiệu Chưưng Lịch sử phát triển truyền thông trẽn mạng điện lưới (PLC) 2.1 K h ả n ă n g g iớ i hạn c ủ a lo i ứng d ụ n g c ổ đ iể n 2 T ru y ề n só n g m a n g trê n đư ng d â y đ iệ n lư i (C T P ) Phư ơng p h p tạ o só n g m a n g gợn só n g (R C S ) 11 T r iể n v ọ n g n h ữ n g h ạn c h ế củ a R C S 15 Chương Hệ thống cung cấpđiện sỏ đặc tính 19 3.1 C ấ u trú c đ iệ n v d n g h ìn h h ọ c T ô p ô củ a m n g đ iệ n lư i 19 M ứ c đ iệ n áp ca o 20 T ru y ề n d ẫ n n ă n g ỉư ợ n g trê n đư ng d â y đ iệ n p ca o 23 trê n k h ô n g 2 C c đư ng d â y đ iệ n áp ca o trê n k h ô n g d ù n g c h o tru y ề n 28 d ẫ n tín h iệ u c ó tần số ca o 3 3.3 N h iễ u tầ n số ca o trê n đư ng d â y đ iệ n áp ca o trê n đ ầu M ứ c đ iệ n áp tru n g b ìn h th ấ p 3 C c đặc tín h c ủ a cá c đư ng d â y cá p cá c m ứ c đ iệ n áp 32 33 34 tru n g b ìn h th ấ p T ó m tắ t cá c đ ặ c tín h củ a đư ng d â y Chương Toàn cảnh nhiễu đường điện lưới 42 43 4.1 N h iễ u n ền m u 44 N h iễ u b ă n g hẹp 44 N h iễ u x u n g lự c 45 Chương 5.1 Thiết kế, xây dựng ghép nối môđem PLC 50 G h é p n ố i tín h iệ u , đ ộ s u y g iả m củ a tín h iệ u trở k h n g tr u y 50 nhập Mục lục P hư ơng p há p đ iề u c h ế F S K 51 Sơ đ k h ố i n g u y ê n lý h o t đ ộ n g củ a m ô đ e m P L C 52 M ộ t sơ' đặc tín h th n g số k ỹ th u ậ t củ a m ô đ e m P L C thự c 54 n g h iệ m 5 Sơ đ n g u y ê n lý g h é p n ố i cá c th iế t b ị ứng d ụ n g v i m ô đ e m 56 PLC Chương 6Thử nghiệm sô ứng dụng đo lường điều khiển 59 mạng điện lưới 6.1 M ộ t s ố th n g h iệ m c ó th ể triể n k h a i v i m ô đ e m P L C tro n g 59 lĩn h vự c đ o lư ng đ iề u k h iể n H ệ th ố n g đ o n h iệ t đ ộ trê n m n g đ iệ n lư i 61 M ộ t s ố k ế t q u ả thự c n g h iệ m th ả o lu ậ n đ n h g iá 66 Kết luận 75 Phụ lục A Tài liệu tham khảo 76 Phụ lục B Những từ viết tát 78 - iv - Chương • Giới thiệu Chương GIỚI THIỆU V iệ c k ế t n ố i v i In te rn e t m ộ t n g y n o đ ó c ó thể thự c h iệ n k h dễ d n g b ằng c c h c ấ m th ẳ n g v o ổ đ iệ n g ắn trê n tường T ru y ề n th ô n g q u a m n g đ iệ n lư i (P L C ) sử d ụ n g đư n g d â y đ iệ n h iệ n c ó để tru y ề n th n g q u ả n g bá trê n cá c m ô i trư ng m n g tro n g n h , c u n g cấ p d ịc h vụ tru y ề n th ô n g c h o g ia đ ìn h cá c d ịc h vụ tru y ề n th ô n g th n g m i M ặ c d ù tru y ề n th ô n g q u a m n g đ iệ n lư i c ó n h iề u đặc đ iể m ưu v iệ t n hư ng c h ú n g ta c ũ n g k h ô n g k h ỏ i b ăn k h o ă n k h i n hắ c đ ế n vấ n đề k in h tế k h o ả n đ ầ u tư đ a n g p h ả i c h i trả để d u y t r ì tổ n tạ i c h o tru y ề n th ô n g q u a m n g đ iệ n lư i tro n g m ộ t th i g ia n d i N h ữ n g vấ n đề n y g â y k h n g trở n g i ch o v iệ c p h t t r iể n hệ th ố n g tru y ề n th ô n g n y tro n g tư ng la i C h ỉ c h o đ ế n k h i ch u ẩ n cá c q u y đ ịn h đ ầ y đ ủ tru y ề n th ô n g q u a m n g đ iệ n lư i đưa th ì k h i đ ó m n g đ iệ n lư i gắn c h ặ t v i c u ộ c số n g củ a c o n ngư i n hư m ộ t c ô n g n g h ệ p hù hợp n h ấ t T ru y ề n th ô n g q u a m n g đ iệ n lư i n g h iê n cứu cá ch đ â y k h o ả n g 80 năm T ro n g k h i c c m n g đ iệ n lư i c h ủ y ế u th iế t k ế vớ i m ụ c đ íc h tru y ề n d ẫ n đ iệ n n ă n g m ấ t m t tiê u h a o m k h ô n g c ầ n q u a n tâ m đ ế n yê u cầ u tru y ề n th ô n g T u y v ậ y , n ó đ ã sớm đ t v iệ c tru y ề n tả i đ iệ n n ă n g tiê u hao tru y ề n d ữ liệ u c ó thể t in c ậ y c ù n g m ộ t lú c v i m ộ t m ứ c c h ấ t lư ợ n g c ó thể ch ấ p n h ậ n B an đầu, c h ỉ c ó c c ứ n g d ụ n g c u n g cấ p đ iệ n (P S U ) m i c ó đ e m lạ i lợ i n h u ậ n , n h n g g ầ n đ ây tìn h h ìn h n y đ ã d ần dần th a y đ ổ i B ên c n h ứng d ụ n g c u n g cấ p đ iệ n , m n g đ iệ n lư i c ũ n g c ó th ể c ó ứng d ụ n g tru y ề n th ô n g đ n g g iá k h c đ e m lạ i k h o ả n lợ i n h u ậ n lớ n c h o n hà đ ầu tư T h u ậ t n g ữ "m n g đ iệ n lư i" sử d ụ n g để ám c h í m i trư n g , đ â y m ô i trư n g tru y ề n dẫn Đ ã c ó n h iề u m iê u tả th u ậ t n g ữ n y n h n g k h ô n g có m iê u tả n o đ ủ sức th u y ế t p h ụ c để d iễ n đ t b ả n c h ấ t củ a c ô n g n g h ệ n y k h ả n ă n g ứ ng d ụ n g củ a n ó đ ố i v i m ụ c đ íc h c ô n g c ộ n g B ên cạ n h đ ó , n hà c h u y ê n m ô n c ũ n g k h ô n g m ấ y g ắn b ó v ó i vấ n đề n y v ì m n g đ iệ n lư i k h ô n g p h ả i m ô i trư n g d u y n h ấ t c ó th ể d ù n g c h o tru y ề n th ô n g Đ â y lý d o tạ i v iệ c n g h iê n - 1- Chương • Giới thiệu cứu p h t tr iể n m n g đ iệ n lư i lạ i c ó m ộ t tồ n tạ i k h ô n g rõ rệ t c h o đ ến tận n g y n a y C c q u y đ ịn h g iớ i h ạn vể vấ n đề d ả i tần số c ó th ể sử d ụ n g m ức tru y ể n d ẫ n c ó th ể c h ấ p n hậ n c ũ n g m nản lị n g c n g v iệ c p h t triể n ứng d ụ n g củ a m n g đ iệ n lướ i V th ự c tế c ũ n g chưa c ó đầu tư k in h tế n o thự c có tầ m cỡ để c ó th ể h ìn h th n h m ộ t h n h la n g h o t đ ộ n g c h o m n g đ iệ n lư i g iố n g n h ữ n g h n h la n g h o t đ ộ n g tro n g cá c lĩ n h vực c ô n g n g h ệ k h c n h th ế m n h củ a c h u ẩ n c c q u y đ ịn h V iệ c b ã i b ỏ cá c q u y đ ịn h tru y ề n th ô n g th ị trư n g n ă n g lư ợ n g b ắ t đ ầ u từ n ă m 9 T đ ó , P S U p h ả i đ ố i m ặ t v i cạ n h tra n h tro n g tư ng la i t h ị trư n g c u n g c ấ p đ iệ n h ọ m u ố n m m ộ t lĩn h vực k in h d o a n h m i th ô n g q u a v iệ c tă n g tiề m lự c tro n g th ị trư n g v iễ n th ô n g Sản p h ẩ m “ đ iệ n ” c ó thể m rộ n g th ê m cá c d ịc h vụ tă n g g iá t r ị, c h ẳ n g hạn n h đ ọ c c ô n g tơ đ iệ n tự đ ộ n g từ xa, lậ p k ế h o c h g iá cả, th u ế q u a n h oặ c d ịc h vụ k h c tro n g lĩn h vực tự đ ộ n g hố n h ằ m m ụ c đ íc h c ủ n g c ố p h t triể n số lư ợ ng th u ê b ao củ a họ V iệ c sử d ụ n g m n g đ iệ n lư i tro n g p h m v i c ụ c b ộ c ù n g m ứ c đ iệ n áp g ọ i " la s t m ile " thư n g đ e m lạ i cá c d ịc h v ụ v iễ n th ô n g th ú v ị Đ iề u n y c h o p h é p ngư i d ù n g c ó thể th a y đ ổ i lu â n p h iê n m ô i trư n g tru y ề n th ô n g tro n g cá c m n g v iễ n th ô n g q u ố c g ia h iệ n c ó , c h ẳ n g hạn n h D e u ts c h e T e le k o m Đ ứ c , v i tấ t c ả lo i d ịc h v ụ n h th o i, fa x v liệ u , đặc b iệ t d ịc h v ụ tr u y cậ p In te rn e t tố c đ ộ ca o th n g h iệ m lu â n c h u y ể n trê n cá c m n g tru y ề n th ô n g n h ằ m đ e m lạ i g iá th n h tr u y cậ p rẻ n h ấ t c h o k h c h h n g H n th ế nữa, c h ú n g ta c ó th ể k h a i th c đường đ iệ n tro n g n h n hư c c m n g c ụ c b ộ tố c đ ộ ca o m a n g th ô n g tin â m th a n h h ìn h ảnh số hoá tro n g liệ u k h c C ác n h k h o a h ọ c trê n th ế g iớ i h iệ n đ a n g h ế t sức q u a n tâ m đ ế n đề tà i n y , tro n g đ ó p h ả i đặc b iệ t c h ú ý tớ i cá c n h ó m n g h iê n cứu T ậ p đ oàn H o m e P lu g ( M ỹ ) chư n g trìn h C c c ô n g n g h ệ x ã h ộ i th ô n g tin (1ST - In fo r m a tio n S o c ie ty T e c h n o lo g ie s ) củ a L iê n m in h C h â u  u [1 ] C c k h ả n ă n g v tầ m q u a n trọ n g củ a m n g đ iệ n lư i n h ữ n g vấ n đề c b ả n v b a o tr ù m m ộ t p h m vi rộ n g lớ n đ ến n ỗ i c h ú n g ta k h ó m đ o n trư c G iá t r ị c ủ a đư ng tru y ề n th ô n g m i tro n g p h m v i m n g c ụ c b ộ x â y dự ng trê n c sở m n g đ iệ n lư i c ô n g n hậ n bở i P S U n g n h c ô n g n g h iệ p H n g lo t c n g tr ìn h n g h iê n cứu k iể m tra đ ã c h o th ấ y rằ n g d u n g lư ợ n g k ê n h củ a m n g p h â n p h ố i đ iệ n th ô n g thư n g cá c m ứ c hạ th ế tru n g th ế c h o p p tru y ề n d ữ liệ u v i tố c đ ộ d ữ liệ u lê n tớ i v i tră m M b its /s , v i g iả i tầ n s ố k h o ả n g M H z D o đ ó , m n g đ iệ n lư i c ó th ê m cá c ứng d ụ n g tru y ề n th ô n g q u a n trọ n g đ e m lạ i - - Chương • Giới thiệu n h iề u g iá t r ị k in h tế lớ n - lấ y v í d ụ , tr u y cậ p In te rn e t từ cá c ổ cắ m đ iệ n trê n tường V ì th ế , sở th ô n g t in v k iế n thứ c lớ n n h ấ t th ế g iớ i c ó thể tru y ề n tả i k h ắ p m ọ i nơ i đư ợc đư a đ ế n m ọ i ngư i trê n th ế g iớ i th ô n g q u a sở hạ tầ n g lớ n n h ấ t m n g lư i đ iệ n lự c V iệ c g iá th n h tr u y cậ p cao đ a n g g â y trở n g i c h o n h iề u ngư i d ù n g In te rn e t c ũ n g c ó thể k h n g c ò n vấ n đề cầ n q u a n tâ m V i tru y ề n th ô n g trê n m n g lư i đ iệ n lư i th ì g iá th n h tr u y n h ậ p In te rn e t g iả m đ i đ án g kể 100011100010101 PLC « — K LM o d e m I 1»ỉ 0001¿«101i 10« N g ợ c lạ i v i tru y ề n th ô n g q u ả n g bá trê n só n g p h t th a n h , ngư i d ù n g In te rn e t c ó thể tự lự a c h ọ n cá c ch ủ đề m m ộ t m ỏ i trư n g th ô n g tin c ó g iá t r ị Đ iề u n y d ầ n d ầ n trở th n h c h u y ệ n b ìn h thư n g bở i v ì tr u y cậ p th n g q u a cá c ổ cắ m trê n tư ng c ủ a m n g đ iệ n g ia đ ìn h k h dễ d n g tư ng đ ố i rẻ T ru y ề n th ô n g k h ắ p n i, tìm k iế m đư ợ c th ô n g tin , m u a sắm thự c h iệ n th n g m i trở nên p h ổ b iế n v iệ c tiê u th ụ đ iệ n n ă n g từ cá c ổ c ắ m đ iệ n trê n tường T ấ t n h iê n , ứng d ụ n g trê n m n g đ iệ n lư i c ó g iớ i h n bở i v ì k h i c h iế m c h ỗ d ả i tầ n s ố k h o ả n g từ k H z đ ế n trê n M H z th ì cá c d ịc h v ụ h iệ n tạ i d ả i tầ n s ố â m th a n h só n g n g ắ n , só n g tru n g , s ó n g d i cá c d ả i tầ n â m th a n h - - Chương • Giới thiệu n g h iệ p dư b ị bao p h ủ Đ ể x c đ ịn h tầ n s ố q u y ế t đ ịn h g iớ i hạn m ứ c n gư i ta p h ả i thự c h iệ n g iả i p h p th íc h hợp D o tru y ề n th ô n g q u a m n g đ iệ n lự c c h ủ y ế u dựa o cá c đứ ng d â y đ iệ n c h o n ên p h ả i tìm g iả i p há p th íc h hợ p để n g ă n n h iệ n tư ợ ng x tín h iệ u q u ca o k h ô n g th ể ch ấ p n h ậ n Đ iề u q u a n trọ n g h iệ n n a y p h ả i m để đ ả m bảo tín h tư ng th íc h đ iệ n từ trư n g ( E M C ) N h iề u c h u y ê n g ia k h u y ế n n g h ị c h o tấ t n h ữ n g ngư i sử d ụ n g đ iệ n n h ữ n g ứng d ụ n g hấp d ẫn m tru y ề n th ô n g q u a m n g đ iệ n lướ i c ó th ể c u n g cấp V ì rằ n g n ă n g su ấ t c ủ a tru y ề n th ô n g q u a m n g đ iệ n lư i c h o p h é p tru y ề n d ẫ n vớ i tố c độ d ữ liệ u th e o lý th u y ế t đ ạt trê n 100 M b its /s c ó thể dễ d n g tô vẽ nên tiề m n ăn g đ ổ i m i k h ổ n g lổ m c ó th ể sử d ụ n g để tạ o cá c g iá t r ị k in h tế đ n g kể C ù n g lú c đ ó , n h lã n h đ o củ a cá c c ô n g ty đ iệ n lực n h iề u v iệ n n g h iê n cứu th ô n g báo rằ n g tru y ề n th ô n g q u a m n g đ iệ n lự c c ó th ể trở nên th ô n g d ụ n g c ó m ặ t k h ắ p m ọ i n i g iố n g n h v iệ c sử d ụ n g điện-.năng tro n g sản x u ấ t s in h h o t h n g n g y L u ậ n vă n n y thự c h iệ n v i m o n g m u ố n đ ó n g g ó p m ộ t p hần n h ỏ o v iệ c th ú c đ ẩ y p h t tr iể n hướng triể n k h a i tru y ề n th ô n g trê n m n g đ iệ n lư i Q u a đ â y tá c g iả c ũ n g m u ố n k h m phá m ộ t m ố i liê n hệ tru n g g ia n g iữ a lý Ih u y ế t k h o a h ọc v th ự c tế k h ả n ă n g tru y ề n th ô n g trê n m n g đ iệ n lướ i vớ i m ụ c đ íc h x â y dự ng m ộ t s ố ứng d ụ n g th ự c tế c ó íc h tro n g lĩn h vực n ày Đ ể n g h iê n cứu tìm h iể u k ỹ đ ặ c tín h c ũ n g n h cá c k h ả n ăng tru y ề n th ô n g c ủ a m n g đ iệ n lư i, tro n g k h u ô n k h ổ lu ậ n vă n n y tá c g iả thự c h iệ n v iệ c x â y d ự n g k h ả n ă n g tru y ề n liệ u đ o lư ng th ô n g q u a m n g đ iệ n lư i V iệ c tr u y ề n k ế t q u ả đ o lư ng trê n m n g đ iệ n lư i đ e m lạ i n h iề u tiệ n íc h c h o cá c hệ đo, đ ặ c b iệ t k h i c h ú n g ta cầ n đ o th ô n g số m ô i trư n g h a y cá c th ô n g số củ a m ộ t s ố th iế t b ị m y m ó c tro n g to nhà V i hệ th ố n g đ o lư ng q u a m n g đ iệ n lư i th ự c g iú p c h o c h ú n g ta triể n k h a i ứng d ụ n g vớ i g iá th n h rấ t th ấ p v tín h tiệ n lợ i n h n h ữ n g sở hạ tầ n g sẩn c ó củ a m n g đ iệ n lư i tro n g g ia đ ìn h C h ỉ vớ i m ộ t th a o tá c c ắ m ổ c ắ m đ iệ n tạ i cá c v ị t r í cầ n đ o v ị t r í cầ n lấ y k ế t q u ả th e o cá ch sử d ụ n g đ iệ n n ă n g th ô n g thư n g c h ú n g ta c ó n g a y m ộ t hệ đ o từ x a tru y ề n q u a m n g đ iệ n lư i H ệ th ố n g c h ỉ b ao g m m ô đ e m P L C cá c m ô đ u n đ o lư ng đư ợ c x â y d ự n g k h đơn g iả n , dễ sử d ụ n g M ộ t cặ p m ô đ e m P L C n y k h i k ế t n ố i trê n trư n g đ iệ n lư i c ó thể c h o ta th ự c h iệ n tru y ề n th ô n g liệ u h a i c h iề u v i tố c đ ộ lê n tớ i 20 bps V iệ c sử d ụ n g k ỹ th u ậ t đ iề u c h ế F S K n h ằ m đ ả m b ảo tín h k h n g n h iễ u - - Chương • Giới thiệu ca o v tru y ề n th ô n g t in cậ y T ầ n số só n g m a n g tố c đ ộ dư liệ u c ũ n g p h ả i tín h to n h ế t sức k ỹ lư ỡ n g để đạt k h o ả n g cá ch tru y ề n th ô n g d i n hất V i m ô đ e m P L C n y c h ú n g ta c ũ n g c ó thể triể n k h a i cá c ứng d ụ n g g iá m sát, đ iề u k h iể n v tru y ề n th ô n g liệ u trê n m n g đ iệ n lư i, c h ẳ n g h n n h đ iề u k h iể n đèn đ iệ n , đ ọ c c ô n g tơ đ iệ n tự đ ộ n g , đ n h dấu h iể n th ị th ô n g tin , hệ th ố n g c h ỉ b o , hệ th ố n g nh b o c h ố n g trộ m b o c h y ứng d ụ n g k h c T c g iả c ũ n g h y v ọ n g rằ n g n hữ ng ứng d ụ n g n y c ó thể triể n k h a i rộ n g rã i trê n thự c tê đ e m lạ i h iệ u q u ả k in h tế c ũ n g n h tín h tiệ n lợ i c h o ngư i d ù n g , k h i đ ó ch ắc ch ắ n rằ n g tru y ề n th ô n g trê n m n g đ iệ n lư i k h ô n g c ò n vấ n đề x a lạ vớ i c u ộ c số n g củ a c o n n gư i - - Chương • Lịch eủ phát triền PLC C hương LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA PLC 2.1 Khả hạn chê ứng dụng cổ điển M n g đ iệ n lư i sử d ụ n g c h o v iệ c tru y ề n th ô n g liệ u n g a y sau k h i bắt đầu c ô n g c u ộ c đ iệ n k h í hoá T n h ữ n g n ă m 1920, tạ i p h ò n g th í n g h iệ m C hâu  u tiế n h n h th n g h iệ m tru y ề n tín h iệ u th o i trê n đư ng d â y đ iệ n ca o Sở d ĩ v iệ c tr u y ề n th ô n g trê n m n g đ iệ n lư i c ó tín h h ấp d ẫ n m n h n h đ ầ u tư v ì n g u y ê n n h â n b n g u n từ lịc h sử C h ú n g ta b iế t rằ n g để d u y tr ì ổ n đ ịn h hệ th ố n g c u n g cấ p đ iệ n cao th ế trê n p h m v i rộ n g lớ n th ì n h iệ m v ụ h n g đ ầ u đ ặ t ià p h ả i liê n tụ c d u y tr ì c n g tác q u ả n lý v ậ n h n h , k iể m tra , sửa chữa k h ắ c p h ụ c cá c c ố C ô n g v iệ c n y đ ò i h ỏ i p h ả i c ó m ộ t k ê n h th ô n g t in h a i c h iề u liê n tụ c tứ c th i T h í d ụ , c h ú n g ta p h ả i th iế t lậ p k ê n h th ô n g t in g iữ a n h m y p h t đ iệ n , trạ m b iế n th ế , cá c th iế t b ị c h u y ể n m c h cá c đ iể m k ế t n ố i trê n m n g h a y cá c đ iể m k ế t n ố i g iữ a cá c m n g vớ i n u T u y n h iê n , tạ i th i đ iể m đ ó chư a c ó m n g đ iệ n th o i c ó th ể b a o p h ủ toàn b ộ k h u d â n cư, cá c k h u c ô n g n g h iệ p c ũ n g n h cá c đ iể m trọ n g y ế u củ a m n g đ iệ n lư i n h đ ã kể trê n T h ậ m c h í c h o đ ến b â y g iờ v ẫ n c ò n n h iề u đ iể m trọ n g yế u củ a m n g đ iệ n ca o th ế c ó n h u cầu tru y ề n th ô n g liệ u tra o đ ổ i th ô n g tin vẫ n chư a k ế t n ố i th ô n g q u a m n g đ iệ n th o i Đ ó chư a kể đ ế n n h u cầu k ế t n ố i để đ o lư n g v k iể m tra g iá m sát từ xa T i n h ữ n g đ iể m c ó k ế t n ố i đ iệ n th o i th ì n gư i ta c ũ n g k h ô n g k h ỏ i lo lắ n g vấ n đề g iá n đ oạ n th ô n g tin M ỗ i k h i x ả y h iệ n tư ợ n g g iá n đ o n th ô n g t in d o m n g đ iệ n th o i g ặ p p h ả i c ố c ũ n g g â y nên n h ữ n g th iệ t h i n ặ n g nề c h o n g n h đ iệ n lự c H n nữa, c h i p h í đ ầu tư để c ó m ộ t đư ng d â y đ iệ n th o i đến v ù n g x a x ô i g iá cước p h ả i trả sau m ỗ i lầ n thự c h iệ n đ m th o i h a y tra o đ ổ i liệ u rấ t lớ n C h ín h n h ữ n g n g u y ê n n h â n n y th ú c đ ẩ y n g n h đ iệ n lự c v n h k h o a h ọ c v o c u ộ c để p h t triể n P L C N ộ i d u n g ch n g n y g iớ i th iệ u tổ n g q u a n ứng d ụ n g c ổ đ iể n tro n g lĩn h vự c tru y ề n th ô n g liệ u trê n m n g đ iệ n lư i C ác k ế t q u ả n g h iê n cứu c h o th ấ y có n h iề u đ iể m k h c n h a u g iữ a m ứ c đ iệ n th ế cụ thể T ro n g k h i c h ú n g ta c ó thể thự c h iệ n v iệ c tru y ề n t in h a i c h iề u b ằ n g c ô n g n g h ệ tru y ề n só n g m a n g trê n đư ng đ iệ n cao - - Chương • Lịch sử phát triển PLC th ế v i c ô n g su ấ t p h t n h ỏ th ì v iệ c tru y ề n tín h iệ u đ iề u k h iể n d n g só n g trê n đ n g d â y tru n g th ế hạ th ế c h ỉ c ó thể thự c h iệ n b ằ n g m ộ t lu n g th ô n g t in m ộ t c h iề u m ặ c d ù đ ị i h ỏ i c n g su ất p h t rấ t lớ n 2 T r u y ề n s ó n g m a n g t r ê n đ n g đ iệ n lư i ( C T P ) C ù n g v i v iệ c sử d ụ n g c ô n g n g h ệ tầ n số só n g m a n g trê n đư ng n h ữ n g n ă m , c ô n g n g h ệ tầ n số só n g m a n g c ũ n g b ắ t d â y đ iệ n th o i vào đ ầu ứng d ụ n g để tru y ề n d ữ liệ u trê n m n g đ iệ n ca o th ế [1 ] V i n hữ ng đ ầ u tư đ n g k ể k ỹ th u ậ t n h tiế n b ộ vư ợ t b ậc c ủ a cá c p hư ng thứ c tru y ề n th ô n g liệ u g iú p c h o n h k h o a h ọ c v c ô n g ty đ iệ n lự c thự c h iệ n đ n g th i tru y ề n tả i lư ợ n g s u y h a o tru y ề n th ô n g t in c ó đ ộ tin c ậ y ca o trê n c ù n g m n g đ iệ n lư i C ù n g v i p h t tr iể n củ a k h o a h ọ c c ô n g n g h ệ , k in h tế x ã h ộ i, cá c m n g đ iệ n c a o th ế c ũ n g x â y d ự n g p h t triể n m ộ t cá ch n h a n h c h ó n g n h ằ m đ p ứng n h u c ầ u sử d ụ n g đ iệ n p h ụ c v ụ c h o s in h h o t sản x u ấ t T đ ó , cá c c ô n g ty đ iệ n lực bắt b u ộ c p h ả i x â y d ự n g c h o m ìn h m ộ t m n g lư i ih ô n g t in đ ầ y đ ủ c h ín h x c d ù n g để q u ả n lý v v ậ n h n h hệ th ố n g c u n g c ấ p đ iệ n n ă n g p h ụ c vụ c h o cá c m ụ c đ íc h kh c n h th ô n g t in liê n lạ c n ộ i b ộ cá c ứng d ụ n g đ o lư n g , g iá m sát đ iề u k h iể n từ xa N h ữ n g n h iệ m v ụ củ a m n g d ữ liệ u c ủ a cá c c ô n g ty đ iệ n lự c c ó th ể phâ n th n h ba n h ó m c h ín h sau: • Q u ả n lý v ậ n h ành • K iể m tra g iá m sát • H n c h ế h ỏ n g h ó c k h ắ c p h ụ c cá c cố Q u ả n lý v ậ n h n h tức b ảo đ ả m t ố i ưu tro n g phâ n p h ố i n ă n g lư ợ n g , m ộ t m ặ t p h ả i h n c h ế lã n g p h í n ă n g lư ợ n g , m ặ t k h c p h ả i đ ả m b ảo đ ủ c ô n g su ấ t để đ áp ứ n g c h o n h u cầ u sử d ụ n g o n h ữ n g g iờ ca o đ iể m Đ ể thự c h iệ n n h iệ m vụ n y đ ò i h ỏ i p h ả i c ó m ộ t hệ th ố n g tru y ề n th ô n g liệ u tức th i v c ó đ ộ t in c ậ y cao N h iệ m v ụ k iể m tra g iá m sát g iú p c h o m n g lư i đ iệ n h o t đ ộ n g th ô n g s u ố t liê n tụ c N h iệ m v ụ n y tậ p tru n g c h ủ y ế u o cá c vấ n đề liê n q u a n đ ế n cá c th ô n g số h o t đ ộ n g c h ín h n h n h u cầ u n ă n g lư ợ n g , c ô n g su ấ t p h t, đ iệ n áp tầ n số K iể m tra g iá m sát cá c th ô n g số từ đ ó đưa cá c b iệ n p há p , q u y ế t đ ịn h đ iề u c h ỉn h p h ù hợ p V i n h iệ m v ụ n y v iệ c đ ả m b ảo th ô n g t in liê n tụ c vấ n đề q u a n tâ m h n g đ ầu - - Chương • Thử nghiệm sô ứng dụng đo lường mạng điện lưới cần đọc kết Để thực cơng việc này, ngồi việc xây dựng cấu trúc phần cứng thích hợp phải viết phần mềm hoàn hảo để điều khiển toàn hệ thống đo, đặc biệt đọc liệu cảm biến, xử lý gửi đến hiển thị thơng qua đường điện lưới Hệ thống sửa đổi để thực công việc khác lĩnh vực đo lường điều khiển, chẳng hạn hệ đo độ ẩm, đo áp suất nhiều thông số khác Nguyên tắc hoạt động c ủ a hệ thống c ó th ể đ ợ c mô tả s a u : Khối đo nhiệt độ Sensor > A/D 0B0Đ Bộ phát Mơđem «4—1 PLC Đường dây điên nguồn 220V Nhận biết sóng mang đọc liệu BBBB T Hình 6-2 S đ k h ô i c ủ a hệ th ố n g đ o n h iệ t đ ộ đư ợc tr i ể n k h a i t r ê n m n g đ iệ n lưới Trước hết, nhiệt độ điểm cần đo cảm nhận nhờ cảm biến nhiệt ctộ (L M 3 D ) với dải nhiệt độ đo từ -40,0°c đến 99,9°c kết có tín hiệu điện áp tương ứng với nhiệt độ mồi trường điểm cần đo Sau đó, tín hiệu điện áp mang thông tin nhiệt độ đưa tới biến đổi tương tự/số (A D C ) Bộ biến đổi tương tự sô' dùng A D C 16 hãng Intersil (U S A ) có độ tuyến tính cao T ại tín hiệu điện áp biến đổi thành tín hiệu sơ' tương ứng phù hợp với lối vào khối phát tín hiệu nhiệt độ sang mơđem P L C K h ố i phát tín hiệu nhiệt độ nhận tín hiệu nhiệt độ dạng số hoá từ A D C , xử lý gửi chúng tới môđem P L C K hối xây dựng dựa vi điều khiển A T C 20 hãng Atmel Để khối phát hoạt động phải viết chương trình điều khiển, thu nhận, xử lý gửi thơng tin lối Chương trình nạp lên chip A T C 20 Tiếp theo ghép nối khối phát với mồđem P L C hình 6-3 - 62 - Chương • Thủ nghiệm 60 ứng dụng đo lường mạng điện lưới Itcatli XTHkỊ i- *T IM P8 M 9/TI »1.t/Tễ p».Ị/IHTl M 1/1111 *s.t/rxo »CB »» «/txo 1/0 t 1/0 8«B rtciK TO J»«/Tĩ Sĩ T*0 «»0 CT«t rl|( o» OM O Hình 6-3 Sơ đ g h é p nối vi đ iều k h iể n A T 9C 205 với m ô đ e m P L C Môđem P L C ghép nối với đường dây điện lực cho thông tin truyền lên mạng điện lưới sóng mang Do vậy, điểm khoảng cách cho phép mạng điện lưới nhận thơng tin nhiệt độ điểm đặt cảm biến Để thực điều cần phải ghép nối mơđem P L C điểm cần lấy tín hiệu với mạng điện lưới T i đây, thông tin nhận từ môđem P L C gửi tới mơđun nhận biết sóng mang đọc liệu Thơng tin dạng sóng mang đường điện lưới nhận giải điều chế, khôi phục lại dạng tín hiệu số Tiếp thơng tin (lạng số kiểm tra, xử lý hiển thị L E D bảy hình tinh thể lỏng Trong mơđun thực nghiệm đây, tác giả thực việc hiển thị kết nhiệt độ điểm đo đèn L E D bảy đoạn Mơđun thu tín hiệu hiển thị xây dựng sở vi điều khiển A T C 20 phải viết chương trình để điều khiển, đọc, xử lý hiển thị kết đo lường Phần hệ thống môđem P L C thiết kế lắp ráp mạch in với kích thước 45mm X 58mm Như trình bày phần trước, môđem P L C điều chế theo phương pháp F S K có khả truyền thông không bán song công Các tiêu môđem tham khảo chuẩn E N 0 -1 C E N E L E C Châu Âu Mô tả chi tiết chuẩn tham khảo tài liệu tham khảo [1, 7] Môđem P L C cấp nguồn ± V ghép nối với đường điện lưới nhờ đệm lố i biến áp P L C (xem hình 6-4) - 63 - Chương ố • Thử nghiệm m ộ t e ố ứng dụng đo lường trến mạng điện lưới MCLC WD Cũ TxD TRI I /0 I /0 GND h + v+ y PLC Mỏđem R*D RSTO c1 io u < > p + 0V CTRL N X Ạ Ạ í- + 3V GNŨ Hình 6-4 Sơ đ g h é p nôi m ô đ e m P L C với đ n g d â y đ iện lưới Tốc độ truyền liệu mơđem 600/1200 bps tần số sóng mang 2K H z M ỏ đem PLC có hai phẩn: phẩn ph át phẩn nhận P hần phát: Ch ế độ phát kích hoạt chân R x /T x = 0, chân R x /T x giữ mức lâu giây chuyển mạch mơđem P L C chuyển sang ch ế độ nhận Muốn quay trở lại chế độ phát phải xoá chân R x /T x xuống mức khoảng thời gian tối thiểu hai giây Lối phát liệu T x D đưa vào điều chế F S K với tốc độ liệu 600/1200 bps Các tần số là: - f(T x D = 0) = 82 + 0,3 kH z - f(T x D = ) = 82 - 0,3 kH z Những tần số nhờ thạch anh 11,0 M H z có độ xác cao T ín hiệu điều chế từ điều chế lọc lọc thông dải kiể u tụ chuyển mạch nhằm giới hạn phổ lố i giảm mức thành phần hoạ ba Tầng cuối phần phát khuếch đại thuật tốn Sau tín hiệu đưa tới biến áp P L C Trong chế độ phát T x kích hoạt lối vào R x D nâng lên mức P hần nhận: Phần nhận kích hoạt R x /T x = Chân nhận liệu R x D nối với lọc thông dải kiểu chuyển mạch tụ Do đó, tín hiệu thơng tin trẽn đường điện lưới đọc đưa vào môđem P L C , đưa vào lọc thông dải để thu tín hiệu thơng tin L ố i lọc đưa vào tầng khuếch đại khoảng 20 dB Tiế p theo, tín hiệu chuyển đổi ngược lại trộn có tần - 64 - Chương • Thủ nghiệm 50 ứng dụng đo lường mạng điện lưới số tổng hợp từ khối giải điều chế F S K Sau đó, tín hiệu tiếp tục đưa vào lọc thông dải trung gian (IF) có tần số trung tâm 82 K H z nhằm cải thiện tỷ số tín hiệu tạp nhiễu Cuối cùng, lối lọc thông dải IF đưa vào giải điều chế để thu lại tín hiệu số mang thơng tin phát V iệ c ghép nối lối lọc trung gian (IFO ) với lối vào giải điều chế F S K (D E M I) thực tụ gốm 100 n F /16 V nhằm mục đích loại bỏ tín hiệu chiều đường nhận liệu Rx L ố i R x D chuyển tải tín hiệu giải điều chế tín hiệu nhận biết sóng mang (C D ) giữ mức lơgic thấp, cịn C D đặt mức lơgic cao R x D đặt lên mức T u y nhiên, lối R x D truyền tải liệu mức tín hiệu C D (0 hay 1) R x /T x = T x D = (xem hình 6-5) RxHx CU » TxD i RxD “ DATk 1 1 ; 1 DATA Hình 6-5 G iả n đ thời g ia n d ữ liệu c ủ a tín hiệu lối C ác lối vào/ra môđem P L C trình bày bên trái hình 6-4 bao gồm chân M C L K , W D , R x /T x , C D , T x D , R x D R S TO Từ đây, chân nối với thiết bị đo nhiệt độ, đặc biệt với vi điều khiển mạch đo nhiệt độ V iệ c kết nối môđem P L C với vi điều khiển A T C 20 mơ tả hình vẽ 6-3 Phần mềm nạp chip cho phép điều khiển q trình trao đổi liệu hệ đo nhiệt độ môđem P L C Ở phần đọc kết có mơđem giống hệt mơđem P L C điểm đo có vi điều khiển A T C 20 thực công việc ngược lại Nhiệm vụ môđem P L C vi điều khiển A T C 20 phần nhận biết sóng mang có tần số 82 ± 0,3 K H z , giải mã thông tin chuyển chúng sang môđun hiển thị Bộ hiển thị gồm L E D bảy đoạn hoạt động theo chế độ quét động Phương thức trao đổi phát thu thực nhờ tín hiệu R x /T x Nếu tín hiệu giữ mức “0” thiết bị chuyển sang chế độ - 65 - Chương • Thử nghiệm s ố ứng dụng áo lường mạng điện lưới phát Ngược lại, tín hiệu giữ mức “ ” thiết bị chuyển sang chế độ nhận 6.3 M ột sô kết q uả thực nghiệm thảo luận đánh giá Không giống môi trường truyền thông khác, với truyền thông mạng điện lưới mơi trường nhiễu Gausse trắng (A W G N ) lại vấn đến đáng quan tâm V ì mơi trường điện lưới có nhiều loại nhiễu, chẳng hạn nhiễu màu (colored background noise); nhiễu băng hẹp (narrowband noise); nhiễu xung lực (im pulsive noise); nhiều loại nhiễu khác Ngồi nhiễu ra, truyền thơng đường điện lưới cịn gặp phải vấn đề khó khăn trở kháng truy nhập Tất vấn đề gây nên trở ngại cho nhà đầu tư đưa định triển khai hệ thống truyền thông qua mạng điện lưới T u y nhiên, có số dịch vụ truyền thơng mạng điện lưới thử nghiệm số nước Châu  u Hoa K ỳ Trong trình tiến hành thực nghiệm tác giả tiến hành đo, kiểm tra ghi lại dạng sóng vị trí mạch sơ' hình ảnh tín hiệu nhiễu đường dây điện lưới Sau số hình ảnh ghi lại nhờ dao động ký nhớ Hình 6-6 D n g tín h iệu đ iều chê F S K lôi r a c ủ a đ iều chế - 6 - Chương • Thử nghiệm m ộ t ứng dụng ả o lường trê n mạng điện lưới Dạng sóng hình 6-6 thu lối mạch điều chế F S K thời điểm liệu thơng tin có mức lơgic “0” có tần số 1,7 kHz V i trường hợp liệu thơng tin có mức “ ” dạng sóng khơng đổi có tần số lúc 82,3 kH z Biên độ tín hiệu điều chế xấp xỉ 40 V T ín hiệu đưa đến biến áp P L C thông qua mạch lọc đơn giản thực tụ Phía bên biến áp P L C ghép nối với đường điện áp 220 V thông qua tụ lọc H ình -7 cho thấy hình ảnh tín hiệu đo lường trộn lẫn với tín hiệu điện áp nguồn 50 Hz T ín hiệu quan sát cuộn thứ cấp biến áp P L C bên phần nhận Hình 6-7 D n g tín h iệu tạ i c u ộ n t h ứ c ấ p c ủ a m ô đ e m P L C t h u kh i th ự c t r u y ề n d ữ liệu đ o lường Trên hình -7 cho ta thấy đường nét sáng dạng sóng tín hiệu điện áp nguồn có tần số 50 H z đường nét chấm sáng dạng sóng tín hiệu điều chế F S K với thông tin truyền bít “0” “ ” Ở tín hiệu điện áp nguồn hạ xuống lần theo tỷ lệ quấn biến áp P L C - 67 - Chương • Thủ nghiệm 50 úng dụng đo lường mạng điện lưới Còn đường điện lưới dạng tín hiệu sóng mang đặt lên dạng sóng tín hiệu điện áp nguồn 220 V hình 6-8 Do hạn chế dao động k ý mà tác giả sử dụng phịng thí nghiệm nên dạng tín hiệu quan sát đủ để hình dung tượng thay đổi dạng tín hiệu điện áp có thơng tin truyền Bằng dao động ký nhớ tác giả ghi lại hình ảnh sau: Hình 6-8 D n g tín hiệu t r ê n đ n g d â y đ iện lưới k h i th ự c h iện việc t r u y ề n d ữ liệu đ o lường Để đối chiếu với trường hợp không truyền liệu tác giả tiến hành lại dạng sóng đường dây điện lưới khơng có liệu truyền qua, xem hình 69 L ú c dạng sóng ghi cho thấy tín hiệu thu tín hiệu điện áp nguồn 50 H z với nhiễu thời điểm đo Phóng to đoạn nhỏ dạng sóng hình 6-8 nhìn thấy rõ tín hiệu sóng mang nhiễu sinh với tần số cao, xem hình -10 Các nhiễu nguyên nhân khác Trong nhiễu xung lực vấn đề cần quan tâm nhiều v ì có độ rộng xung nhỏ dẫn đến ảnh hưởng lớn đến phổ tín hiệu thơng tin Hơn nữa, nhiễu xung lực bắt nguồn từ tượng phổ biến sử dụng điện năng, chẳng hạn đóng ngắt cầu dao, công tắc, sử dụng mô tơ , - 6S> - Chương • Thử nghiệm s ố ứng dụng đo lường trê n mạng điện lưới Hình 6-9 D n g tín hiệu t r ê n đ n g d â y đ iện lưới kh i k h ô n g th ự c việc t r u y ề n d ữ liệu V i mức độ ảnh hưởng to lớn loại nhiễu này, tác giả tiến hành thực nghiệm quan sát dạng tín hiệu sóng mang nhiễu xung lực xảy có hoạt động máy khoan tay H ình ảnh nhiễu xung lực tín hiệu sóng mang thu dược nhờ phóng to đoạn tín hiệu đường điện lưới trình bày hình -1 N hiễu tác động mạnh đến việc truyền kết đo lường khoảng cách xa Ở đây, thực truyền kết đo lường cặp đường dây điện 220 V có độ dài 400 m tác giả gặp phải số kết sai lệch chạy m áy khoan tay số lần sai lệch khơng nhiều Để khắc phục tình trạng tác giả viết phần mềm cho phép gửi lặp kết đo lường sau khoảng thời gian cỡ 30 giây V i cách thức truyền vậy, xuất trường hợp sai lệch hai kết liên tiếp hệ đo chờ đến lần xuất hai kết giống hiển thị kết từ định đưa lệnh điều khiển lối - 69 - Chương • Thử nghiệm m ộ t 60 ứng dụng áo lường mạng điện lưới Hình 6-10 N h iễ u tầ n sơ ca o t r ê n đ n g d â y đ iện lưới k h i th ự c h iện t r u y ề n d ữ liệu b n g m ô đ e m P L C tạ i m n g lưới điện Đ H Q G H N lúc 17 15 n g y 12/04/03 Hình 6-11 T ín h iệu sóng m a n g n h iễ u t r ê n đ n g d â y đ iện lưới k h i t h ự c t r u y ề n d ữ liệu b ằ n g c c m ỏ đ e m P L C t r o n g đ iề u kiện có s d ụ n g m y k h o a n tay - 70 - Chương • Thử nghiệm 50 ứng dụng đo lường mạng điện lưới V iệ c giảm thiểu tối đa ảnh hưởng nhiễu lên hệ thống đo tăng độ tin cậy hệ thống đo lường quan trọng cần thiết Để thực điều đó, thực nghiệm tác giả mạnh dạn đưa ba giải pháp sau: - Thiết kế mạch với đường dây kết nối ngắn để giảm tối đa nhiễu cục - Tăng biên độ tín hiệu phát đường điện lưới nhờ việc sử dụng nguồn nuôi ± V thay cho việc sử dụng nguồn nuôi ±5 V mạch thử nghiệm ban đầu - G iảm độ rộng mạch lọc thông dải cách lựa chọn lõi tỷ lệ vòng dây phù hợp cho biến áp P L C dùng để ghép nối với đường điện áp 220 V V iế t phần mềm phát lặp cho phép kiểm tra kết nhận có xác khơng Nếu kết nhận dược hai lần phát lặp giống hệ thống xem kết xác V i mạch ứng dụng thiết kế lắp ráp, hệ thống đo hoạt động ổn định cho kết giá trị hai phía (điểm đo điểm đọc kết quả) hệ thống đo Điều cho thấy hồn tồn thực hệ thống đo lường điều khiển thông qua mạng điện lưới với mức độ tin cậy chấp nhận Tương tự vậy, triển khai hệ thống thu thập liệu điều khiển theo thời gian thực Hình 6-12: S đ khôi c ủ a hệ t h ố n g t h u t h ậ p d ữ liệu đ iều k h iể n th e o th ò i g ia n thự c - 71 - Chương • Thử nghiệm 6ố ứng dụng (đo lường mạng điện lưới Hệ thống xây dựng gồm phần: thu thập liệu; hai môđem P L C ; nhận biết đọc sóng mang; điều khiển thiết bị mơ tả hình -12 Ngun tắc hoạt động hệ thống miêu tả sau: Phần lõi điều khiển hoạt động hệ thống thực nhờ hai vi điều khiển A T C nạp sẩn chương trình điều khiển hoạt động hệ thống Ban đầu tín hiệu cần khảo sát nhận biết đọc khối thu thập liệu Tại tín hiệu chuyển đổi thành tín hiệu số phù hợp với lối vào khối xử lý phát thông tin lên đường dây điện lưới Để thực việc truyền thông tin lên đường dây điện lưới, khối điều khiển ghép nối với mơđem P L C Nhờ đó, tín hiệu sau xử lý điểm đo gửi tới môđem P L C , điều chế chuyển lên mạng điện lưới T i đầu thu, môđem P L C ghép nối với mạng điện lưới với điều khiển với mục đích nhận biết tín hiệu thơng tin mạng điện lưới, đọc giải điều chế tín hiệu thơng tin Thơng tin sau giải điều chế xử lý đưa sang khối hiển thị đưa trực tiếp vào thiết bị lưu giữ chờ xử lý Cũng với môđem P L C thực việc truyền liệu nơi tiếp hai máy tính Ở đây, thử nghiệm việc truyền liệu hai m áy tính thu kết khả quan V iệ c truyền liệu nối tiếp hai máy tính thực phần mềm phát liệu đọc liệu cổng C O M m áy tính Mơ hình ghép nối thực sau: PLC Modem PLC Modem Hình 6-13 M h ì n h g h é p nôỉ t r u y ề n d ữ liệu nôi tiếp giữ a h aỉ m y tín h Đ ể thực việc truyền liệu xác hai máy tính địi hỏi tốc độ truyền nhận liệu hai máy tính phải Khoảng cách truyền phải nằm giới hạn cho phép môđem P L C Khoảng cách môđem P L C m áy tính phải ngắn Sau kết truyền liệu hai máy tính vói cặp dây điện 220 V dài 300 m không rẽ nhánh kết truyền liệu - 72 - chương • Thủr nghiệm sô ứng dụng ảo lường trền mạng điện lưới hai máy tính với cặp dây 220 V có nhánh rẽ M ỗi nhánh rẽ mắc tải máy tính ị PLC Test Program V1.0 COM: ỊC0M1 Bauđ [600 Databk¥ Parity: ỊNone Stopb* ■ ■■ M ür -ỊgỊxi ~n zi d zì d d >OpenComPort EmptyReceivebox T HexFamaỉDismay 111 11 11 11 p HexFormatSend 111 11 11 11 111 11 11 11 r* AlioSend 111 11 11 11 AutoSendítep: I1000ms 111 11 11 11 111 11 11 11 111 11 11 11 ManualSend 111 11 11 11 11 11 11 11 EmptyTransmitbox 1111 11 11 11 SendTextFile ComStatusịoỌMl,600,8,None,1,closed JÄStartj I ///7 ỉ/ỉ @ to zi 11 122222222222222222222222222222222222222222jJ 11 122222222222222222222222222222222222222222 11 122222222222222222222222222222222222222222 11 122222222222222222222222222222222222222222 11 122222222222222222222222222222222222222222 11 122222222222222222222222222222222222222222 11 122222222222222222222222222222222222222222 11 122222222222222222222222222222222222222222 11 122222222222222222222222222222222222222222 11 a| 111 11 111 11 111 11 11 11 111 11 111 11 111 11 111 11 111 11 11 11 11 JjCongty I jg]lvchuon | j^JPhanm emI ftÿMufcime ||%pkte«t 12:23AM 6-14 D ữ liệu p h ầ n p h t kh i t r u y ề n d ữ liệu nôi tiếp g iữ a haỉ m y tín h Htejjgj est PiogramVI COM: [COM2 "3 Baud Ị ẽ w ~ "3 Datab* r Parity: None Stopb 11 11 11 11 11 11 11 1111 11 1111 111111 11 1111 11 1111 11 1111 11 1111 111111 1111 11 11 11 11 11 11 111111111111 11111111111111111 111111111111 11111111111111111 111111111111 11111111111111111 111111111111 11111111111111111 111111111111 11111111111111111 111111111111 11111111111111111 111111111111 11111111111111111 111111111111 11111111111111111 111111111111 11111111111111111 111111111111 11222222222222222222222222222222222222222 11222222222222222222222222222222222222222 11222222222222222222222222222222222222222 11222222222222222222222222222222222222222 11222222222222222222222222222222222222222 11222222222222222222222222222222222222222 11222222222222222222222222222222222222222 11222222222222222222222222222222222222222 11222222222222222222222222222222222222222 # DoseCoroPcxt iTEmp^Receivebox I w HexFormalDisplay p HexFoimatSend r AutoSend AutoSendfrep: 11000nrw ManualSend EmptyTransmitbox SendTextFie ;Comstatu»|COM2.600.8»one.1J0pened :ĩễỂÊÊÊÈÊÈễÊSSBÊẫÊÊÊiỄễÊẵÊiẾÊSimằẺ: Hình 6-15 D ữ liệu tạ i p h ầ n t h u k h i t r u y ề n d ữ liệu nối tiếp h m y tín h t r ê n c ậ p d â y 220 V - 300 m k h ô n g r ẽ n h n h - 73 - Chương • Thử nghiệm eô ứng dụng đo lường trê n mạng điện lưới H ' COMP0M2 Baud g ~ _- _ _ Dôtab* p Pacify |None d Stopbầ F “ 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 11111111 11111111 11111111 11111111 bH 1111 11111111 11111111 1Q1 11 11 11111111 11111111 o @ Close ComPort Empty Receive box p Hex format Display E I E ì 11111111111 11 11 11 11 122222222222222222222222222222222222222222 d 11 11 1161 11 11 11 11 11 122222222222222222222222222222222222222222 11 11 11 11 11 11 11 11 11 122222222222222222222222222222222222222222 11 11 11 1111 1111111 11 122222222222222222222222222222222222222222 11 11 11 1lO 11 1111 11 12222222222222222222222222Í222222222222222 11 11 11 11 11 11 11 111 11 122222222222222222222222222222222222222222 11 1111 11 11 11 11 11 11 122222222222222222222222222222222222222222 11 1111 11 11Q ii 111 11 122222222222222222222222222222222222222222 11 1111 1111 Tĩi 11111 11 12222222222222222222222222222222fc|22222222 11111 1111 11 11111111 11 o o 51 2e la V HexFormalSend p AutoSend AutoSendfrep: I1000ms Manual Send EmptyTransmibox SendTextFlic ComStatus COM2.SOQ.8.N rỉe.1.Opened jasiouf Ị [ỵj ¡2 % gg Iff |%Plcteit d lSyMicimoftWoid-anM I ||cj* S4ŨPM Hình 6-16 D ữ liệu p h ầ n t h u t r u y ề n d ữ liệu nòi tiếp hai m y tín h t r ê n că p d â y 220 V - 300 m có nhánh rẽ (m ỗi tải m y tín h t r ê n m ộ t n h n h rẽ) V ậ y , khẳng định việc thực truyền thông đường điện lưới hồn tồn có thể, chí triển khai tốt với hệ thống đo lường Trong tương lai gần hoàn toàn mong đợi ngày việc truy nhập Internet, truyền tải thơng tin hình ảnh âm đường điện lưới triển khai khắp nơi Để thực điều mong đợi gấp phải khơng khó khăn mô tả phần trước Tuy nhiên, bên cạnh khó khăn thách thức lớn lao việc truyền thông mạng điện lưới đem lại khơng hứa hẹn cho nhà đầu từ khoản lợi nhuận khổng lồ mà họ thu triển khai dịch vụ truyền thông sở hạ tầng sẵn có Đ ây động lực thúc đẩy nhà khoa học nhà đầu tư đẩy mạnh tiến trình triển khai ứng dụng truyền thơng mạng điện lưới Trong chiều hướng phát triển đó, tác giả muốn đóng góp phđn cơng sức nhằm thúc đẩy việc triển khai ứng dụng truyền thông mạng điện lưới nỗ lực thân - 74 - Phẩn kết luận K Ế T LUẬN V iệ c triển khai xây dựng hệ thống truyền liệu đo lường mạng điện lưới hướng nghiên cứu mang tính khoa học thực tiễn hứa hẹn đem lại lợi nliUận kinh tế xã hội cao Sau thời gian nghiên cún tiến hành triển khai thực nghiệm, hạn chế tác giả thu số kết đáng ý sau đây: - T im hiểu nghiên cứu đặc tính mơi trường điện lưới, kha ứng dụng môi trường điện lưới việc truyền thông tin, đặc biệt truyền liệu kết đo lường - N ghiên cứu ảnh hưởng loại nhiễu ảnh hưởng vấn để hạn ch ế khác lên môi trường truyền thông mạng điện lưới - T riể n khai xây dựng mơđem P L C đơn sóng mang, truyền thơng hai chiều phục vụ cho mục đích truyền liệu đo lường mạng điện lưới - T riề n khai số ứng dụng thực tế nhằm kiếm chứng khả hoạt động môđem P L C xây dựng thực việc truyền liệu đo lường mạng điện lưới hệ đo nhiệt độ, hệ điều khiển theo thời gian thực, thực việc truyền thơng nối tiếp hai máy tính đường dây điên lưới 220 V - K h ảo sát, đo đạc, kiểm tra đánh giá kết thực nghiệm từ đưa số giải pháp khắc phục vấn đề tổn T kết đạt việc nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm kiểm chứng chắn tương lai gần triển khai rộng rãi việc truyền thòng mạng điện lưới đến tận người tiêu dùng điện Trong khuôn khổ đề tài luận văn dừng lại mức độ truyền liệu đo lường mạng điện lưới, có điều kiện tiếp tục tác giả cố gắng nghiên cứu để triền khai ứng dụng truyền liệu âm hình ảnh mạng lưới điện lực với hy vọng đem lại nhiều tiện ích cho người dùng điện từ m ạng điện lưới - 75 - Phụ lục A • Tài liệu tham khảo [10] Hosemann, G (ed.): Elektrische Energietechnik Part Netze Hütte Taschenbücher der Technik, V o l 29, Springder-Verlag, 1998 [ 1 ] Podszech H Trägerfreqitenz-NuchrichtennÜbertragung K : über Hochspannungsleitungen Springger-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 19 1, pp 45-.*3 [12 ] Scientific Report 2001, University of Essen, A Breakthrough Power Line Communication, Germ any, 20 01, pp 1-3 [13] Stevenson, w D.: Element o f Power System Analysis M c G w -H ill Kogagusha, Ltd, ISB N -0 7-0 128 5-4 , 1975, pp 12-24 [14] Stevenson, w D.: Element o f Power System Analysis M cG w -H ill Kogagusha, Ltd 1975, pp -13 [15] V in e s, R M , Trussel, H J., Gale, L J., and O ’Neal, J B., Jr.: Noise on residential power distribution circuits IE E E Trans On Electromagnetic Com patibility, V o l E M C -2 No 4, Nov 1984, pp 16 1-16 [16] Z u r Mengede Telenerg System Siemens-Zeitung, V o l 7, 1993, p 165 CÁC ĐỊA CHI INTERNET LIÊN QUAN ĐẾN PLC [W l] http://www.polytrax.com [W 2] http://www.homeplug.com [W 3] http://www.ascom.ch/plc/ [W4] http://www.siemens.de/pic/ [W5] http://www.ul.ie/~ispic2000/index.html [W6] hUp://www.iad-de.com [W7] http://www.regtp.de - 77 - ... qua từ mạng lưới điện có mức điện áp cao xuống mạng lưới điện trung xuống mạng lưới điện có mức điện hạ Hoạ ba dòng điện chủ yếu xuất mức điện trung hạ thế, chẳng hạn biến áp chuyển đổi điện, ... xá c cao - 10 - Chương • Hệ thổng cung câp điện số đặc tính Chương HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN NĂNG VÀ MÔT SỐ ĐẶC TÍNH c BẢN 3.1 Cấu trúc điện dạng hình học Tơpơ mạng điện lưới H ệ th ố n g c u n g... số điện Nguồn phát sinh chủ yếu thành phần không hoạ ba gây ảnh hưởng đo? ??n dây dài mô tơ Đ ây lý lý giải loại nhiễu thường tìm thấy mạng lưới điện có mức - 45 - Chương • Tồn cảnh nhiễu mạng điện