Các giải pháp tích hợp hệ thống scada sử dụng các chuẩn truyền tin công nghiệp và vấn đề khai thác hệ thống thông tin scadadms trong tính toán điều khiển hệ thống điện

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ****************** LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÁC GIẢI PHÁP TÍCH HỢP HỆ THỐNG SCADA SỬ DỤNG CÁC CHUẨN TRUYỀN TIN CÔNG NGHIỆP VÀ VẤN ĐỀ KHAI THÁC HỆ THỐNG THƠNG TIN SCADA/DMS TRONG TÍNH TỐN ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG ĐIỆN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN MÃ SỐ: LÊ QUÝ DƯƠNG Người hướng dẫn khoa học: TS ĐINH QUANG HUY HÀ NỘI - 2009 LỜI NÓI ĐẦU Hệ thống điện Việt Nam giai đoạn phát triển nhanh Đi đôi với phát triển vượt bặc công nghệ thông tin truyền thông, nghành điện khơng ngừng bước đại hố, chứng phát triển nhanh chóng hệ thống quản lý lượng SCADA, DMS, EMS Một thực tế cho thấy giải pháp tích hợp hệ thống SCADA/DMS chưa tận dụng ưu chuẩn truyền thông công nghiệp thông tin liệu nhận từ hệ thống SCADA/DMS chưa đuợc khai thác ứng dụng hiệu vào công tác điều hành, tự động hố lưới điện Để góp phần giải tồn nêu trên, luận văn tập trung nghiên cứu với nội dung: “Các giải pháp tích hợp hệ thống SCADA sử dụng chuẩn truyền tin công nghiệp vấn đề khai thác hệ thống thơng tin SCADA/DMS tính tốn điều khiển nhanh hệ thống điện” Trong trình thực luận văn, với nỗ lực thân, vô biết ơn giúp đỡ thầy cô, bạn bè, quan làm việc Trung tâm Điều độ Xin đặc biệt gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo hướng dẫn TS Đinh Quang Huy, môn Hệ thống điện trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Xin cảm ơn Trung tâm Điều độ-Thông tin công ty Điện lực Hà Nội giúp đỡ thời gian điều kiện làm việc thực tế q trình thực luận văn Tơi muốn cảm ơn Viện đào tạo sau đại học - Đại học Bách Khoa Hà Nội giúp đỡ tạo điều kiện suốt khoá học Cuối cùng, tơi mong nhận góp ý thầy cô, chuyên gia lĩnh vực SCADA bạn bè đồng nghiệp Hà Nội 10/2009 Lê Quý Dương MỤC LỤC Lời nói đầu ix Danh mục thuật ngữ ix Danh mục bảng biểu ix Danh mục hình vẽ ix Mở đầu ix Chương Giới thiệu luận văn 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nhiệm vụ luận văn 1.3 Phạm vi nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Điểm luận văn 1.6 Giá trị thực tiễn luận văn 1.7 Bố cục luận văn Chương Hệ thống SCADA ứng dụng quản lý, điều khiển hệ thống điện 2.1 Tông quan hệ thống quản lý điều khiển hệ thống điện 2.1.1 Vai trị mơ hình hệ thống thông tin hệ thống điện 2.1.2 Các hệ thống quản lý mạng 2.2 Tìm hiểu ứng dụng SCADA hệ thống điện 12 2.2.1 Các chức hệ thống SCADA 12 2.2.2 Cấu trúc hệ thống SCADA 18 2.2.3 Vấn đề tích hợp thơng tin hệ thống SCADA 25 2.3 Kết luận 25 Chương Mạng thông tin hệ thống điện giao thức 26 truyền thông công nghiệp 3.1 Các kênh thông tin liên lạc hệ thống điện 26 3.1.1 Cáp thông tin 26 3.1.2 Kênh liên lạc cáp quang 28 3.1.3 Kênh thông tin vô tuyến 32 3.1.4 Kênh tải ba PLC 35 3.2 Các chuẩn giao thức truyền thông sử dụng công nghiệp 37 3.2.1 Kiến trúc giao thức OSI 37 3.2.2 Tình trạng chuẩn thơng tin liên lạc 40 3.2.3 Các giao thức truyền tin sử dụng cấp trường 41 3.2.4 Các giao thức truyền tin trạm trung tâm điều 41 khiển 3.4 Kết luận Chương 43 Các giải pháp tích hợp hệ thống SCADA cho trạm biến áp 44 4.1 Thông tin trạm biến áp yêu cầu hệ thống tích hợp 44 4.1.1 Thơng tin vận hành trạm biến áp 45 4.1.2 Các yêu cầu kỹ thuật hệ thống tích hợp trạm 47 4.1.3 Giới hạn chức công nghệ truyền thống 48 đại 4.2 Tích hợp SCADA cho trạm biến áp sử dụng RTU 4.2.1 Tích hợp SCADA sử dụng RTU với kết nối truyền 50 50 thống 4.2.2 Tích hợp SCADA sử dụng truyền thơng RTU 53 IEDs 4.3 Tích hợp SCADA cho trạm điều khiển máy tính 57 4.3.1 Cấu trúc trạm điều khiển máy tính 57 4.3.2 Giao tiếp thiết bị IEDs với Server trạm 59 4.3.3 Giao tiếp Server trạm với trung tâm 62 4.3.4 Ưu nhược điểm giải pháp 63 4.6 Kết luận Chương Áp dụng tích hợp hệ thống SCADA cho trạm biến áp 64 65 E1.17 Bắc Thăng Long 5.1 Tình hình trước đầu tư 65 5.2 Nội dung giải pháp tích hợp 66 5.3 Kết thực phương án tích hợp SCADA trạm E1.17 69 khả mở rộng áp dụng Chương Khai thác hệ thống tin SCADA/DMS tính tốn điều khiển 73 lưới phân phối 6.1 Giới thiệu hệ thống tự động hố lưới phân phối 73 6.2 Mơ hình hệ thống thơng tin SCADA/DMS phục vụ tự động 80 hố lưới điện phân phối 6.3 Giới thiệu ngôn ngữ lập trình điều khiển hệ thống SPL 82 6.4 Vấn đề xử lý, tính tốn hiệu cao hệ thống 86 SCADA/DMS ứng dụng điều khiển hệ thống điện 6.5 Các thuật tốn tự động phân đoạn khơi phục cố lưới 94 phân phối sử dụng thông tin SCADA/DMS 6.6 Nghiên cứu xây dựng thử nghiệm hệ thống tự động phân đoạn 99 khôi phục cố đường dây lộ 477 E1.8 Bờ Hồ lộ 486 E1.9 Nghĩa Đô Chương Tài liệu tham khảo Kết luận kiến nghị 117 ix DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ DA Distribution Automation Hệ thống tự động phân phối DC District Control Center Trung tâm điều khiển cấp điện lực DMS Distribution Management System Hệ thống quản lý phân phối EMS Energy Management System Hệ thống quản lý lượng GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu HMI Human Machine Interface Giao diện người máy ICCP Inter-Control Center Communication Protocol IEDs Intelligent Electronic Devices ISO International Organization for Standardization LAN Local Area Network Mạng nội NC National Control Center Trung tâm điều khiển cấp quốc gia PLC Power Line Carrier Tải ba RC Regional Control Center Trung tâm điều khiển cấp miền RTU Remote Terminal Units Thiết bị đầu cuối SAS Substation Automation System Hệ thống tự động hóa trạm biến áp Thiết bị điện tử thông minh SCADA Supervisory Control And Data Acquisition SOE Sequence Of Event Chuỗi kiện STP Shielded Twisted Pair Cáp đơi dây xoắn có bọc kim TCP/IP Transmission Control Protocol/Internet Protocol UHF Ultra High Frequency Dải tần số cực cao UTP Unshielded Twisted Pair Cáp đôi dây xoắn không bọc kim VHF Very High Frequency Dải tần số cao WAN Wide Area Network Mạng diện rộng DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Một số thông số loại cáp quang 30 Bảng 3.2 Bảng so sánh phương tiện thông tin vô tuyến 34 Bảng 4.1 Bảng giới hạn chức công nghệ truyền thống đại 49 Bảng 4.2 Bảng cầu hình giao thức thiết bị cần hỗ trợ 54 Bảng 5.1 Bảng liệu Measurands cấu hình cho COM 615 trung tâm 68 Bảng 5.2 Bảng liệu COMMAND cấu hình COM 615 trung tâm 69 Bảng 6.1 Bảng liệu đường dây, trạm biến áp lộ 477-E1.8 Bờ Hồ 102 Bảng 6.2 Bảng keets kết chạy chương trình Loadflow kiểm tra 109 theo phương án khơi phục DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1 Mơ hình thu thập liệu hệ thống điện 12 Hình 2.2 Sơ đồ kết nối hiển thị trạng thái hệ thống SCADA 13 Hình 2.3 Sơ đồ chức đo lường giá trị tương tự 14 Hình 2.4 Sơ đồ chức giám sát lập báo cáo 15 Hình 2.5 Cấu trúc kết nối điểm – điểm 21 Hình 2.6 Cấu trúc kết nối kiểu nối tiếp 22 Hình 2.7 Cấu trúc kết nối sao-nối tiếp 22 Hình 2.8 Cấu trúc kết nối điểm- nhiều điểm 23 Hình 2.9 Một số kênh liên lạc hệ thống SCADA 24 Hình 3.1 Cáp đơi dây xoắn kiểu STP UTP 27 Hình 3.2 Cấu tạo cáp đồng trục 27 Hình 3.3 Cấu tạo cáp quang 28 Hình 3.4 Nguyên lý phản xạ toàn phần ánh sáng 29 Hình 3.5 Đường tia sáng biến thiên chiết suất cáp quang 29 Hình 3.6 Cấu trúc hệ thống thông tin quang 31 Hình 3.7 Một số kênh thơng tin vơ tuyến hệ thốngđiện 32 Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lý kênh tải ba PLC 36 Hình 3.9 Mơ hình tham chiếu OSI 39 Hình 3.10 Các giao thức truyền tin sử dụng cấp trường Hình 3.11 Các giao thức truyền tin trạm trung tâm điều khiển Hình 3.12 Xu hướng phát triển sử dụng giao thức IEC 61850 41 42 43 Hình 4.1 Mơ hình quan hệ liệu trạm biến áp 44 Hình 4.2 Sơ đồ sợi trạm biến áp 110kV 45 Hình 4.3 Mơ hình hệ thống sử dụng RTU với kết nối truyền thống 50 Hình 4.4 Sơ đồ mạch đóng mạch cắt kết nối tới RTU 51 Hình 4.5 Sơ đồ minh hoạ mạch thị vị trí máy cắt, dao tiếp địa 52 Hình 4.6 Sơ đồ minh hoạ mạch thị tín hiệu cảnh báo 53 Hình 4.7 Mơ hình kết nối thơng tin RTU IEDs 54 Hình Cấu trúc bus trạm điều khiển máy tính 57 Hình Sơ đồ quan hệ chức phần mềm HMI 58 Hình 4.10 Sơ đồ kết nối sử dụng giao thức DNP3 IEC 61850 59 Hình 4.11 Sơ đồ tích hợp tín hiệu IEDs cấp điều khiển 60 Hình 4.12 Mơ hình cấu trúc mạch vịng đơn 61 Hình 4.13 Mơ hình cấu trúc mạch vịng kép 61 Hình 4.14 Thơng tin Server trạm với trung tâm 62 Hình 5.1 Sơ đồ sợi trạm E1.17 Bắc Thăng Long 65 Hình 5.2 Sơ đồ kết nối RTU Và COM 615 theo chuẩn Modbus 67 Hình 5.3 Sơ đồ kết nối RTU COM 615 trực tiếp với trung tâm 68 Hình 5.4 Sơ đồ SCADA trạm E1.17 sau tích hợp 70 Hình 5.5 Thao tác đóng cắt máy cắt 71 Hình 5.6 Danh sách kiện xảy trạm 72 Hình 6.1 Sơ đồ lưới điện phân phối hình tia sử dụng recloser 74 Hình 6.2 Phối hợp thời gian bảo vệ 74 Hình 6.3 Lưới điện đơn giản áp dụng cơng nghệ DAS 75 Hình 6.4 Hệ thống điện sử dụng recloser phối hợp với LBS phân đoạn 77 tự động có hệ thống SCADA Hình 6.5 Sự cố phân đoạn LBS LBS 78 Hình 6.6 Sơ đồ khối trình tự phân đoạn cố khơi phục 79 Hình 6.7 Giao tiếp thiết bị lưới với trung tâm điều khiển 81 Hình 6.8 Mơ hình thiết bị cho tự động hố lưới phân phối 81 Hình 6.9 Sự truyền thông vi xử lý 88 Hình 6.10 Phân vùng hệ thống tính tốn song song 89 Hình 6.11 Lược đồ tái cấu trúc lưới sau cố 93 Sơ đồ lưới điện phân phối hình tia 94 Hình 6.12 Hình 6.13 Sơ đồ phân đoạn cố khơi phục cho lưới hình tia 96 Hình 6.14 Sơ đồ lưới phân phối mạch vịng 97 Hình 6.15 Trình tự phân đoạn cố khơi phục cho lưới mạch vịng 98 Hình 6.16 Sơ đồ tuyến đường dây 477 E8 Yên Phụ 486 E9 Nghĩa Đơ 99 Hình 6.17 Giao diện đồ hoạ (GE) phần mềm DE 100 Hình 6.18 Cấu hình thống số phần tử hệ thống DMS 101 Hình 6.19 Sơ đồ lưới điện làm việc chế độ vận hành online 101 Hình 6.20 Sơ đồ thuật toán xác định vùng cố khơi phục 104 Hình 6.21 Cài đặt thơng số điều khiển hệ thống SPIDER 105 Hình 6.22 Sự cố xảy phân đoạn b lưới 106 Hình 6.23 Hệ thống SCADA/DMS phát cố 106 Hình 6.24 Các cầu dao phân đoạn đuợc cắt 107 Hình 6.25 Phát phân đoạn cố đóng dao 471-7 107 Hình 6.26 Phân đoạn cố bí cô lập khôi phục tải thành công cho phân đoạn khơng bị cố Hình 6.27 Chương trình Loadflow đuợc kích hoạt 108 108 - 106 477- E8 CB a 473-7 SW b Quán Thánh 471-7 SW Hoang Hoa Thám c 473-7 SW d 486- E9 CB Trạm Máy tính núi cung Hình 6.22 Sự cố xảy phân đoạn b lưới Sau thực việc phân đoạn tìm cố phân đoạn b, chương trình thực đưa phương án khơi phục đóng máy cắt CB đầu nguồn dao nối vòng 473-7 để phục hồi cấp điện cho phân đoạn không bị cố a, d c Phân đoạn cố b cô lập Việc kiểm tra, đánh giá phương án khôi phục đuợc thực qua kết tính tốn loadflow với giả định phương án khôi phục đuợc thực Các kết tính tốn loadflow cho bảng 6.2 Hình 6.23 Hệ thống SCADA/DMS phát cố - 107 - Hình 6.24 Các cầu dao phân đoạn đuợc cắt Hình 6.25 Phát phân đoạn cố đóng dao 471-7 trạm Quán Thánh - 108 - Hình 6.26 Phân đoạn cố bí lập khôi phục tải thành công cho phân đoạn không bị cố Hình 6.27 Chương trình Loadflow đuợc kích hoạt - 109 Bảng 6.2 Kết chạy chương trình Loadflow kiểm tra theo phương án khôi phục Loadflow Report Generated at: 2009-24-10 7:22:06 ######################################################################## E1.8 110S1 SOUR Number of injections: Number of loads: 50 Number of compensators: Number of lines: 39 Number of transformers (2W): Number of transformers (3w): Number of nodes: SUMMARY: P Inj 42 Q Inj kW P Load kVar Q Load kW P Comp kVar kW Q Comp kVar P Loss kW Q Loss kVar - - - - - - - 0.00 0.00 27840.27 2247.79 0.00 3866.96 E1.9 22 472 LOAD 7612.04 1778.06 7816.95 E1.9 22 442 LOAD 895.69 E1.9 22 474 LOAD 8105.47 1893.31 8323.66 E1.9 22 476 LOAD 209.08 48.84 E1.9 22 478 LOAD 2639.10 616.45 2710.14 E1.9 22 480 LOAD 129.63 30.28 E1.9 22 402 COMP 209.22 919.80 68.71 E1.9 22 484 LOAD 0.00 0.00 0.00 E1.9 22 488 LOAD 163.08 38.09 167.47 E1.9 22 490 LOAD 20.91 4.88 21.47 486E1.9_TH.KHUE E1.9 T1 3WTRA 70.90 3.48 0.00 3866.96 3866.96 15.63 217.75 5.62 133.12 66.91 204.50 24.06 214.71 E1.9 22 482 LOAD 34.85 -509.34 105.76 1.80 0.00 4.38 0.56 5617.54 -4081.36 6943.65 -25459.41 -4420.35 25840.30 181.65 676.00 3.56 -12.43 79.45 2095.56 ************************************************************************************************************ P Sum kW Q Sum kVar U Phi U kV - - - TH.KHUE 22 C1 BB_SEG 154.75 -36.66 22.07 -4.61 - 110 -P Q S kW kVar I kVA P Loss A Q Loss kW kVar - - - - - TH.KHUE 22 T1 LOAD 154.75 486E1.9_TH.KHUELINE -36.66 159.04 4.16 -5613.98 4068.93 6933.46 TH.KHUE_CUNG TDTTLINE 181.40 5459.22 -4032.27 6786.92 3.56 177.57 -12.43 2.36 -8.63 ************************************************************************************************************ P Sum Q Sum kW kVar U Phi U kV - - - CUNG TDTT 22 C1 BB_SEG 154.62 -36.34 22.07 -4.63 -P Q S kW kVar I kVA P Loss A Q Loss kW kVar - - - - - CUNG TDTT 22 T1 LOAD 154.62 -36.34 158.83 4.16 TH.KHUE_CUNG TDTTLINE -5456.86 4023.64 6779.89 177.40 2.36 -8.63 CUNG TDTT_CT TDTTLINE 5302.24 -3987.30 6634.18 173.58 1.99 -7.72 ************************************************************************************************************ P Sum kW Q Sum kVar U Phi U kV - - - DOCNGU 22 C1 BB_SEG 195.18 -123.19 22.06 -4.66 -P Q S kW kVar I kVA P Loss A Q Loss kW kVar - - - - - DOCNGU 22 T1 LOAD CT TDTT_DOCNGULINE DOCNGU_D74BLINE 195.18 -123.19 230.81 -5300.25 3979.58 6627.95 5105.08 -3856.39 6397.93 6.04 173.43 167.41 1.99 1.26 -7.72 -5.57 *********************************************************************************************************** P Sum kW Q Sum kVar U Phi U kV - - - D74B 22 C1 BB_SEG 154.51 -35.81 22.06 -4.68 - 111 P Q S kW kVar I kVA P Loss A Q Loss kW kVar - - - - - D74B 22 T1 LOAD 154.51 DOCNGU_D74BLINE -35.81 158.60 4.15 -5103.82 3850.81 6393.57 D74_TAMDA2LINE 4949.31 -3815.01 6248.99 167.30 163.52 1.26 1.20 -5.57 -5.63 ************************************************************************************************************* P Sum kW Q Sum kVar U Phi U kV - - - TAMDA2.22 C1 BB_SEG 195.16 -122.75 22.06 -4.69 -P Q S kW kVar I kVA P Loss A Q Loss kW kVar - - - - - TAMDA222 T1 LOAD 195.16 -122.75 D74B_TAMDALINE 230.55 -4948.11 3809.37 6244.60 TAMDA2_TAMDA3LINE 6.03 163.41 4752.95 -3686.62 6015.12 1.20 157.40 -5.63 2.67 -13.36 **************************************************************************************************************** P Sum kW Q Sum kVar U Phi U kV - - - TAMDA3 22 C1 BB_SEG -17.16 -191.89 22.06 -4.73 -P Q S kW kVar I kVA P Loss A Q Loss kW kVar - - - - - TAM DA3 22 T1 LOAD -17.16 -191.89 TAMDA2_TAMDA3LINE TAMDA3_E681 LINE 192.66 -4750.28 3673.26 6004.83 4767.44 -3481.37 5903.25 5.04 157.14 154.49 2.67 2.57 -13.36 -13.46 ************************************************************************************************************ P Sum kW Q Sum kVar U Phi U kV - - - E681 22 C1 BB_SEG 261.70 -99.84 22.06 -4.76 -P Q S I P Loss Q Loss - 112 kW kVar kVA A kW kVar - - - - - E681 22 T1 LOAD 261.70 TAMDA3_E681 LINE -99.84 280.10 7.33 -4764.86 3467.91 5893.24 E681-LGIAI8 LINE 4560.09 -3278.79 5616.48 154.24 146.99 2.57 2.33 -13.46 -13.72 ************************************************************************************************************** P Sum kW Q Sum kVar U Phi U kV - - - LGIAI8 22 C1 BB_SEG 184.08 -112.28 22.06 -4.80 -P Q S kW kVar I kVA P Loss A Q Loss kW kVar - - - - - LGIAI8 22 T1 LOAD 184.08 -112.28 215.62 5.64 E681-LGIAI8 LINE -4557.76 3265.07 5606.59 146.75 2.33 -13.72 LGIAI8_LHKH LINE 4373.68 -3152.79 5391.58 141.12 2.15 -13.91 ************************************************************************************************************ P Sum kW Q Sum kVar U Phi U kV - - - LHKH C1 BB_SEG 39.08 -159.56 22.06 -4.83 -P Q S kW kVar I kVA P Loss A Q Loss kW kVar - - - - - LHKH 22 T1 LOAD 39.08 -159.56 164.27 4.30 LGIAI8_LHKHLINE -4371.53 3138.88 5381.72 140.87 2.15 -13.91 LHKH_KS KHANQDLINE 4332.46 -2979.32 5258.00 137.63 2.04 -14.01 ********************************************************************************************************* P Sum kW Q Sum kVar U Phi U kV - - - KS.KHANQD22 C1 BB_SEG 106.29 -137.19 22.05 -4.86 -P Q kW kVar S kVA I P Loss A kW Q Loss kVar - 113 - - - - - KS.KHANQD T22 T1 LOAD 106.29 -137.19 LHKH_KS.KHANQDLINE 173.54 -4330.42 2965.31 5248.39 KS.KHANQD_VPHUC3LINE 4.54 137.39 4224.13 -2828.12 5083.46 2.04 133.08 -14.01 1.91 -14.15 ********************************************************************************************************** P Sum Q Sum kW kVar U Phi U kV - - - VINHPHUC3 22 C1 BB_SEG 183.16 -111.65 22.05 -4.89 -P Q kW kVar S I kVA P Loss A Q Loss kW kVar - - - - - VINHPHUC3 22 T1 LOAD 183.16 -111.65 KS.KHANQD _VINHPHUC3LINE VINHPHUC3_VINHPHUC4LINE 214.51 5.62 4039.06 -2702.32 4859.69 -4222.22 2813.97 5074.01 127.23 132.84 5.12 1.91 -42.27 -14.15 ********************************************************************************************************** P Sum Q Sum kW kVar U Phi U kV - - - VINHPHUC4 22 C1 BB_SEG 182.31 -111.09 22.05 -4.98 -P Q kW kVar S I kVA P Loss A Q Loss kW kVar - - - - - VINHPHUC4 22 T1 LOAD 182.31 -111.09 VINHPHUC3_VINHPHUC4LINE 3851.63 -2548.95 4618.68 VINHPHUC4_MAYTINHLINE 213.49 5.59 -4033.94 2660.05 4832.03 120.95 126.54 1.58 5.12 -14.49 -42.27 ***************************************************************************************************************** P Sum kW Q Sum kVar U Phi U kV - - - MAYTINH 22 C1 BB_SEG 182.03 -110.92 22.04 -5.01 -P Q kW kVar S kVA I P Loss A kW Q Loss kVar - - - - - - - 114 MAYTINH 22 T1 LOAD 182.03 -110.92 VINHPHUC4_MAYTINHLINE -3850.06 2534.46 4609.38 MAYTINH_DY1LINE 213.16 3668.02 -2423.54 4396.36 5.58 120.72 1.58 1.43 -14.64 115.14 -14.49 ********************************************************************************************************** P Sum kW Q Sum kVar U Phi U kV - - - DY1 C1 BB_SEG 141.11 -23.59 22.04 -5.04 -P Q kW kVar S I kVA P Loss A Q Loss kW kVar - - - - - DY122 T1 LOAD 141.11 MAYTINH_DY1LINE DY1_DY7LINE -23.59 143.07 3.75 -3666.59 2408.90 4387.11 3525.48 -2385.31 4256.61 114.91 111.49 1.34 1.43 -14.64 -14.74 ************************************************************************************************************* P Sum kW Q Sum kVar U Phi U kV - - - DY7 C1 BB_SEG 74.90 -145.59 22.04 -5.06 -P Q kW kVar S I kVA P Loss A Q Loss kW kVar - - - - - DY7 T1 LOAD 74.90 -145.59 163.72 4.29 DY1_DY7LINE 1407.35 -975.83 1712.56 44.86 DY7_DY9LINE -3524.14 2370.58 4247.26 111.25 0.22 1.34 -15.92 -14.74 ************************************************************************************************************* P Sum kW Q Sum kVar U Phi U kV - - - DY9 22 C1 BB_SEG 209.00 -139.08 22.04 -5.07 -P Q kW kVar S I kVA P Loss A kW Q Loss kVar - - - - - DY9 22 T1 LOAD 209.00 -139.08 251.05 6.58 - 115 DY7_DY9LINE 1198.13 -820.83 1452.34 38.04 0.10 -9.05 DY9_DY2LINE -1407.13 44.62 0.22 -15.92 959.91 1703.36 ************************************************************************************************************ P Sum Q Sum kW kVar U Phi U kV - - - DY2 22 C1 BB_SEG 208.69 -138.96 22.04 -5.08 -P Q S kW kVar I kVA P Loss A kW Q Loss kVar - - - - - DY2 22 T1 LOAD DY9_DY2LINE 208.69 -138.96 -1198.03 DY2_DY5 LINE 250.72 6.57 811.78 1447.16 37.91 0.10 -9.05 989.34 -672.82 1196.44 31.34 0.11 -13.83 ********************************************************************************************************** P Sum Q Sum kW kVar U Phi U kV - - - DY5 22 C1 BB_SEG 208.47 -138.84 22.04 -5.08 -P Q S kW kVar I kVA P Loss A kW Q Loss kVar - - - - - DY5 22 T1 LOAD 208.47 -138.84 DY2_DY5 LINE 780.76 -520.15 DY5_DY4 LINE -989.23 250.47 6.56 938.16 24.58 0.06 -16.08 658.99 1188.63 31.14 0.11 -13.83 ************************************************************************************************************ P Sum Q Sum kW kVar U Phi U kV - - - DY4 22 C1 BB_SEG 167.78 -51.63 22.04 -5.09 -P Q S kW kVar I kVA P Loss A kW Q Loss kVar - - - - - DY4 22 T1 LOAD DY5_DY4 LINE 167.78 -612.56 -51.63 447.21 175.55 758.44 19.87 4.60 0.02 -5.06 - 116 DY4_DY3 LINE 444.78 -395.59 595.24 15.59 0.03 -16.12 ************************************************************************************************************ P Sum kW Q Sum kVar U Phi U kV - - - DY3 22 C1 BB_SEG 167.99 -51.70 22.04 -5.09 -P Q S kW kVar I kVA P Loss A Q Loss kW kVar - - - - - DY3 22 T1 LOAD 167.99 DY4_DY3 LINE -51.70 276.76 -327.77 DY3_NMBIA LINE -444.75 175.76 428.99 379.47 4.60 11.24 584.64 0.01 15.32 -6.24 0.03 -16.12 ********************************************************************************************************* P Sum kW Q Sum kVar U Phi U kV - - - NMBIA 22 C1 BB_SEG 167.88 -51.64 22.04 -5.10 -P Q S kW kVar I kVA P Loss A Q Loss kW kVar - - - - - NMBIA 22 T1 LOAD 167.88 DY3_NMBIA LINE -51.64 108.87 -269.88 NMBIA_HHOATHAM LINE 175.65 291.02 -276.76 321.53 4.60 7.62 424.23 0.00 11.11 -5.07 0.01 -6.24 ************************************************************************************************************ P Sum kW Q Sum kVar U Phi U kV - - - HHTHAM 22 C1 BB_SEG 276.75 315.29 22.04 -5.10 -P Q S kW kVar kVA I P Loss A Q Loss kW kVar - - - - - HHTHAM 22 T1 LOAD 167.75 315.29 439.05 4.60 - 117 - CHƯƠNG KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ Hiện trang bị hệ thống điều khiển giám sát thu thập số liệu từ xa (SCADA) yêu cầu bắt buộc với tất trạm 110kV trở lên lưới điện Việt Nam Hệ thống điều khiển trạm SCADA yêu cầu đặt cấp thiết khả lựa chọn giải pháp chi phí cho việc thiết kế, cấu hình tích hợp hệ thống cao phụ thuộc vào nguồn chất xám nước Các chuẩn giao thức truyền tin trình phát triển hoàn thiện để tiến tới thống chuẩn chung cho việc ghép nối thiết bị hệ thống hệ thống tự động hóa nói chung hệ thống SCADA nói riêng nhiên chưa có nhiều quan, tổ chức nước nghiên cứu tìm hiểu ứng dụng Các trạm biến áp 110kV Việt Nam nói chung khu vực Hà Nội nói riêng có cấu trúc trang bị thiết bị khác xem xét thiết kế, xây dựng hệ thống SCADA cần đưa giải pháp thích hợp Hệ thống SCADA phát triển nhanh Việt Nam hiệu việc sử dụng thơng tin SCADA/DMS cịn hạn chế Trước tồn nều luận văn tập trung nghiên cứu giải đuợc vấn đề sau: - Ứng dụng SCADA hệ thống điện, vai trò xu phát triển hệ thống SCADA - Nghiên cứu hệ thống chuẩn truyền tin sử dụng công nghiệp, đặc biết chuẩn truyền tin sử dụng ghép nối, tích hợp hệ thống điều khiển trạm hệ thống SCADA - Các giải pháp tích hợp hệ thống SCADA cho trạm biến áp Áp dụng tích hợp hệ thống SCADA cho trạm E1.17 Bắc Thăng Long - Khai thác hệ thống thơng tin SCADA/DMS tính tốn, điều khiển tự động hệ thống lưới điện phân phối Áp dụng triển khai cho tuyến đường - 118 dây 477 E8 Bờ Hồ 486 E9 Nghĩa Đô Sau cùng, cho dù cố gắng làm việc hướng dẫn bảo tận tình thầy luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong hội đồng giám khảo, thầy cô bạn bè đồng nghiệp đóng góp ý kiến để luận văn tăng thêm giá trị khoa học thực tiễn Xin chân thành cảm ơn TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn trình bày bẩy chương, mơ tả qúa trình nghiên cứu hai vấn đề liên quan đến giải pháp tích hợp hệ thống SCADA cho trạm biến áp ứng dụng thông tin, liệu hệ thống SCADA/DMS phục vụ cho tốn tính tốn tự động hóa điều khiển lưới điện phân phối Phương pháp nghiên cứu kết luận văn • Nghiên cứu chuẩn truyền tin đưa giải pháp tích hợp SCADA cho trạm biến áp • Sử dụng hệ thống phần mềm SCADA trung tâm Điều độ Hệ thống điện Hà Nội (hệ thống SPIDER) để thực nghiên cứu tính tốn điều khiển tự động thiết bị lưới • Các nghiên cứu áp dụng để đưa giải pháp kết nối SCADA cho trạm E1.17 Bắc Thăng Long đề xuất tự động hóa điều khiển khơi phục cố tuyến đường dây 477 E1.8 Yên Phụ 486 E1.9 Nghĩa Đô địa bàn lưới điện Hà Nội Qua kết thu được, tác đề xuất tiếp tục mở rộng áp dụng giải pháp tích hợp hệ thống SCADA thông qua chuẩn truyền tin công nghiệp để nâng cao hiệu hoạt động hệ thống SCADA, đồng thời tiếp tục nghiên cứu để mở rộng ứng dụng điều khiển tự động lưới phân phối tảng hệ thống thông tin SCADA/DMS DISSERTATION SUMMARY The thesis is presented on seven chapters It studies two problems concerning to integration solutions of SCADA/DMS system in power substations, and utilizing communication technology and data from SCADA/DMS system which is used for automated control computations in distribution power network Method of study and the results of the thesis: • Studying communication protocols and introducing integration solutions of SCADA system in power substations • Utilizing software of host system in SCADA system at the Hanoi Load Dispatching Center (SPIDER software) to compute automated controlling of equipments in the power network • The study proposes a solution of building SCADA system for the substation E1.17 Bac Thang Long and a procedure for automated controlling to recover after faults of lines 477 E1.8 YEN PHU to 486 E1.9 NGHIA DO in the power network Based on results of the study, the author proposes to extend applying integration solutions of SCADA system through industrial communication protocol to enhance efficiency of the SCADA system, and to have further study to enlarge automated control applications on distribution networks based on the background of communication system SCADA/DMS ... quanh giải pháp tích hợp hệ thống SCADA vấn để khai thác hệ thống thông tin hệ thống SCADA/ DMS tính tốn điều khiển hệ thống điện 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu chuẩn truyền tin đưa giải pháp. .. dụng SCADA hệ thống điện, vai trò xu phát triển hệ thống SCADA - Nghiên cứu hệ thống chuẩn truyền tin sử dụng công nghiệp, đặc biết chuẩn truyền tin sử dụng ghép nối, tích hợp hệ thống điều khiển. .. Khai thác chuẩn truyền tin ứng dụng tích hợp hệ thống thông tin, điều khiển - Ứng dụng hệ thống thông tin số liệu tính tốn hiệu cao hệ thống SCADA để thực thi toán điều khiển nhanh hệ thống điện