Nghiên cứu và chế tạo thiết bị tích hợp ứng dụng kết nối tụ bù trung áp 22kV vào hệ thống Scada SYS600

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HOÀNG LÊ MINH NGHIÊN CỨU VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ TÍCH HỢP ỨNG DỤNG KẾT NỐI TỤ BÙ TRUNG ÁP 22KV VÀO HỆ THỐNG SCADA SYS600 C C R UT.L D Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển Tự động hóa Mã số: 8520216 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỀU KHỂN VÀ TỰ ĐỘNG HĨA Đà Nẵng - Năm 2020 Cơng trình hoàn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: TS Ngơ Đình Thanh Phản biện 1: TS Vũ Phan Huấn Phản biện 2: C C R UT.L TS Hà Xuân Vinh D Luận văn bảo vệ trước hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật điều khiển Tự động hoá học trường đại học bách khoa vào ngày 19 tháng 12 năm 2020 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm học liệu truyền thông, Trường Đại học bách khoa – Đại học Đà Nẵng - Thư viện khoa Điện, Trường đại học bách khoa - ĐHĐN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Cùng với trình phát triển kinh tế xã hội đất nước, ngành điện phải trước bước cơng cơng nghiệp hóa đại hóa Các nhà máy xí nghiệp, khu cơng nghiệp ngày phát triển nhanh chóng địi hỏi tiêu thụ công suất phản kháng tăng, điều làm giảm hệ số cosphi, giảm chất lượng điện năng, tăng tổn thất Vì việc yêu cầu giám sát sử dụng công suất tác dụng (P) công suất phản kháng (Q) đảm bảo cho nhu cầu thực tế lưới điện khó khăn C C R UT.L thách thức Trong bối cảnh đó, Điện lực Việt Nam (EVN) xây D dựng đề án phát triển Lưới điện thông minh EVN giai đoạn 2017 đến 2022 trang bị sở hạ tầng công nghệ thông tin cho lưới điện phân phối, từ cần phải có hệ thống đo lường, điều khiển, giám sát, giúp kiểm sốt tình hình vận hành tủ tụ bù nhằm sớm phát bất thường theo thời gian thực tế Mục tiêu nghiên cứu: Thu thập thông số vận hành công suất phản kháng lưới cập nhật liên tục Theo dõi trạng thái đóng cắt tụ bù để đảm bảo hệ thống tụ bù hoạt động Thiết kế hệ thống đo lường, kiểm tra tình trạng tụ bù Thuật tốn truyền thơng toàn liệu thu thập Server người quản lý theo dõi theo thời gian thực thông số vận hành trạng thái tụ bù Đối tƣợng nghiên cứu Giải pháp tích hơp chuẩn truyền thông Scada lưới điện đảm bảo độ tin cậy, xác, bảo mật Giải pháp truyền liệu qua thiết bị di động đầu cuối Modem ARP600 ABB Thiết kế thiết bị thu thập liệu, tình trạng vận hành tụ bù tích hợp vào hệ thống mini Scada ABB SYS600 để giám sát điều khiển C C R UT.L Phƣơng pháp nghiên cứu +Nghiên cứu tổng quan hệ thống SCADA D +Nghiên cứu +Nghiên cứu thuật tốn truyền thơng IEC 60870-5-104 +Nghiên cứu lập trình giải pháp tích hợp chuẩn truyền thơng thiết kế mạch tích hợp + Tạo sản phẩm thu thập, giám sát liệu từ xa + Đánh giá độ tin cậy thuật toán + Chạy thử chương trình, kiểm tra tương thích giao thức truyền thông với hệ thống SCADA SYS 600 Ý nghĩa khoa học thực tiễn Kết đề tài ứng dụng vào thực tiễn triển khai đề án phát triển Lưới điện thông minh EVN - Vận hành tối ưu tụ bù trung áp lưới - Dựa vào thông số đầu nguồn để đưa tín hiệu đóng cắt tụ bù - Các giá trị để đóng cắt tụ bù đặt Scada, tự động đóng cắt tụ bù thơng số kháng đầu nguồn nằm ngồi dải cài đặt - Tình trạng vận hành tụ bù cập nhật kịp thời, dễ dàng theo dõi trạng thái làm việc tụ bù - Việc giám sát tình trạng vận hành tụ bù góp phần giảm tổn thất, nâng cao chất lượng điện lưới - Có thể mở rộng nâng cấp dễ dàng cho thiết bị thông minh khác - Tận dụng tụ bù lắp lưới mà không cần phải thay tụ bù có giao thức truyền thông C C R UT.L Cấu trúc luận văn Ngoài phần Mở đầu Phụ lục, luận văn gồm có chương sau: D Chương 1: Thực trạng thách thức hệ thống SCADA PCGL Chương 2: Giải pháp kết nối tích hợp điều khiển tụ bù trung áp Chương 3: Thuật toán truyền thông phần mềm điều khiển, giám sát Chương 4: Kết hướng phát triển CHƢƠNG THỰC TRẠNG VÀ THÁCH THỨC CỦA HỆ THỐNG SCADA PC GIA LAI 1.1 Hệ thống MiniSCADA công ty Điện lực Gia Lai: Hiện nay, với cách mạng cơng nghiệp 4.0 việc tự động hóa hoạt động sản xuất vô cần thiết, Cũng tương tự ngành công nghiệp khác, ngành điện cần hệ thống dùng để thu thập liệu, giám sát điều khiển từ xa phục vụ cho công tác quản lý vận hành lưới điện Vì thế, Trung tâm điều khiển Gia Lai xây dựng đưa vào vận hành Sau đó, hệ thống tiếp tục phát triển, kết nối liên tục mở rộng C C R UT.L 1.1.1 Phương thức truyền thông: Hệ thống SCADA sử dụng phương thức truyền thông sau: D - Truyền thông hữu tuyến - Truyền thông tảng mạng 3G/GPRS 1.1.2 Giao thức truyền thông: - Giao thức truyền thông từ thiết bị đầu cuối đến hệ thống SCADA thường sử dụng là: IEC 60870-5-104 - Tại TBA giao thức IEC61850, IEC103 Modbus RTU Master sử dụng để thu thập tín hiệu trạng thái, giá trị đo lường máy cắt, tín hiệu được GW/RTU chuyển đổi thành giao thức IEC104 để gửi đến hệ thống MiniSCADA 1.1.3 Thiết bị đầu cuối – RTU (Remote Terminal Unit) - Tại trạm trung gian 35kV, hệ thống SCADA sử dụng RTU loại RTU520 ABB kết hợp với card mở rộng (Binary Input, Binary Output) 1.1.4 Các phần mềm hệ thống - Hệ thống SCADA sử dụng phần mềm SYS600 V9.4 ABB, phần mềm cài đặt SYS Server FE Server, hổ trợ tất tiêu chuẩn truyền thơng cơng nghiệp có SYS600 thực nhiệm vụ thu thập trao đổi liệu với RTU (tại trạm 35kV), Gateway (Tại trạm 110kV), Recloser, LBS lưới - Phần mềm quản lý lưới điện phân phối (DMS600) với hệ thống sở liệu SQL Server liên kết với liệu SYS600 theo phương thức OPC (OLE for process control) Trong tồn liệu lưới điện thể dạng đồ địa lý (GIS) 1.2 Khả mở rộng kết nối hệ thống SCADA C C R UT.L - Hãng cung cấp phần mềm phần cứng nên phần mềm hãng xây dựng kết nối ổn định đến tất thiết bị ABB h D trợ tốt việc kết nối thiết bị thông minh hãng khác nhau; - H trợ lập trình điều khiển thiết bị thơng minh ngôn ngữ SCIL; - Hệ thống SCADA Gia Lai, ban đầu phía ABB - Phần Lan thiết lập 60 line IEC 60870-5-104 50.000 data point 1.3 Thiết bị Phịng điều khiển trung tâm 1.3.1 Hệ thống máy tính, thiết bị truyền thơng thiết bị mạng: 1.3.2 Hệ thống nguồn Backup 1.4 Cấu trúc hoạt động Hệ thống SCADA Gia Lai - Hệ thống SCADA trung tâm gồm hệ thống máy chủ đặt nhà điều hành Công ty, hệ thống máy Enginer máy tính điều khiển đặt TTĐK; - Trong thời điểm hệ thống thu thập điều khiển SCADA Gia Lai ln chế độ dự phịng 1+1, hoạt động theo chế Hot standby, đảm bảo trì liên tục chế giám sát điều khiển 1.5 Những hạn chế hệ thống SCADA ABB PCGL Hệ thống SCADA Công ty Điện lực Gia Lai mức giám sát điều khiển thiết bị; Các chức DMS tính tốn cần bổ sung phải phụ thuộc vào thơng số kỹ thuật thiết bị lưới để đảm bảo vận hành thơng số dây dẫn xác, nhà máy điện phát lưới phải lấy thông số đo lường, máy phân đoạn lưới phải kết nối C C R UT.L với hệ thống Scada SYS600 D Tại Server trung tâm, gói quyền phần mềm cung cấp không h trợ giao thức Modbus DNP 3.0 (hai giao thức sử dụng phổ biến Trạm biến áp 110KV), để kết nối thiết bị đóng cắt cũ (lạc hậu) cần phải bổ sung chuyển đổi giao thức qua IEC 60870-5-104 giao thức dùng cho trung tâm để ổn định tín hiệu cao Tại Server trung tâm, gói quyền phần mềm cung cấp cấp phép kênh IEC 60870-5-104 Slave, mặt khác TTGS EVNCPC yêu cầu kênh truyền liệu cho 11 TBA 110KV, kênh truyền cho thiết bị đóng cắt lưới lưới điện Công ty Điện Lực Gia Lai, để thuận tiện giảm chi phí nâng cấp quyền phần mềm hệ thống ABB SYS600, liệu truyền TTGS EVNCPC truyền qua máy tính trung gian cài phần mềm Survalent có quyền để chuyển tiếp liệu theo yêu cầu số lượng kênh truyền cho 11 TBA 110KV thiết bị đóng cắt lưới trung áp 1.6 Thực trạng hệ thống tụ bù Mcap II lƣới PCGL Hiện công tác giám sát vận hành tụ bù trung áp MCAP II lưới phân phối chưa khai thác hết ưu điểm Cụ thể là: - Các tụ bù vận hành không giám sát liên tục mà kiểm tra định kỳ có yêu cầu - Trên lưới có 34 Tủ Mcap II khơng có chức kết nối Scada, C C R UT.L thay hết tủ tụ bù sang tủ có giao thức Scada phải bỏ 2.448.000.000 đồng đầu tư thiết bị thay D 1.7 Các giải pháp thị trƣờng để kết nối thiết bị khơng có giao thức hệ thống Mini Scada ABB Để kết nối thiết bị khơng h trợ giao thức Scada cần phải có thiết bị trung gian để giao tiếp chuyển đổi tín hiệu số từ thiết bị lên trung tâm ngược lại, thị trường có nhiều hãng sản xuất cung cấp thiết bị đầu cuối (RTU) để h trợ việc kết nối thiết bị cũ không h trợ giao thức hệ thống Scada, ngồi giải pháp sử dụng RTU cịn thay tủ Mcap cũ thiết bị có chức tương đương h trợ giao thức phù hợp với hệ thống Scada tủ Ecap * Giải pháp đề xuất kết nối tủ Mcap hệ thống Scada ABB SYS600 Nhằm sử dụng tối đa tính thiết bị cơng nghệ trang cấp vào công tác SXKD, nâng cao suất, chất lượng công việc, tận dụng lại tủ tụ bù có lưới PCGL, giải pháp đưa để kết nối tủ Mcap hệ thống Mini Scada ABB SYS600: “Nghiên cứu chế tạo thiết bị tích hợp ứng dụng kết nối tụ bù trung áp 22KV vào hệ thống SCADA ABB SYS600” Với giải pháp giúp ngành điện làm chủ cơng nghệ tích hợp hệ thống tủ MCAP II vào hệ thống Scada ABB SYS600 Đồng thời giải pháp mang lại lợi ích kinh tế khơng phải thay tồn tủ MCAP II lưới điện 1.8 Kết luận Hệ thống MiniSCADA h trợ cho việc vận hành hệ thống lưới điện nhiều mặt giúp giám sát điều khiển toàn hệ C C R UT.L thống lưới điện tồn tỉnh, nhanh chóng phát cố lưới, l i hệ thống từ phần mềm phần cứng để khắc phục D đưa định đắng Bên cạnh kết hợp với giải pháp “Nghiên cứu chế tạo thiết bị tích hợp ứng dụng kết nối tụ bù trung áp 22KV vào hệ thống SCADA ABB SYS600” giúp cho việc vận hành trào lưu công suất phản kháng tốt hơn, giúp ngành điện làm chủ công nghệ tích hợp hệ thống tủ MCAP II vào hệ thống Scada ABB SYS600 Đồng thời giải pháp mang lại lợi ích kinh tế khơng phải thay tồn tủ MCAP II lưới điện 10 2.2 Thiết kế module giám sát điều khiển hệ thống Sơ đồ khối hệ thống Hình - Sơ đồ cấu trúc hệ thống thu thập giám sát liệu Một phương pháp hợp lý để xây dựng hệ thống xử lý số C C R UT.L liệu xây dựng từ khối mảng modul, có nghĩa khối D cấu trúc vật lý chức tính riêng biệt, mạch „khối sở‟ Như khối chuyển đổi tương tự-số (ADC), chuyểnđổi số-tương tự (DAC), tạo tín hiệu, giải mã 2.2.1 Khối máy tính nhúng: 2.2.2 Khối giao tiếp ethernet: 2.2.3 Khối lưu trữ thời gian: 2.2.4 Khối đo lường: 2.2.5 Khối điều khiển: 2.3 Lựa chọn phần cứng cho giải pháp: 2.3.1 Khối máy tính nhúng: sử dụng vi xử lý atmega328p 2.3.2 Khối giao tiếp ethernet: sử dụng vi xử lý W5100 2.3.3 Khối lƣu trữ thời gian: sử dụng IC DS3231 2.4 Thiết kế mạch nguyên lý 2.4.1 Khối nguồn: 11 2.4.2 Khối vi điều khiển: 2.4.3 Khối giao tiếp Internet: 2.4.4 Khối mạch giao tiếp RS232: 2.4.5 Khối lưu trữ thời gian: 2.4.6 Khối input output: 2.4.7 Khối điều khiển: Thiết kế PCB mạch thực tế Sau lựa chọn phần cứng thiết kế mạch nguyên lý, khối ghép với tạo thành khối tổng thể, giao tiếp trao đổi liệu với để thực chức thu thập liệu, trạng thái trao đổi tín hiệu với hệ thống MiniScada PCGL C C R UT.L D Hình 20 - Mạch điều khiển tủ Mcap II 2.5 Tích hợp module vào hệ thống Mini Scada ABB Sau chọn thiết bị phần cứng phù hợp cho việc thiết kế mạch điều khiển để đọc liệu từ tủ phải thiết kế modul đọc trạng thái tủ…, cần thiêt phải có thiết bị để tạo kênh truyền dùng để 12 truyền tải liệu thu nhận từ mạch điều khiển để trao đổi liệu với hệ thống Mini Scada, có nhiều phương pháp để trao đổi liệu sử dụng đường truyền cáp quang, sóng 3G Tuy nhiên tụ bù vận hành lưới rải rác khắp nơi lưới điện PCGL, điểm xa thiết bị rải rác phân tán lưới điện nên giải pháp đưa sử dụng thiết bị với đường truyền 3G để tạo kết nối dùng đề trao đổi liệu với hệ thống Scada 2.6 Kết luận Chương đưa sơ đồ tổng quan thiết kế phần cứng để kết nối với tủ tụ bù Mcap, chức khối, lựa chọn phần cứng để thiết kế Từ đưa C C R UT.L sơ đồ thiết kế linh kiện để xây dựng phần cứng cho mạch điều khiển, lựa chọn thiết bị 3G có chức bảo mật để truyền liệu D thu thập từ phần cứng gửi trung tâm điều khiển 13 CHƢƠNG THUẬT TỐN TRUYỀN THƠNG IEC 60870-5104 VÀ PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN, GIÁM SÁT Hệ thống Scada SYS600 ABB h trợ nhiều chuẩn truyền thông công nghiệp kể chuẩn giao thức phổ biến khác, nhiên quyền giao thức phần mềm Mini Scada trung tâm điều khiển PCGL h trợ giao thức IEC 60870-5-104 dùng để kết nối với thiết bị hệ thống lưới điện, giao thức IEC 60870-5-104 lựa chọn để kết nối mạch chuyển đổi dùng để điều khiển tụ bù 3.1 Giao thức IEC 60870-5-104 C C R UT.L Tiêu chuẩn IEC 60870-5-104 phát triển giao thức kết nối mạng dựa lớp ứng dụng IEC 60870-5-101 nên có định D nghĩa “Network access for IEC 60870-5-101 using standard transport profiles” Giao thức theo tiêu chuẩn IEC 60870-5-104 giao thức truyền thông nối tiếp dựa sở kiện phát sinh (event-based) Theo đó, thiết bị Slave chủ động gửi thơng tin có kiện xảy mà khơng cần nhận yêu cầu từ thiết bị Master Ưu điểm việc sử dụng giao thức tốc độ nhanh tất pha truyền thông, khả xử lý theo thời gian dung lượng truyền thông giảm; ngược lại, quy trình truyền liệu địi hỏi mơi trường truyền thông song công đa điểm cho phép giao tiếp truyền nhận liệu lúc với nhiều trung tâm thiết bị khác 14 3.2 Thuật tốn mã hóa giải mã CBC Để liệu chuyển lên hệ thống Scada cần phải mã hóa liệu để đảm bảo tính bảo mật, bảo vệ an tồn thơng tin liệulà chủ đề rộng, có lien quan đến nhiều lĩnh vực thực tế có nhiều phương phápđược thực để bảo vệ an tồn thơng tin liệu Để bảo vệ thông tin đường truyền giải pháp mật mã nhằm mục đích để người không phép đọc thông tin Đây lớp bảo vệ thông tin quan trọng sử dụng rộng rãi môi trường mạng Thuật tốn mã hóa giao thức hệ thống M2M C C R UT.L Gateway ABB sử dụng CBC (Cipher Block Chaining) Thiết kế phần mềm giao diện quản lý cấu hình thơng số kết nối D Cơng cụ cấu hình modul thiết lập thơng số kết nối tác giả lập trình ngơn ngữ C# Đây ngơn ngữ lập trình hướng đối tượng, mạnh hiệu 3.3 Giải pháp tích hợp chuẩn truyền thơng Bộ điều khiển giám sát từ xa đọc trạng thái, thông số đo lường tủ Mcap II Bộ điều khiển đóng vai trị RTU, máy chủ hệ thống kết nối đến điều khiển thu thập thơng số điều khiển 3.3.1 Lưu đồ thuật tốn truyền thông liệu với hệ thống SCADA: 3.3.2 Lưu đồ thuật toán giao tiếp mạch điều khiền máy tính: 15 3.4 Cấu hình thu thập thơng số hệ thống mini Scada PCGL Để giám sát, điều khiển thiết bị tích hợp tụ bù trung áp vào SYS600, tác giả lập trình giao diện Scada cho tủ tụ bù MCAPII hình 3.10 C C R UT.L D Hình 10 - Thiết kế giao diện điều khiển tủ tụ bù Mcap II 3.5 Kết luận Chương hướng đến việc tìm hiểu chuẩn giao thức IEC60870-5104, thuật toán truyền nhận liệu với tủ tụ bù Mcap II, tìm hiểu thuật tốn mã hóa liệu đường truyền, việc thiết kế phần mềm tích hợp giao thức thuật toán truyền số liệu mạch điều khiển tủ Mcap II để lấy thông số tủ, xây dựng phần mềm để cấu hình thơng số mạch điều khiển thơng qua máy tính thuận tiện dễ dàng 16 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN Trong chương trình bày kết “Nghiên cứu chế tạo thiết bị tích hợp ứng dụng kết nối tụ bù trung áp 22KV vào hệ thống SCADA ABB SYS600” Luận văn tập trung nghiên cứu giải pháp tích hợp giao thức truyền thơng khác nhằm tăng tính mềm dẻo, linh hoạt cho phép điều khiển, giám sát thu thập liệu, quản lý điện tiêu thụ đưa cảnh báo kịp thời Thơng qua hệ thống mạch chuyển đổi quản lý, giám sát hệ thống địa điểm thông qua mạng viễn thông Do khái niệm khoảng cách khơng cịn trở ngại việc điều C C R UT.L hành, điều khiển hệ thống 4.1 Khó khăn trƣớc áp dụng đề tài: D Trước áp dụng đề tài, tủ tụ bù vận hành không giám sát liên tục mà kiểm tra định kỳ có u cầu Việc kiểm tra tình trạng làm việc, thao tác vận hành, đòi hỏi nhân viên vận hành phải di chuyển đến điểm thao tác để thực hiện, tiêu tốn thời gian nguồn lực Các tủ tụ bù trung áp lắp cao gây khó kiểm tra tình trạng vận hành thiết bị, nhóm công nhân phải lập phiếu công tác, trèo lên cột kiểm tra làm giảm suất lao động, đặc biệt vùng sâu, vùng xa mùa mưa bão lũ lụt, việc thao tác trực tiếp trường vất vả khơng an tồn cho người thực nhiệm vụ Các thông số tủ ghi chép thủ công tay, sau thu thập đủ thông số chuyển cho phòng kỹ thuật tiến hành nhập vào file để quản lý theo dõi số liệu 17 Việc không cập nhật liên tục thông số tụ bù gây khó khăn cho việc tính tốn trào lưu công suất, bù công suất phản kháng 4.2 Kết đạt đƣợc sau áp dụng đề tài: Chế tạo thành cơng thiết bị tích hợp giao thức IEC 60870-5-104 kết nối tủ Mcap II vào hệ thống Mini Scada ABB SYS600 Ứng dụng thuật toán kiểm l i CRC giao thức IEC 60870-5-104 đảm bảo liệu truyền xác, tin cậy Ứng dụng thuật tốn mã hóa giải mã CBC cho modern ABB AGR600 Xây dựng thuật tốn truyền thơng theo chuẩn giao thức IEC 608705-104 thiết bị tích hợp hệ Scada ABB SYS600 C C R UT.L Lắp đặt vận hành thành cơng thiết bị tích hợp lưới trung áp - Các thông số thiết bị: Mô tả D Thông số Ghi Nguồn cung cấp 8-48 VDC Chống đấu ngược nguồn Số lượng đầu vào Cách ly quang Số lượng đầu Cách ly quang Bộ nhớ chương trình 32KB Bộ nhớ liệu 2KB Tốc độ 11.0592Mhz Kích thước 18 Hình - Sản phẩm mạch sau thiết kế C C R UT.L D Hình - Hình ảnh thực tế sau lắp đặt lƣới Trƣớc áp dụng Sau áp dụng giải pháp Không kết nối với hệ Có khả kết nối với hệ thống Scada thống Scada Việc thu thập số liệu Số liệu thu thập cách tự động, thực cách thủ công liệu cập nhật liên tục 19 Kết đề tài ứng dụng vào thực tiễn triển khai đề án phát triển Lưới điện thông minh EVN - Vận hành tối ưu tụ bù trung áp lưới - Dựa vào thơng số đầu nguồn để đưa tín hiệu đóng cắt tụ bù - Các giá trị để đóng cắt tụ bù đặt Scada, tự động đóng cắt tụ bù thơng số kháng đầu nguồn nằm dải cài đặt giám sát giúp phát hiện tượng vận hành bất thường - Tình trạng vận hành tụ bù cập nhật kịp thời, dễ dàng theo dõi trạng thái làm việc tụ bù - Việc giám sát tình trạng vận hành tụ bù giảm công suất phản kháng phát ngược nguồn, đảm bảo tiêu chí EVN phát C C R UT.L ngược công suất phản kháng - Có thể mở rộng nâng cấp dễ dàng cho thiết bị thông minh khác D - Tận dụng tụ bù lắp lưới mà khơng cần phải thay tụ bù có giao thức truyền thơng Hình - Giao diện điều khiển thực tế tủ Mcap II 20 Hệ thống giám sát, điều khiển xa tụ bù đóng cắt lưới điện trung áp có chức sau : - Thu thập liệu: + Dữ liệu trạng thái: trạng thái đóng cắt tụ bù Mcap II, cảnh báo + Dữ liệu đo lường: Công suất , điện áp, dòng điện v.v + Truy xuất kiện thiết bị - Giám sát: Dữ liệu thu thập từ thiết bị TTĐK máy tính xử lý: + Hiển thị sơ đồ sợi + Hiển thị giao diện HMI thiết bị C C R UT.L D Hình 4 - Dữ liệu History thông số tủ Mcap II 21 Hình - Đồ thị biểu diễn thơng số đo lƣờng thu thập từ tủ Mcap II + Đối với liệu trạng thái, cảnh báo v.v phát có thay đổi trạng thái, hệ thống SCADA phát cảnh báo âm dịng thơng báo để tạo ý người vận hành Hình - Giao diện cảnh báo trạng thái thiết bị C C R UT.L D Hiệu hệ thống Khi ứng dụng vào thực tế hệ thống giải vấn đề sau : + Giám sát, điều khiển thu thập liệu tủ tụ bù trung áp Mcap II + Giúp Điều độ viên điều hành lưới điện sơ đồ trực quan, theo dõi thơng số vận hành, tình trạng làm việc thiết bị cảnh báo theo thời gian đươc cập nhật liên tục + Khai thác triệt để việc theo dõi tình hình phụ tải theo thời gian điểm nút lưới nhằm chuyển đổi nhanh chóng phương thức vận hành phù hợp, giảm tổn thất điện lưới điện phân phối + Nâng cao suất lao động 22 + Đội ngũ kỹ sư làm chủ hồn tồn cơng nghệ, hệ thống hồn tồn có khả mở rộng đáp ứng nhu cầu phát sinh tương lai + Xây dựng nhìn tổng quan trực quan hệ thống SCADA/DMS lưới điện phân phối, từ đưa mức chi phí đầu tư hợp lý + Tiết kiệm chi phí thay tủ điều khiển Mạch chuyển đổi tủ Tủ Ecap + modun Tiết kiệm Mcap chuyển đổi 4.000.000đ 60.000.000 (Tủ điều 68.000.000đ khiển) C C R UT.L 12.000.000 D (Modem chuyển đổi) Tính cho 34 tủ Mcap 2.312.000.000đ + Giải pháp đƣợc EVNCPC công nhận sáng kiến cấp sở theo công văn 10801/EVNCPC-KT ngày 29/11/2019 4.3 Kết luận kiến nghị Hệ thống điều khiển xa Trung tâm điều khiển GLPC sở hạ tầng đáp ứng việc kết nối điều khiển xa thiết bị thông minh lưới, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, nhiên hệ 23 thống chưa giám sát, điều khiển xa thiết bị đóng cắt thiết bị cũ, lạc hậu, khơng khai thác hết chức hệ thống SCADA TTĐK Vì vậy, để khai thác hết chức hệ thống SCADA nâng cao độ tin cậy, tác giả triển khai nghiên cứu giải pháp phần cứng phần mềm để cải tạo thiết bị cũ khơng có giao thức truyền thơng, cụ thể “Nghiên cứu chế tạo thiết bị tích hợp ứng dụng kết nối tụ bù trung áp 22KV vào hệ thống SCADA ABB SYS600” Về giải pháp kỹ thuật truyền thông tin cho hệ thống giám sát, điều khiển xa mà ưu tiên giải pháp 3G sử dụng kết nối bảo mật OPENVPN Từ sở cho thấy việc xây dựng hệ C C R UT.L thống giám sát, điều khiển xa cho thiết bị đóng cắt tụ bù lưới trung áp Điện lực Gia Lai hoàn toàn khả thi D Căn vào trạng thực tế GLPC, tác giả đề xuất giải pháp cụ thể bao gồm cơng việc thiết kế, phân tích, lắp đặt, cấu hình, kiểm tra thiết bị thực TTĐK vị trí lắp đặt tủ điều khiển tụ bù Mcap II, đặt tảng cho cho việc triển khai thực tế Từ sở lý thuyết thực tế nêu trên, tác giả tập trung xây dựng hệ sở liệu TTĐK đồng với việc cải tạo tủ điều khiển tụ bù Mcap để có khả kết nối SCADA thuộc lưới điện trung áp GLPC tảng phần mềm ABB SYS600 Kết tạo sở vững cho việc thực kết nối SCADA cho tụ bù Mcap lưới trung áp Điện lực Gia Lai hồn tồn ứng dụng vào hệ thống giám sát, điều khiển xa thực tế GLPC 24 Nhờ vào chức giám sát, thu thập liệu điều khiển từ xa hệ thống, ứng dụng vào thực tế mang lại nhiều hiệu như: - Giúp Điều độ viên điều hành lưới điện sơ đồ trực quan, theo dõi thơng số vận hành, tình trạng làm việc thiết bị cảnh báo xuất - Tăng tính chủ động việc chuyển phương thức vận hành tụ bù lưới điện, chuyển đổi phương thức vận hành, việc thao tác từ TTĐK làm giảm thời gian thao tác thiết bị - Khai thác triệt để việc theo dõi tình hình phụ tải liên tục điểm nút lưới nhằm chuyển đổi nhanh chóng phương thức vận C C R UT.L hành phù hợp, giảm tổn thất điện lưới điện phân phối - Khai thác hiệu lực hệ thống SCADA TTĐK D - Nâng cao suất lao động - Đội ngũ kỹ sư làm chủ hoàn tồn cơng nghệ, hệ thống hồn tồn có khả mở rộng đáp ứng nhu cầu phát sinh tương lai - Kết áp dụng cho Đơn vị Điện lực bạn Với kết đạt sau thực nghiên, tác giả kiến nghị GLPC triển khai mua sắm, lắp đặt thiết bị truyền thông 3G OPENVPN, áp dụng hệ thống giám sát điều khiển xa tụ bù trung áp lưới điện trung áp vào thực tế, góp phần nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, nâng cao suất lao động đại hóa lưới điện ... ? ?Nghiên cứu chế tạo thiết bị tích hợp ứng dụng kết nối tụ bù trung áp 22KV vào hệ thống SCADA ABB SYS600? ?? Với giải pháp giúp ngành điện làm chủ cơng nghệ tích hợp hệ thống tủ MCAP II vào hệ thống Scada. .. CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN Trong chương trình bày kết ? ?Nghiên cứu chế tạo thiết bị tích hợp ứng dụng kết nối tụ bù trung áp 22KV vào hệ thống SCADA ABB SYS600? ?? Luận văn tập trung nghiên cứu. .. tích hợp ứng dụng kết nối tụ bù trung áp 22KV vào hệ thống SCADA ABB SYS600? ?? Về giải pháp kỹ thuật truyền thông tin cho hệ thống giám sát, điều khiển xa mà ưu tiên giải pháp 3G sử dụng kết nối