Nghiên cứu, thiết kế hệ scada cho hệ thống pin năng lượng mặt trời nối lưới

T N U N TRƯỜN T U T N N - VŨ ÌN NGHI N ỨU, T QUỲN ẾT Ế Ệ S ADA O Ệ T ỐN LƯỢN MẶT TRỜ NỐ LƯỚ Chuyên ngành : LU N VĂN T SĨ KHOA CHUYÊN MÔN TRƯỞN ỆP P N NĂN ỹ thuật viễn thông T U T V ỄN T ƯỚN DẪN N OA OA PGS TS Nguyễn Hữu Cơng P ỊN ÀO T O Th i Ngu n – Năm 2019 ỜI Tên tơi là: Vũ ình Quỳnh Sinh ngày 06 tháng 11 năm 1988 Học viên lớp cao học kỹ thuật viễn thông K20 -KTVT – Trường Đại Học Công Nghiệp Thái Nguyên Xin cam đoan: đề tài “ Nghiên cứu, thiết kế hệ SCADA cho hệ thống pin lượng mặt trời nối lưới” cơng trình nghiên cứu khoa học, độc lập thân hướng dẫn PGS.TS guyễn Hữu Công Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực có nguồn gốc rõ ràng Thái Nguyên, ngày 25 tháng 12 năm 2019 TÁ GIẢ UẬ VĂ Vũ ình Quỳnh i ỜI Ả Trong thời gian nghiên cứu thực luận văn, nhận giúp đỡ nhiệt tình quan, tổ chức cá nhân Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới tất tập thể, cá nhân tạo điều kiện giúp đỡ suốt trình thực nghiên cứu luận văn Trước hết xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại Học Kỹ Thuật Cơng Nghiệp Thái Ngun, phịng Đào tạo khoa Sau đại học nhà trường thầy cô giáo, người trang bị kiến thức cho tơi suốt q trình học tập Với lịng biết ơn chân thành sâu sắc nhất, tơi xin trân trọng cảm ơn thầy giáo PGS.TS guyễn Hữu ông, người thầy trực tiếp bảo, hướng dẫn giúp đỡ tơi suốt q trình nghiên cứu, hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn tất bạn bè, đồng nghiệp động viên, giúp đỡ nhiệt tình đóng góp nhiều ý kiến q báu để tơi hồn thành luận văn Do thời gian nghiên cứu có hạn, luận văn hẳn tránh khỏi sơ suất, thiếu sót, tơi mong nhận đuợc đóng góp thầy giáo tồn thể bạn đọc Tôi xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 25 tháng 12 năm 2019 TÁ GIẢ UẬ VĂN Vũ ình Quỳnh ii H Ụ Á HI U Á TỪ VI T TẮT STT Từ viết tắt Giải nghĩa I Tiếng nh SCADA Supervisory Control And Data Acquisition PLC Programable Logic Control RTU Remote Terminal Unit DCS Distribution Control System DMS Distribution Management Systems EMS Energy Management System ICCP IEC International Electro technical Committee IED Intelligent Electronic Devices 10 HMI Human Machine Interface 11 SCS Supervisory Control 12 SAS Substation automation system 13 CC Control Centre 14 LAN Local Area Network 15 WAN Wide Area Network 16 AS Applications Server 17 RDU RTU Data Acquisition 18 CCR Computer-to-Computer Remote 19 OSI Open System Interconnection 20 ADC Analog Digital Converter 21 AGC Automatic Generation Control 22 DA Distribution Automation 23 DAC Digital Analog Converter Inter-Control Center Communications Protocol iii 24 DCE Data Communication Equipment 25 MS Master Stations 26 MTU Master Terminal Unit 27 TG57 Technical Committee 28 FTP File Transfer Protocol 29 HTTP Hyper Text Transfer Protocol 30 DNS Domain Name Service 31 DAUs Data Acquistion Units 32 TCP/IP 33 HDLC High Level Data Link Control 34 SDH Synchronous Digital Hierachy 35 CAL Calculations 36 DRU Display Retrieval and Update 37 DES Data Entry 38 LOG Logging 39 RTC RAS Real-Time Calculations 40 GPS Global Position System II Tiếng Việt HTĐ Hệ thống điện QTQĐ Quá trình độ CĐXL Chế độ xác lập DCS Dây chống sét TBA Trạm biến áp MBA Máy biến áp TTĐĐ Trung tâm điều độ Transmission Control Protocol/ Internet Protocol iv H STT Hình 1.1 Hình 1.2 Ụ Á HÌ H VẼ Ồ THỊ Tên hình Trang Cấu trúc hệ thống SCADA Kiến trúc phần mềm Client/Server hệ SCADA Hình 1.3 Mơ hình mạng hình 18 Hình 1.4 Mơ hình mạng vịng trịn - Ring 19 Hình 1.5 Mơ hình mạng kiểu Bus 20 Hình 1.6 Mơ hình mạng hỗn hợp 21 Hình 1.7 Hình 1.8 Hinh 1.9 Hình 1.10 Hình 2.1 Hình 2.2 Cấu trúc hệ thống SCADA thể giao thức kết nối Phương pháp thâm nhập đường dẫn mạng Profibus Những chủ đề giao thức IEC 61850 Cấu hình truyền thơng hệ thống tự động hoá trạm với giaothức IEC61850 Sơ đồ khối hệ thống điện mặt trời độc lập Sơ đồ đấu nối hệ thống điện mặt trời độc lập 25 29 38 40 43 45 Hình 2.3 Sơ đồ địa lý huyện đảo Lý Sơn (Tỉnh Quảng Ngãi) 47 Hình 2.4 Đồ thị phụ tải ngày hộ tiêu thụ theo mù 49 Hình 2.5 Sơ đồ đấu nối hệ pin mặt trời vào hệ thống 59 Hình 2.6 Sơ đồ đấu nối hệ acqui dự trữ vào hệ thống 59 Hình 2.7 Hình 2.8 Sơ đồ hệ thống điện mặt trời xã An Bình (đảo Bé Lý Sơn) - Quảng Ngãi Biểu đồ trao đổi công suất ngày cực đại (mùa hè) v 60 61 Hình 2.9 Hình 2.10 Hình 2.11 Hình 2.12 Biểu đồ trao đổi cơng suất ngày cực đại (mùa đông) Cấu trúc hệ thống ĐMTLM nối lưới điển hình Sơ đồ đấu nối hệ thống điện mặt trời lắp mái nối lưới Sơ đồ lắp đặt thiết bị để thu thập liệu từ xa hệ thống ĐMT LMNL cho nhà tư nhân 61 66 67 74 Sơ đồ cấu trúc hệ thống ĐMT lắp mái nối Hình 2.13 lưới văn phịng Cơng ty Điện lực 75 Bà Rịa - Vũng Tàu Sơ đồ đấu nối thiết bị hệ thống ĐMT lắp mái Hình 2.14 nối lưới cho văn phịng cơng ty điện lực Bà Rịa - 77 Vũng Tàu Hình 2.15 Hình 2.16 Sơ đồ khối hệ thống ĐMT hòa lưới dự phòng Sơ đồ đấu nối hệ thống ĐMT hòa lưới (a) dự phịng (b) 80 81 Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống điện lượng mặt trời 83 Hình 3.2 Cấu trúc chung hệ thống pin lượng mặt trời 84 Hình 3.3 Hình 3.4 Cấu trúc chung hệ thống SCADA - pin lượng mặt trời Các thành phần hệ thống thông tin số 85 87 Hình 3.5 Dải tần phân bổ cho kênh sử dụng dây dẫn 88 Hình 3.6 Đường sóng đất sóng trời 89 Hình 3.7 Nonreturn - to - zero inverted 93 Hình 3.8 Chỉ số biến điệu 97 vi Hình 3.9 Tín hiệu ASK 98 Hình 3.10 Sự can nhiễu dây truyền thơng 101 Hình 3.11 Nhiễu đồng kênh thơng tin di động tế bào 101 Hình 3.12 Hình 3.13 Sử dụng anten định hướng truyền thông vô tuyến Tạp âm xuất kênh truyền dẫn 103 103 Hình 3.14 Mật độ phổ công suất tạp âm trắng 104 Hình 3.15 So sánh phổ đơn sóng mang đa sóng mang 107 Hình 3.16 Chèn khoảng bảo vệ 109 Hình 3.17 Mơ hình kênh MIMO 112 Hình 3.18 Mơ hình kênh truyền SISO 115 Hình 3.19 Dung lượng kênh MIMO pha-đinh Rayleigh 116 Hình 3.20 Mơ hình hệ thống MIMO-SDM 117 vii H STT Bảng 1.1 Bảng 1.2 Bảng 1.3 Bảng 1.4 Bảng 2.1 Bảng 2.2 Bảng 2.3 Ụ Á BẢ G BIỂU Tên bảng Tương quan giao thức IEC60870-5-101 với mơ hình OSI Kiến trúc TCP/IP Bảng quy chiếu tính giao diện hệ thống mạng cơng nghiệp Bảng quy chiếu tính giao thức hệ thống mạng cơng nghiệp Bức xạ trung bình tháng Lý Sơn Cường độ xạ trung bình ngày xã An Bình ( đảo Bé Lý Sơn) Tổng nhu cầu điện loại phụ tải xã An Bình Trang 32 34 41 43 47 47 48 Sản lượng điện theo tháng năm Bảng 2.4 hệ thống điện mặt trời lắp đặt xã đảo An 51 Bình (Lý Sơn - Quảng Ngãi) Bảng 2.5 Bảng 2.6 Các thông số kỹ thuật acqui GM1000 Các thông số kỹ thuật inverter SMC5000A 53 54 Các thông số kỹ thuật điều khiển acqui Bảng 2.7 Bảng 2.8 Bảng 2.9 SI5048 Tổng hợp thiết bị hệ thống điện mặt trời xã An Bình Các thơng số kinh tế - kỹ thuật viii 55 57 63 - Hệ thống có cấu trúcc thu đơn giản Tuy nhiên, kỹ thuật điều chế OFDM c ng có v i nhược điểm l : - Đường bao biên độ tín hiệu phát khơng phẳng Điều gây méo phi tuyến khuếch đại công suất phía phát thu Cho đến nay, nhiều kỹ thuật khác đưa để khắc phục nhược điểm - Sử dụng chuỗi bảo vệ tránh nhiễu phân tập đa đường lại làm giảm phần hiệu suất đường truyền, thân chuỗi bảo vệ khơng mang tin có ích - Do yêu cầu điều kiện trực giao sóng mang phụ, hệ thống OFDM nhạy cảm với hiệu ứng Doppler dịch tần dịch thời gian sai số đồng 3 Ứng dụng c OFDM Tại Việt Nam, kỹ thuật OFDM ứng dụng trước tiên hệ thống Internet băng rộng ADSL Sự nâng cao tốc độ đường truyền hệ thống ADSL nhờ cơng nghệ OFDM Nhờ kỹ thuật điều chế đa sóng mang cho phép chồng phổ gi a sóng mang mà tốc độ truyền dẫn hệ thống ADSL tăng lên cách đáng kể so với mạng cung cấp dịch vụ Internet thông thường Bên cạnh mạng cung cấp dịch vụ Internet ADSL, heienj ứng dụng rộng rãi Việt Nam, hệ thống thông tin vơ tuyến mạng truyền hình số mặt đất DVB-T, hệ thống phát số DAB DRM khai thác sử dụng Các mạng máy tính khơng dây HiperLAN/2, IEEE80 2.11a, g khai thác cách rộng rãi Việt Nam Kỹ thuật OFDM tảng kỹ thuật truyền dẫn vơ tuyến, có ý nghĩa thực tế khơng giới mà cịn nước Đặc biệt kỹ thuật OFDM đề xuất làm phương pháp điều chế sử dụng mạng thông tin thành thị băng rộng WiMax theo tiêu 106 chuẩn IEEE.802.16a hệ thống thông tin di động hệ thứ tư (4G) Kỹ thuật OFDM kết hợp với kỹ thuật khác kỹ thuật đa anten phát đa anten thu (MIMO) nhằm nâng cao dung lượng kênh vô tuyến kết hơp với công nghệ CDMA nhằm phục vụ dịch vụ đa truy nhập mạng Một vài hướng nghiên cứu với mục đích thay đổi phép biến đổi FFT điều chế OFDM phép biến đổi Wavelet nhằm cải thiện nhạy cảm hệ thống hiệu ứng dịch tần đồng xảy giảm độ dài tối thiểu chuỗi bảo vệ hệ thống OFDM 3.3.1.2 Phương pháp điều chế đ sóng m ng trực gi o OFDM Điều chế đa sóng mang phương pháp đặc biệt phép điều chế đa sóng mang thơng thường FDM với sóng mang phụ lựa chọn cho sóng mang phụ trực giao với sóng mang phụ lại Nhờ trực giao mà phổ tín hiệu kênh cho phép chồng lấn lên Điều làm hiệu sử dụng phổ tín hiệu tồn hệ thống tăng rõ rệt Sự chồng lấn phổ tín hiệu kênh mơ tả hình đây: Hình 3.15 So sánh phổ đơn sóng m ng v đ sóng m ng Hình vẽ minh họa cách đơn giản ngun lý trực giao, phổ tín hiệu kênh có dạng tín hiệu hàm sinc(x) Các kênh xếp đặt miền tần số cách khoảng đặn cho điểm cực đại kênh điểm không kênh lân cận 107 Điều làm nguyên lý trực giao thỏa mãn cho phép máy thu khôi phục lại tín hiệu phổ kênh chồng lấn lên Ưu điểm phương pháp điều chế trực giao OFDM không hiệu sử dụng băng tần mà cịn có khả loại trừ nhiễu xun tín hiệu ISI thơng qua sử dụng chuỗi bảo vệ (Guard interval) Do tín hiệu OFDM trước phát chèn thêm chuỗi bảo vệ để chống nhiễu xuyên tín hiệu ISI a Chèn khoảng thời gi n bảo vệ Do vật cản đường truyền, tín hiệu tới máy thu bị nhiễu tín hiệu trễ Nếu tổ hợp thu trải dài nhiều symbol khơng có giao thoa ký hiệu ISI mà cịn có nhiễu giao thoa xuyên kênh ICI Việc chia giải thơng thành nhiều sóng mang giảm trễ dài nhiều symbol giao thoa symbol cạnh tránh Để khắc phục ISI symbol cạnh người ta thêm vào đầu symbol khoảng thời gian bảo vệ TG (Guard interval – GI) Do tất sóng mang tuần hồn chu kỳ TU nên tín hiệu điều chế tuần hoàn khoảng bảo vệ giống với phần cuối chu kỳ symbol (nên gọi đoạn thêm vào là: Cyclic Prefix – CP) Như trễ symbol trước nhiều TG khơng ảnh hưởng tới symbol 108 Hình 3.16 Chèn khoảng bảo vệ b Phép nhân với xung Trong hệ thống truyền dẫn vơ tuyến nào, tín hiệu trước truyền nhân với xung Mục đích phép nhân giới hạn phổ tín hiệu phát cho phù hợp với bề rộng cho phép kênh truyền Trong trường hợp bề rộng phổ tín hiệu phát lớn bề rộng kênh truyền cho phép tín hiệu phát gây nhiễu xuyên kênh hệ thống khác Trong hệ thống OFDM, tín hiệu trước phát nhân với xung s’(t) Xung có bề rộng bề rộng mẫu tín hiệu OFDM Sau chèn chuỗi bảo vệ xung ký hiệu s(t) có độ rộng làTS /TG Dạng xung đơn giản xung vuông Trong thực tế, xung sở thường sử dụng lọc cosin nâng Các dạng xung khác ảnh hưởng nhiều đến phổ tín hiệu hệ thống 109 c Đánh giá phương pháp điều chế Tập trung vào kỹ thuật điều chế, ta nhận thấy kỹ thuật điều chế OFDM khắc phục nhiều nhược điểm kỹ thuật điều chế tương tự số trước điều chế đơn sóng mang, đa sóng mang, ASK , PSK , FSK , QAM,… chất lượng hệ thống OFDM sóng mang phụ sử dụng mức điều chế QAM khác mang lại chất lượng hệ thống khác Về khả ứng dụng OFDM rộng rãi mạng lại nhiều triển vọng Kỹ thuật OFDM ứng dụng nhiều hệ thống truyền thơng như: truyền hình số mặt đất, phát số, mạng Internet băng rộng ADSL đặc biệt ứng dụng mạng không dây HiperLAN/2 WiMax Mặc dù có nhiều ưu điểm vượt trội phương thức điều chế OFDM sử dụng phép biến đổi Fourier nhanh FFT, song không tránh khỏi nhược điểm kỹ thuật OFDM nhạy cảm với hiệu ứng dịch tần đồng Quá trình giải điều chế tín hiệu OFDM với độ lệch tần số dẫn đến tỷ số BER cao Điều có ngun nhân từ việc tính trực giao sóng mang nhiễu ICI thiếu chuẩn xác quay pha vector liệu thu nhận Các lỗi tần số xảy hai ngun nhân Đó lỗi tạo xung dao động cục hiệu ứng di tần Doppler Tuy nhiên nhược điểm khắc phục có cải tiến phương pháp điều chế OFDM Thật may mắn phát triển mạnh mẽ, không ngừng xử lý tín hiệu số mang lại giải pháp để khắc phục nhược điểm OFDM, thay biến đổi FFT phép biết đổi Wavelet điều chế OFDM Tuy nhiên khuôn khổ luận văn này, dừng lại phép biến đổi Fourier nhanh FFT Các khả ứng dụng OFDM có nhiều tiến triển tương lai Đã có nhiều ứng dụng OFDM thực tế 110 như: hệ thống truyền hình số mặt đất, phát số, Internet tốc độ cao ASDL, HiperLAN/2 đặc biệt hệ thống WiMax đưa vào thử nghiệm Việt Nam Tóm lại Điểm bật phương pháp điều chế OFDM sử dụng tính trực giao sóng mang áp dụng phép biến đổi Fourier nhanh FFT điều chế Việc khắc phục nhược điểm lại OFDM khả quan công nghệ xử lý số phát triển mạnh OFDM cơng nghệ tương lai hồn hảo kết hợp với công nghệ khác CDMA hệ thống MIMO 3.3.2 KỸ THUẬT MIMO 3 Giới thiệu truyền thông MIMO Yêu cầu dung lượng kênh truyền thông vô tuyến di động tế bào, internet dịch vụ multimedia ngày gia tăng nhanh chóng giới Tăng tần vô tuyến bị giới hạn dung lượng truyền thông yêu cầu đạt không sử dụng kỹ thuật làm tăng hiệu suất phổ truyền thông Các ưu điểm kỹ thuật mã hóa mã turbo mã kiểm tra chẵn lẻ mật độ thấp cho phép tiến tới giới hạn dung lượng kênh Shannon hệ thống sử dụng tuyến anten đơn Xa nữa, ưu điểm hiệu suất sử dụng phổ đạt cách tăng số lượng anten phát anten thu 3.3.2.2 Mơ hình kênh MIMO Có nhiều mơ hình kênh khác đề xuất cho hệ thống sử dụng nhiều anten phát nhiều anten thu (MIMO) dựa đặc trưng phẩm chất hệ thống cần đạt Phân tập phát sử dụng nhiều anten phát để mang lại độ tin cậy tuyến cách phát tín hiệu theo nhiều đường khác Với phân tập thu, nhiều anten thu sử dụng để nâng cao phẩm chất lỗi cách kết hợp tín hiệu thu anten thu 111 Mã không gian-thời gian (STC: Space-time coding) giải pháp chung nhằm mang lại độ lợi phân tập hay độ lợi mã hố kết hợp dễ dàng với tất hệ thống sử dụng nhiều anten Sau xem xét hệ thống truyền dẫn vô tuyến sử dụng phân tập phát thu với anten phát M anten thu hình vẽ Hình 3.18 Mơ hình kênh MIMO Kênh truyền anten máy phát (Tx) anten máy thu (Rx) mô tả hình vẽ gọi kênh hiều đầu vào- hiều đầu (MIMO) Một hệ thống truyền dẫn kênh MIMO gọi hệ thống truyền dẫn MIMO Trong trường hợp đặc biệt N = M = 1, tương ứng có hệ thống phân tập thu SIMO phát MISO Kênh truyền đơn anten máy thu thứ m anten máy phát thứ n ký hiệu hmn Tương tự hệ thống phân tập phát thu, để tránh ảnh hưởng anten phát anten thu với nhau, khoảng cách yêu cầu tối thiểu phần tử anten mảng anten phát thu Kênh MIMO trường hợp gọi kênh MIMO không tương quan (uncorrelated MIMO channel) Trong trường hợp pha-đinh Rayleigh phẳng (flat fading) khơng có tương quan, hmn mơ hình hố biến số Gauss phức có giá trị trung bình phương sai Một kênh MIMO gồm N anten phát M anten thu thường biểu diễn ma trận số phức gồm M hang N cột sau: 112 Định nghĩa vector phát, thu tạp âm tương ứng là: Chúng ta có mối quan hệ tín hiệu thu tín hiệu phát biểu diễn qua phương trình hệ thống sau: 3 Dung kênh Dung kênh truyền cố định Dung lượng kênh truyền định nghĩa tốc độ truyền dẫn tối đa với xác suất lỗi tương đối nhỏ (có thể bỏ qua) Dung lương kênh truyền chịu ảnh hưởng tạp âm nhiễu cộng trắng Gauss Shannon tìm vào năm 1948 biểu diễn sau: Trong W băng tần kênh truyền tính đơn vị Hz, ρ tỷ số cơng suất tín hiệu tạp âm(SNR) 113 Kênh SISO Mơ hình tương đương kênh truyền SISO Hình 3.19 Mơ h nh kênh truyền SISO Trong trường hợp truyền tín hiệu qua kênh truyền cố định có độ lợi Chúng ta có tỷ số SNR đầu vào máy thu là: Dung kênh truyền trương hợp tính cách thay tỷ số cơng suất tín hiệu tạp âm SNRSISO vào cơng thức Shannon: Kênh MISO Tương tự kênh SISO, trường hợp kênh truyền phân tập phát MISO, ch ng ta tính được: sử dụng để chuẩn hố cơng suất phát N 114 Hình 3.20 Mơ h nh tương đương c kênh MISO Kênh SIMO Đối với kênh truyền SIMO hình đây, tỷ số SNR nhánh phân tập là: Hình 3.21 Mơ h nh tương đương c kênh SIMO Để ý dung lượng kênh truyền phân tập phát phân tập thu tăng theo quy luật logarit theo số lượng anten phân tập 115 Kênh MIMO Đối với trường hợp kênh MIMO mô tả hình 2.18, có mối quan hệ thu phát biểu diễn phương trình hệ thống sau: y = Hs + z Hình 3.22 Dung lượng kênh MIMO pha-đinh R yleigh Chúng ta thấy dung lượng kênh truyền MIMO ph -đinh R yleigh đạt đến g p r M,N lần dung lượng kênh truyền SISO cố định Nhận xét cho thấy rõ tầm quan trọng việc sử dụng kênh truyền MIMO thông tin vô tuyến Cần ý để đạt dung lượng kênh MIMO nói trên, phần tử hmn ma trận kênh H cần biến Gauss phức độc lập với Điều tương đương với môi trường truyền dẫn máy phát máy thu môi trường pha-đinh Rayleigh giàu tán xạ (uncorrelated rich scattering environment) Dung lượng kênh SIMO MISO cho trường hợp pha-đinh Rayleigh cách đặt tương ứng N = hay M = 116 3.3.3 ỹ thuật ghép kênh theo không gian (S ) Nguyên lý chung phương pháp phân kênh theo không gian đơn giản: máy phát (Tx) luồng tín hiệu phát chia thành luồng sn (t) truyền đồng thời qua anten phát Tại máy thu, luồng tín hiệu tách riêng ghép lại (MUX) với Phương pháp phân kênh theo không gian mô tả hình đây: H nh 23 Mơ h nh hệ thống MIMO-SDM Do tín hiệu phát anten khác nên việc tách tín hiệu luồng phát máy thu chịu ảnh hưởng nhiễu đồng kênh từ luồng cịn lại Vì vậy, máy thu cần sử dụng tách tín hiệu tốt có khả cung cấp tỷ số lỗi bit ( BER) thấp, đồng thời lại không yêu cầu cao độ phức tạp tính tốn Do máy phát sử dụng phương pháp phân kênh theo không gian đơn phân kênh, nghiên cứu MIMO-SDM tập trung vào việc thiết kế tách tín hiệu máy thu Dựa theo theo tính chất tuyến tính phương pháp tách tín hiệu, tách tín hiệu MIMO-SDM phân loại thành hai nhóm lớn tách tín hiệu tuyến tính tách tín hiệu phi tuyến Các tách tín hiệu tuyến tính bao gồm: tách tín hiệu ZF (ZeroForcing) tách tín hiệu MMSE (Minimum Mean-Square Error) Ưu điểm tách tín hiệu tuyến tính có độ phức tạp tính tốn thấp dễ thực nhờ thuật tốn thích nghi phổ biến LMS ( Least Mean Square: 117 bình phương trung bình nhỏ nhất), RLS (Recursive Least Square: bình phương nhỏ quy hồi), Nhược điểm tách tín hiệu tuyến tính phẩm chất tách tín hiệu (tỷ số lỗi bit) đạt tương đối thấp, đặc biệt sử dụng số lượng anten phát lớn Gần đây, nhờ việc áp dụng kết hợp với thuật toán lattice-reduction tách tín hiệu tuyến tính ZF MMSE đạt tỷ số lỗi bít ( BER) gần tối ưu, độ phức tạp tính tốn khơng thay đổi Xét cách tổng quát vào thời điểm mà u cầu độ tính tốn phức tạp thấp quan trọng tách tín hiệu tuyến tính có ưu điểm và, vậy, thường áp dụng thực tế nhiều Ngược lại, so với tách tín hiệu tuyến tính, tách tín hiệu phi tuyến có ưu điểm có phẩm chất BER tốt hơn, lại chịu phải nhược điểm độ phức tạp tính tốn lớn Trong tách tín hiệu phi tuyến, tách tín hiệu ML (Maximum Likelihood) tách tín hiệu tối ưu, tức có phẩm chất BER tốt Tuy nhiên, yêu cầu độ phức tạp tính tốn tách tín hiệu lại lớn nhất, vậy, tách tín hiệu sử dụng thực tế Gần đây, nghiên cứu đề xuất áp dụng thuật toán giải mã cầu (sphere decoding) vào tách tín hiệu ML nhằm giảm độ phức tạp tính tốn đến mức cho phép áp dụng thực tế Các tách tín hiệu sử dụng thuật tốn giải mã cầu, gọi tắt tách tín hiệu cầu phương (sphere dectector), tách tín hiệu đánh giá có triển vọng Ngồi tách tín hiệu ML , tách tín hiệu phi tuyến khác SIC (Successive Interference Cancellation: triệt nhiễu nối tiếp) hay PIC (Parallel Interference Cancellation: triệt nhiễu song song) sử dụng phương pháp kết hợp tách sóng tuyến tính với phương pháp triệt nhiễu song song nối tiếp nhằm cải thiện phẩm chất BER tận dụng độ tính tốn thấp tách tín hiệu tuyến tín 118 K T LUẬN Với q trình tìm hiểu nghiên cứu thực trạng hệ thống viễn thơng trạm điện lương mặt trời nói riêng luận văn làm rõ vấn đề sau: - Đánh giá hiểu giao thức, giao diện kết nối thiết bị sử dụng trạm điện lượng mặt trời - Đánh giá mặt kỹ thuật thiết bị viễn thông sử dụng, đưa yêu cầu kỹ thuật tối thiểu thiết bị phải đáp ứng Từ đưa định hướng mở rộng thiết bị tương lai - Đưa định hướng áp dụng giao thức truyền thông để tiến tới xây dựng hệ thống trạm điện lượng mặt trời - Đánh giá, phân tích xây dựng hồn chỉnh hệ thống thiết bị viễn thông trạm biến áp 110kV - Giải pháp truyền dẫn thiết bị viễn thông mà tác giả để cập luận văn áp dụng cho trạm lượng mặt trời quy mơ nhỏ hồn tồn áp dụng trạm quy mơ lớn phương thức truyền dẫn thiết bị viễn thông sử dụng trạm Với thời gian quy định nghiên cứu luận văn, luận văn chắn khó tránh khỏi thiếu sót, hạn chế việc trình bày giải pháp kiến nghị Đồng thời, kết nghiên cứu bước khởi đầu cho việc xây dựng nâng cấp hệ thống trang thiết bị viễn thông trạm điện lượng mặt trời tiến tới mục đích xây dựng trạm biến áp không người trực theo định hướng chủ trương ngành điện Vì vậy, tác giả mong nhận nhiều ý kiến đóng góp quý báu thầy cô giáo, nhà khoa học bạn bè, đồng nghiệp để tác giả hồn thiện đề tài 119 DANH MỤC TÀI LI U THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Hoàng Minh Sơn (2006), Mạng truyền thông công nghiệp, NXB Khoa học kỹ thuật [2] Trần Vinh Tịnh, Nguyễn Thành, Nguyễn Văn Ngà (2010), Nghiên cứu giải pháp mở rộng hệ thống minisc d lưới điện phân phối – khu vực miền trung, tạp chí khoa học công nghệ, Đại học Đà Nẵng [3] International Standard IEC 60870-5-101; IEC Standard 61850 [4] Bộ Công Thương (2014), Quy định quy tr nh điều độ hệ thống điện quốc gi , thông tư số: 40 /2014/TT-BCT [5] Số 125 (4/2011), Tạp chí tự động hóa ngày [6] Giải pháp tự động hoá trạm biến áp nhà sản xuất ABB, Siemens Tiếng Anh [7] Office of The Manager National Communications System (2004), Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) Systems, National Communications System [8] James Northcote – Green, Robert Wilson(2006), Control and Automation of Electrical Power Distribution Systems Websites [9] http://baocongthuong.com.vn/ung-dung-giao-thuc-iec-60870-5-104- cho-giai- phap-truyen-thong-cua-he-thong-scada.html [10] http://automation.net.vn/Cong-nghe-Ung-dung/thu-thap-du-lieu-dieu- khien- tram-khong-nguoi-truc.html 120 ... khối hệ thống ĐMT hịa lưới dự phòng Sơ đồ đấu nối hệ thống ĐMT hịa lưới (a) dự phịng (b) 80 81 Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống điện lượng mặt trời 83 Hình 3.2 Cấu trúc chung hệ thống pin lượng mặt trời. .. ………….……………… 75 2.3 Kết luận chương … …………………………………………… 81 CHƯ NG 3: TRUYỀN THÔNG TRONG HỆ THỐNG SCADA – HỆ THỐNG PIN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI NỐI LƯỚI………………… 83 3.1 Tổng quan hệ thống điện lượng mặt trời ………………... hình kết nối viễn thơng thiết bị điện trạm trạm Hiểu ý nghĩa, chức vai trò thiết bị viễn thông trạm điện lượng mặt trời mạnh dạn chọn đề tài:“ Nghiên cứu, thiết kế hệ SCADA cho hệ thống pin lượng