Nghiên cứu công nghệ tích hợp để xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát vận hành trạm biến áp từ xa

1 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG ********* PH M ĐĂNG THANH NGHIÊN C U CƠNG NGH TÍCH H P Đ XÂY D NG H TH NG ĐI U KHI N VÀ GIÁM SÁT V N HÀNH TR M BI N ÁP T XA Cơng trình đư c hồn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG ******** Ngư i hư ng d n khoa h c: PGS.TS Ngô Văn Dư ng Ph n bi n 1: TS Tr n T n Vinh Ph n bi n 2: PGS.TS Nguy n Hoàng Vi t Chuyên ngành: M NG VÀ H TH NG ĐI N Mã s : 60.52.50 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Lu n văn s ñư c b o v t i H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 06 tháng 08 năm 2001 ĐÀ N NG – 2011 Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin – H c li u, Đ i h c Đà N ng - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng M Đ U 110kV T nh Khánh Hịa nói riêng, hi n tr ng v cơng tác u đ lư i Lý ch n ñ tài H u h t tr m bi n áp t - Nghiên c u h th ng ñi n Vi t Nam nói chung h th ng n c p ñi n áp 110kV, 220kV ñ n 500kV ñ u ñư c thi t k xây d ng theo phương pháp truy n th ng, nhân viên v n hành th c hi n thao tác ñi u n thi t b b ng tay t i t b ng tr m Công tác v n hành t i tr m theo ch đ có ngư i tr c thư ng xuyên, th i gian thao tác x lý s c lâu Quá trình v n hành có nhi u c m như: Quá t i mương cáp tr i, nhà Qúa t i phịng u n, b o v , khơng cịn đ khơng gian v trí ñ l p ñ t t ñi u n cho vi c b sung ngăn l H th ng liên ñ ng thi t k ch ng chéo gi a t trung gian làm tăng s lư ng cáp H n ch vi c lưu tr th ng kê thơng s tình tr ng v n hành lâu dài c a thi t b c s phân tích, đánh xác đ nh k ho ch b o trì, b o dư ng thi t b … T lý nêu trên, ñ tài s t p trung nghiên c u cơng ngh u n h th ng n, h th ng tích h p u n, t đ ng, thơng tin c a hãng ABB, SIEMENS, AREVA, SEL…, nghiên c u ph n m m ng d ng, t xây d ng h th ng tích h p u n, giám sát chuy n tr m bi n áp 110kV thi t k ki u truy n th ng thu c Công ty CP Đi n l c Khánh Hòa qu n lý thành tr m bi n áp tích h p cho phép u n, giám sát v n hành t xa M c tiêu n i dung nghiên c u c a ñ tài Đ tài ñ t m c tiêu nghiên c u thi t k c i t o xây d ng chương trình ñi u n, giám sát v n hành cho m t s tr m bi n áp ñi n hình c a Cơng ty CP Đi n l c Khánh Hòa Đ th c hi n m c tiêu, n i dung c n th c hi n sau: n, q trình u n giám sát v n hành tr m bi n áp - Xây d ng chương trình k t n i, trao ñ i d li u ñ th c hi n q trình u n, giám sát v n hành tr m bi n áp t xa - Áp d ng k t qu nghiên c u đ xây d ng chương trình u n giám sát v n hành t xa cho tr m bi n áp 110kV Bán Đ o Cam Ranh thu c Công ty CP Đi n l c Khánh Hòa Đ i tư ng ph m vi nghiên c u Đ i tư ng, ph m vi nghiên c u c a ñ tài tr m bi n áp công su t nh tr m ñ n c p ñi n áp 110kV h th ng ñi n Vi t Nam nói chung Cơng ty CP Đi n l c Khánh Hịa nói riêng Nghiên c u h th ng tích h p u n, t đ ng, thơng tin c a hãng ABB, SIEMENS, AREVA, SEL v q trình u n giám sát d li u v n hành Nghiên c u ph n m m ng d ng giao th c k t n i, trao ñ i d li u gi a máy tính thi t b ngo i vi Phương pháp nghiên c u Đ gi i quy t m c tiêu nêu trên, lu n văn ñưa phương pháp nghiên c u sau: - Tìm hi u hi n tr ng, thu th p s li u tr m bi n áp h th ng ñi n Vi t Nam, n hình tr m bi n áp thu c Công ty CP Đi n l c Khánh Hòa qu n lý - Phân tích đánh giá kh ng d ng cơng ngh ñi u n ñ c i t o, nâng c p TBA thi t k ki u truy n th ng thành h th ng ñi u n giám sát v n hành t xa 5 - Nghiên c u cơng ngh u n ph n m m ng d ng, phân Hi n nay, máy c t s d ng lư i truy n t i ch y u lo i tích l a ch n cơng ngh ph n m m ñ s d ng cho ñ tài máy c t SF6; máy c t khơng khí máy c t d u - Áp d ng xây d ng h th ng ñi u n giám sát v n hành cho d n ñư c thay th b ng lo i m i máy c t SF6 ho c máy m t s tr m bi n áp ñi m hình thu c Cơng ty CP Đi n l c Khánh c t chân không c a hãng Alstom, Siemens, Abb, Areva… lư i phân ph i Các tr m bi n áp m i xây d ng g n ñây h u h t ñư c trang b Hịa - Xây d ng chương trình u n, giám sát thu th p d li u v n thi t b đóng c t, thi t b b o v , ño lư ng th h m i có th s hành cho TBA 110kV Bán Đ o Cam Ranh d ng cho vi c ñi u n giám sát v n hành t ñ ng C u trúc lu n văn 1.3 CÁC H TH NG ĐI U KHI N VÀ GIÁM SÁT V N Ngoài ph n m ñ u, n i dung c a ñ tài ñư c biên ch thành HÀNH chương ph l c B c c c a n i dung c a lu n văn g m: Song song v i thi t b nh t th , rơle b o v , h th ng Chương 1: Hi n tr ng h th ng ñi u n giám sát v n hành ñi u n tr m bi n áp ñã ñư c ng d ng công ngh m i, c a h th ng ñi n Vi t Nam u n tích h p h th ng ñi u n LSA, SICAM SAS c a Chương 2: Nghiên c u công ngh h th ng tích h p u n, t hãng Siemens; Micro SCADA, SCS/SMS c a hãng ABB; PACIS c a đ ng, thơng tin ph n m m ng d ng hãng Areva hay @Station c a hãng SEL thay th cho h th ng ñi u Chương 3: Xây d ng chương trình u n giám sát v n hành n truy n th ng cho tr m bi n áp thu c Công ty CP Đi n l c Khánh Hịa 1.4 CƠNG TÁC ĐI U Đ Chương 4: Áp d ng xây d ng h th ng ñi u n giám sát v n 1.5 K T LU N hành t xa tr m bi n áp 110kV Bán Đ o Cam Ranh H TH NG ĐI N VI T NAM - Đ i v i tr m bi n áp 110kV ñ a bàn t nh Khánh Hòa, CHƯƠNG h u h t máy c t 110kV ñ u ñư c trang b máy c t khí SF6, HI N TR NG CÁC H TH NG ĐI U KHI N VÀ GIÁM SÁT dao cách ly ña ph n s a ch a thay th đ u có truy n ñ ng b ng V N HÀNH C A H TH NG ĐI N VI T NAM ñ ng cơ, thi t b b o v , ño lư ng d n thay th b ng thi t b 1.1 QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRI N C A H TH NG ĐI N VI T NAM s , hồn tồn có th c i t o, nâng c p ñ chuy n thành tr m bi n áp tích h p thao tác xa Do y u t l ch s ñ a lý, h th ng ñi n Vi t Nam ñư c - H th ng SCADA ki u truy n th ng thu th p d li u truy n chia thành ba h th ng ñi n mi n, mi n B c, mi n Trung, mi n Nam tin ch y u thông qua RTU phương pháp k t n i d a n n t ng 1.2 HI N TR NG CÁC THI T B ĐĨNG C T TRONG H đư ng truy n có t c đ th p qua modem dial-up, t i ba, hay TH NG ĐI N VI T NAM ñư ng truy n d a giao ti p serial (kênh âm t n giao di n 4W, kênh s li u giao di n V24-RS232) [8] nên r t h n ch v nhu c u d li u ñi u n giám sát v n hành H th ng tích h p tr m s m t h th ng máy tính đư c s d ng đ t p h p h th ng ho t ñ ng ñ c l p, ch ng h n h - Cơng tác u n giám sát v n hành ñ u nhân viên v n th ng SCADA, thông tin liên l c, rơle b o v , ñi u n thi t b hành thao tác t i ch nên th i gian thao tác th i gian khơi n, ño lư ng, báo s c , ñi u n t ñ ng h th ng phân ph i, ph c x y s c ch m S lư ng nhân viên v n hành đơng, r t ñưa vào m t h th ng lưu tr d li u, ñi u n giám sát th ng lãng phí nhân l c, gi m su t lao đ ng Cơng tác l p báo cáo, nh t tr m th ng kê cịn nh l , khơng có đ s d li u ñ quy t ñ nh k 2.2 C U TRÚC C A H TH NG TÍCH H P ho ch b o dư ng thi t b ho c l p quy ho ch 2.2.1 - Công ngh ñi u n giám sát v n hành b ng máy tính m c d u đư c s d ng ph bi n nư c th gi i cơng ngh chưa đư c áp d ng nhi u Vi t Nam có khó khăn v Giao di n ngư i dùng Ph n m m hi n th c a s thơng tin mà t k thu t viên, nhân viên v n hành có th s d ng ñ v n hành h th ng Các c a s thơng tin đư c phân thành l p, vào sâu thơng tin cung kinh phí l n cơng ngh ; h u h t cơng ngh ñư c áp d ng t i c p chi ti t ñáp ng nhu c u v n hành t i tr m [7], [10] tr m bi n áp có xu t x t nư c ngồi giá thành cao chuy n 2.2.1.1 Các hình hi n th sơ đ m t s i tr m giao cơng ngh cịn g p nhi u khó khăn, khơng làm ch đư c cơng 2.2.1.2 Các hình hi n th giá tr đo ngh d n ñ n b ñ ng lúng túng x y bi n c 2.2.1.3 Các hình c nh báo v n hành trình m r ng phát tri n ngăn l tr m 2.2.2 bi n áp 2.2.2.1 Cơ s d li u tr c n Qua q trình tìm hi u phân tích ñây tác gi nh n th y r ng c n ph i nghiên c u xây d ng ñ xu t ng d ng m t công ngh ñi u n tích h p phù h p nh t v i h th ng ñi n Vi t Nam t nh Khánh Hịa nói riêng Kho d li u 2.2.2.2 Cơ s d li u kh 2.2.3 Máy tính ch c a tr m Sau nghiên c u c u trúc h th ng tích h p tr m bi n áp, tác gi có th tóm t t nguyên lý k t n i thành b ph n hình 2.4 CHƯƠNG NGHIÊN C U CÔNG NGH H TH NG TÍCH H P ĐI U KHI N, T Đ NG, THÔNG TIN VÀ CÁC PH N M M NG D NG 2.1 GI I THI U V H TH NG TÍCH H P Máy tính X lý d li u Thi t b ngo i vi Hình 2.4 Nguyên lý k t n i b n h th ng tích h p 10 - Máy tính m t h th ng máy tính như: máy tính giao di n 2.3.2 H th ng thơng tin sóng vi ba ngư i dùng ñ thu th p giá tr tương t (analog) thay ñ i 2.3.3 H th ng thông tin t i ba tr ng thái t n su t thu th p d li u theo quy trình v n hành bao 2.3.4 H th ng cáp quang ñi n l c g m d li u t t t c ngăn máy c t ñư ng dây, máy bi n áp, t , 2.3.5 H th ng leased – line thuê bao riêng phân ño n rơle b o v , thi t b ño lư ng…, cho phép ngư i 2.3.6 H th ng Internet ADSL/IP v n hành truy c p ñi u n thi t b giám sát thông s v n hành; 2.3.7 H th ng di ñ ng GPRS, CDMA máy tính đ tinh ch nh, c u hình h th ng l p báo cáo; máy tính 2.4 CÁC GIAO TH C TRUY N D LI U PH BI N lưu tr d li u t i ch g m d li u kh mà có th truy c p Sau nghiên c u giao th c truy n d li u gi a thi t b qua giao di n SQL, ODBC…, có cơng c đ xu t d li u d ng IED c a hãng s n xu t thi t b , tác gi nh n th y có d ng giao file văn b n theo chu n ASCII, Microsoft Excel ho c ñ nh d ng th c truy n d li u sau [15], [16] c n thi t khác 2.4.1 Giao th c IEC60870-5-101 - X lý d li u thi t b ño lư ng, b o v ho c kh i x lý c p 2.4.2 Giao th c IEC60870-5-104 ngăn BCU (Bay Control Unit), liên k t qua h th ng m ng v i kh i 2.4.3 Giao th c DNP3.0 x lý c p tr m RTU (Remote Terminal Unit) ho c liên k t tr c ti p 2.4.4 Giao th c Modbus Serial/TCP đ n máy tính ch c a tr m Kh i x lý d li u k t n i tr c ti p ñ n 2.4.5 Giao th c ICCP/TASE.2 thi t b ngo i vi (máy c t, dao cách ly, bi n ñi n áp, bi n dịng 2.4.6 Giao th c IEC61850 n…) chuy n đ i tín hi u tương t thành tín hi u s , ti p nh n 2.5 B O V VÀ ĐI U KHI N TR M THEO IEC61850 thơng tin g i tín hi u trao đ i gi a máy tính thi t b ngo i vi 2.5.1 T ng quan V b n thi t b TBA ñư c chia thành lo i: thông qua c ng giao ti p (RS232, RS485, Ethernet…) - Thi t b ngo i vi thi t b nh t th t máy c t h p b thi t b sơ c p thi t b th c p Các thi t b sơ c p bao g m: máy kèm bi n dịng n, bi n ñi n áp nhà; máy c t, dao cách ly, bi n áp, máy c t, dao cách ly Các thi t b th c p bao g m: thi t b máy bi n dịng n, máy bi n n áp ngồi tr i… b o v , ñi u n, ño lư ng thi t b thông tin 2.3 CÁC KÊNH TRUY N THƠNG Sau nghiên c u, tìm hi u kênh truy n thơng, đ th c hi n Theo tiêu chu n IEC 61850, thi t b th c p c a TBA ñư c s p x p theo m c: m c tr m (Station Level), m c ngăn l vi c ño lư ng ñi u n xa ta có th s d ng h th ng truy n (Bay Level) m c trình (Process Level) tin sau ñây [5], [15] 2.5.2 2.3.1 H th ng thơng tin sóng vơ n Phân b logic c a ch c giao di n 11 12 Các ch c c a h th ng tr m tích h p bao g m ba m c khác nhau: M c tr m, m c ngăn l m c trình M c trình (Process Level) t t c tính giao di n ñ x lý Nh ng ch c truy n thông qua giao di n logic 4, ñ n m c ngăn l M c ngăn (Bay/Unit Level) ch c s d ng d li u c a m t ngăn tác ñ ng ñ n thi t b nh t th c a ngăn Nh ng ch c truy n thông qua giao di n logic bên m c ngăn giao di n logic 4, đ n m c q trình M c tr m (Station Level) có hai lo i: Q trình liên k t ch c m c tr m (Process related station level functions) ch c s d ng d li u c a nhi u Hình 2.7 Mơ hình giao di n ch c c a h th ng ngăn ho c c a tồn tr m, tác đ ng ñ n thi t b nh t th c a ngăn tích h p ho c c a tồn tr m Các ch c truy n thông ch y u qua giao di n logic Giao di n liên k t ch c m c tr m (Interface related station level functions) ch c bi u di n giao di n c a h th ng tích h p t i ngư i v n hành tr m HMI (Human Machine Interface), trung tâm ñi u n xa TCI (TeleControl Interface) Nh ng ch c truy n thông qua giao di n logic 1, t i m c ngăn qua giao di n logic bên ngồi Hình 2.8 C u hình truy n thơng b n h th ng tr m tích h p v i giao th c IEC61850 14 13 2.5.3 Nút logic liên k t logic 2.5.3.1 Khái ni m lý, an toàn thi t b h th ng, nút logic thi t b nh t th xem ph l c Đ i tư ng c a tiêu chu n IEC61850 thi t k h th ng thơng tin có kh cung c p s tương ñ ng gi a thi t b t nhà s n xu t khác nhau, ñ ph i h p th c hi n m t ch c 2.5.3.2 ng d ng nút logic 2.6 K T LU N V i gi i pháp xây d ng tr m tích h p hi n theo quy đ nh Trên s đó, mơ hình d li u đ i tư ng c a tiêu chu n s IEC61850, có ưu m c a chu n truy n thông TCP/IP Enternet, giao chia ch c c a tr m thành nh ng ch c con, nh ng ch c th c IEC 61850 có hi u làm vi c cao, x lý thơng tin đ t t c ñ ñư c ñ nh nghĩa nút logic (Logical Nodes –LNs) 100Mbps ñơn gi n vi c th c hi n k t n i m ng LAN Các nút logic ñư c liên k t b i k t n i logic (Logical Connections-LCs) ñ trao ñ i riêng d li u gi a nút gi a máy tính, thi t b n t thơng minh modem truy c p t xa Do c n thi t ph i xây d ng h th ng tích h p u n giám sát v n hành tr m bi n áp theo công ngh m i th c hi n thao tác xa Có th tóm lư c l i ích c a vi c xây d ng tr m tích h p hai m t thi t k qu n lý v n hành CHƯƠNG XÂY D NG CHƯƠNG TRÌNH ĐI U KHI N, GIÁM SÁT V N HÀNH CHO CÁC TBA THU C CÔNG TY C PH N ĐI N L C KHÁNH HỊA Hình 2.9 Nút logic liên k t M t nút logic ñư c xác ñ nh b i ch c (Function-F) thi t b v t lý (Physical Device-PD) Các nút logic ñư c liên k t v i b i k t n i logic (LC) Liên k t gi a thi t b v i b ng liên k t v t lý (Physical Connections-PC) Thi t b v t lý PDs có th bao g m m t s thi t b logic khác nhau, kèm theo thi t b v t lý s ñư c xác ñ nh b ng m t ñ a ch m ng (IP address) c th T p h p nút logic IEC61850 bao g m: nút logic ch c b o v , nút logic ñi u n, nút logic thi t b v t 3.1 NGUYÊN T C CHUNG XÂY D NG CÁC TR M BI N ÁP TRUY N TH NG THÀNH TBA ĐI U KHI N TÍCH H P - Gi nguyên thi t b nh t th Máy bi n áp, máy c t, dao cách ly, máy bi n ñi n áp, máy bi n dịng n, t máy c t h p b Ngo i tr m t s TBA có dao cách ly khơng có đ ng truy n đ ng ph i thay m i ho c b sung có đ ng truy n đ ng cho m c đích u n xa - Gi nguyên thi t b ño lư ng b o v có c ng truy n thơng v i giao th c tương thích UCA2, Modbus TCP, DNP TCP, IEC 870- 15 16 5-103, IEC 870-5-104, IEC 61850 Các giao th c khác riêng theo Nhà s n xu t, n u có s h tr chuy n ñ i giao th c c a Nhà s n xu t B tñ u có th s d ng l i - B sung RTU m c ngăn thi t k ñi dây liên k t gi a RTU m c ngăn thi t b ño lư ng b o v có giao th c nói Sơ đ giao di n ngư i dùng (HMI) - B sung RTU m c tr m liên k t v i RTU m c ngăn - Thi t l p c u hình thi t b đo lư ng b o v , RTU m c ngăn, RTU m c tr m l p trình k t n i OPC Server nh n giá tr t IEDs - B sung thi t b chuy n ñ i dịng, áp, cơng su t n u c n thi t - Xây d ng chương trình HMI đ giám sát ñi u n thi t b t i OPC Client nh n giá tr t OPC Server t ng tr m - Thi t l p s d li u kh ñ lưu d li u v n hành Gán giá tr cho bi n tr ng thái s ki n Lưu d li u kh - Kh o sát sơ đ m ng WAN hi n có c a Cơng ty CP Đi n l c Khánh Hịa (ph c v vi n thơng ngành n) b sung m t s thi t Hi n th giá tr tr ng thái lên giao di n ngư i dùng HMI b c n thi t (cáp quang ADSS, modem quang…) ñ xây d ng thành m ng WAN hoàn ch nh liên k t d li u v n hành TBA 110kV nói v Cơng ty CP Đi n l c Khánh Hịa 3.2 M T S ĐI U KI N RÀNG BU C KHI THAO TÁC THI T B 3.3 XÂY D NG THU T TOÁN THU TH P D Ti p t c Đúng LI U VÀ Sai C nh báo k t thúc GIÁM SÁT V N HÀNH TR M BI N ÁP Hình 3.2 Sơ đ thu t tốn giám sát v n hành TBA 3.4 XÂY D NG THU T TOÁN ĐI U KHI N THAO TÁC THI T B ĐĨNG C T 3.4.1 Sơ đ thu t tốn chung 17 18 3.4.2.2 Sơ đ u n t ñ ng thao tác ñ s a ch a thi t b 3.4.2.3 Sơ ñ ñi u n t ñ ng thao tác ñ ph c h i thi t b B tñ u 3.4.3 Sơ ñ logic kh ng ch trình thao tác t ñ ng ñi u n thao tác s a ch a thi t b tr m bi n áp 110kV Bán Đ o Cam Ranh; TBA 110kV Diên Khánh L nh thao tác đóng c t (HMI) 3.5 XÂY D NG CHƯƠNG TRÌNH ĐI U KHI N VÀ GIÁM SÁT V N HÀNH CÁC TR M BI N ÁP 110KV ĐI N Quét bi n Tag tr ng thái L C KHÁNH HÒA Trên s sơ ñ logic, yêu c u v giám sát d li u v n Ki m tra sơ ñ thi t b hành trên, tác gi xây d ng ph n m m ñi u n giám sát v n hành cho tr m bi n áp 110kV thu c Công ty CP Đi n l c Khánh Sai Đi u ki n logic ràng bu c Hịa qu n lý hình 3.6 Ph n m m ñã xây d ng cho TBA 110kV C nh báo&hư ng d n thao tác Su i D u, Diên Khánh TBA 110kV Bán Đ o Cam Ranh Đ i v i TBA 110kV Su i D u, Diên Khánh đư c mơ ph ng b ng d li u đư c t o máy tính khơng có k t n i v i thi t Xác nh n thao tác (Yes/No) b bên Đ i v i TBA 110kV Bán Đ o Cam Ranh ñư c thi t k k t n i ñi u n giám sát thi t b th c t t i tr m Đúng Ti p t c Sai K t thúc Hình 3.3: Sơ ñ thu t toán kh ng ch ñi u n thao tác 3.4.2 Sơ ñ logic kh ng ch q trình thao tác t đ ng u n thao tác s a ch a thi t b tr m bi n áp 110kV Su i D u 3.4.2.1 Sơ đ logic kh ng ch q trình thao tác tránh thao tác nh m Hình 3.6 Màn hình t ng qt chương trình u n 19 3.5.1 20 Tr m bi n áp 110kV Su i D u Trên s tài li u thi t b [13, 16, 17] kh o sát t i tr m, tác 3.5.1.1 Giám sát v n hành kh ng ch trình thao tác gi thi t k c i t o TBA 110kV Bán Đ o Cam Ranh thành TBA ñi u 3.5.1.2 T ñ ng ñi u n thao tác ph c h i thi t b n tích h p sau: 3.5.1.3 Cơ s d li u c nh báo v n hành - B sung thi t b ñi u n t ñ ng phân tán m c ngăn lo i Micom 3.5.1.4 An ninh h th ng C264 ñ k t n i thu th p d li u t rơle b o v 3.5.2 - B sung thi t b RTU Micom C264 làm nhi m v x lý tín hi u Tr m bi n áp 110kV Diên Khánh chung, giám sát ñi u n v n hành t xa 3.6 K T LU N Tác gi ñã xây d ng đư c sơ đ thu t tốn giám sát v n - Thi t k n i dây liên k t IED thành h th ng hành, sơ đ thu t tốn kh ng ch tránh thao tác nh m, sơ ñ thu t - Xây d ng chương trình u n giám sát v n hành h tốn t đ ng u n q trình thao tác c n ki m tra s a ch a th ng máy tính thi t b sơ đ logic th c hi n trình t thao tác ph c h i thi t b , - Thi t k b sung h th ng IP CAMERA th c hi n ch c quan t xây d ng ñư c ph n m m ñi u n giám sát v n hành cho sát t xa TBA tr m bi n áp 110kV c a Cơng ty CP Đi n l c Khánh Hịa - Xây d ng h th ng b o m t, đ m b o khơng b xâm nh p t m ng V i công ngh hi n nay, thi t b ño lư ng, ñi u n, b o Internet bên v t i tr m bi n áp ñ u h tr giao th c truy n thông khác 4.2.1 Thi t b Micom C264 theo m i hãng UCA2, Modbus TCP, DNP TCP, IEC 870- 4.2.2 Sơ ñ nguyên lý k t n i h th ng 5-103, IEC 870-5-104, IEC 61850 r t thu n l i cho vi c c i t o b H th ng cho phép th c hi n hai ch c năng: Giám sát d li u sung BCU, RTU k t n i thi t b xây d ng chương trình u v n hành, tr ng thái thi t b ñi u n thao tác thi t b n, giám sát v n hành theo quy ñ nh IEC ng d ng th c ti n tr m bi n áp cho tr m bi n áp 4.2.3 D li u v n hành CHƯƠNG 4.2.3.1 Ngăn ñư ng dây 171 Bán ñ o Cam Ranh ñi Su i D u ÁP D NG XÂY D NG H TH NG ĐI U KHI N VÀ 4.2.3.2 Ngăn ñư ng dây 172 Bán ñ o Cam Ranh ñi Cam Ranh GIÁM SÁT V N HÀNH T XA TBA 110KV BÁN Đ O CAM RANH 4.1 TÌNH TR NG THI T B C A TBA 110KV BÁN Đ O CAM RANH 4.2 XÂY D NG H TH NG ĐI U KHI N TÍCH H P 4.2.3.3 Ngăn MBA 110/22kV-25MVA 4.2.4 Ph n m m ñi u n Ph n m m ñi u n giám sát v n hành cho tr m bi n áp 110kV Bán Đ o Cam Ranh v i s d li u k t n i tr c ti p ñ n thi t b v n hành Các thơng s v n hành ñư c l y theo giá tr 21 th i gian th c ñư c lưu tr máy tính t i tr m s d li u kh c a ph n m m 22 l c ho c ñ u tư riêng bi t đ gi m chi phí đ u tư, tác gi ch n gi i pháp ñư ng truy n dùng chung h th ng WAN (m ng cáp quang) kinh doanh vi n thơng n l c đ đ m b o tính b o m t tác gi l a ch n thi t b m ng có kh phân lu ng tín hi u riêng cho v n hành h th ng n đ m b o truy n thơng nhanh tin c y Hình 4.11 Màn hình chương trình u n giám sát v n hành tr m bi n áp 110kV Bán Đ o Cam Ranh Hình 4.15 Sơ đ ngun lý k t n i thông tin tr m bi n áp 110kV Bán Đ o Cam Ranh v i m ng vi n thơng Đi n l c Khánh Hịa 4.4 K T LU N Chương trình đư c xây d ng ñáp ng ñư c tiêu chu n, phù Hình 4.12 Đi u n giám sát thông s v n hành ngăn l 171 4.3 ĐI U KHI N XA TR M BI N ÁP 110KV BÁN Đ O CAM RANH h p v i yêu c u qu n lý v n hành th c ti n có kh ch y h u hành thơng d ng đư c ch p nh n r ng rãi công nghi p h ñi u hành c a Microsoft Windows t XP tr ñi cho máy tr m Windows Server 2003 tr ñi cho máy ch H th ng ñư ng truy n cho m c ñích giám sát, ñi u n, thu Tác gi ñã thi t k xây d ng h th ng ñi u n tích h p th p d li u v n hành tr m bi n áp 110kV Bán Đ o Cam Ranh dùng cho tr m bi n áp 110kV Bán Đ o Cam Ranh s t n d ng ñ i chung h th ng m ng WAN dùng cho kinh doanh vi n thông ñi n ña thi t b ño lư ng, b o v hi n có, đ m b o tuân th tiêu 23 24 chu n th c th c ti n ñư c ch p nh n r ng rãi công Đ tài lu n văn ñã t p trung nghiên c u c u trúc c a h th ng nghi p Cho phép ngư i qu n lý v n hành có th t m r ng chương u n tích h p, kênh thơng tin, giao th c k t n i trao trình b sung ngăn ho c k t c u tr m thay ñ i theo nhu c u ñ i d li u gi a máy tính v i thi t b ngo i vi, nghiên c u ph n phát tri n c a h th ng m m ñi u n ñang ñư c s d ng T đ xu t đư c gi i pháp K T LU N VÀ KI N NGH Qua tìm hi u th c tr ng thi t b t i tr m bi n áp có c p ñi n áp ñ n 110kV thu c h th ng n Vi t Nam nói chung Cơng ty CP Đi n l c Khánh Hịa nói riêng cho th y: - Các thi t b tr m thi u tính đ ng b t n t i nhi u ch ng lo i khác nhau, v n m t s dao cách ly truy n đ ng đóng c t b ng tay - Hi n t i, cơng tác u n giám sát v n hành ñ u nhân c i t o nâng c p tr m bi n áp ñang qu n lý v n hành thao tác b ng tay thành tr m bi n áp u n tích h p, c th sau: - Gi nguyên thi t b đóng c t có th u n xa thi t b b o v ño lư ng có c ng truy n thơng v i giao th c k t n i IEC 60870-5-103, giao th c Modbus phù h p thi t k tr m tích h p - Thay th m t s dao cách ly đóng c t b ng tay b ng dao cách ly truy n đ ng đóng c t b ng ñ ng ñi n - B sung BCU m c ngăn thi t k ñi dây liên k t gi a viên v n hành thao tác t i ch theo l nh t Trung tâm ñi u ñ BCU m c ngăn v i thi t b ño lư ng, b o v thu c ngăn l theo phân c p thi t b , th i gian thao tác x lý s c ch m B sung RTU m c tr m liên k t v i BCU m c ngăn Thi t l p s lư ng nhân viên v n hành đơng c u hình thi t b đo lư ng b o v , c u hình BCU m c ngăn, RTU Hi n th gi i cơng ngh u n giám sát v n hành m c tr m l p trình k t n i h th ng ñi n b ng máy tính (Computer guide) đư c s d ng r ng - Kh o sát th c t sơ ñ tr m ñ xây d ng ph n m m ñi u n Vi t Nam ñang ñư c s d ng t i tr m bi n áp nhà giám sát v n hành Cài ñ t ph n m m cho máy tính tr m máy n cơng su t l n, nhiên tồn b cơng ngh thi t b máy tính t i Trung tâm ñi u ñ ñ qu n lý v n hành tr m bi n áp ph i mua t nư c ngồi nên v n đ u tư l n, khơng th tri n t xa khai th c hi n cho toàn b h th ng ñi n Áp d ng k t qu nghiên c u ñ tài lu n văn ñã xây d ng ñư c ph n rãi Trên s nghiên c u cơng ngh u n tích h p thi t b hi n có c a tr m bi n áp có c p ñi n áp ñ n 110kV cho th y, m m ñi u n giám sát v n hành cho tr m bi n áp 110kV Bán ñ o Cam Ranh Ph n m m có ch c sau: hồn tồn có th c i t o nâng c p thành tr m bi n áp tích h p v i - Kh ng ch q trình u n thao tác đóng c t thi t b tránh chi phí th p phù h p v i ñi u ki n th c t c a công ty phân thao tác nh m Khi nh n ñư c l nh thao tác, ph n m m s ki m tra ph i ñi n ñi u ki n ràng bu c an tồn, n u đ m b o s truy n tín hi u 25 26 th c hi n l nh thao tác, n u khơng đ m b o s hi n th c nh báo chu n b o m t phân quy n qu n lý ñ m b o ñi u ki n an ninh, cho hư ng d n cách x lý phép ngư i v n hành giám sát, ñi u n thao tác t xa - Quan sát tr ng thái h th ng, n u ph n m m ñư c cài ñ c máy tính có k t n i v i thi t b tr m s liên t c c p nh t V i k t qu trên, tác gi ki n ngh : - Đ gi m chi phí đ u tư phù h p v i tr m bi n áp ñ n c p thông tin tr ng thái thi t b thông s v n hành c a h th ng ñ ñi n áp 500kV h th ng ñi n Vi t Nam nên ng d ng cơng hi n th lên hình máy tính theo th i gian th c (online), giúp cho ngh tích h p đ xây d ng h th ng ñi u n giám sát v n hành, nhân viên v n hành có th giám sát tr ng thái h th ng ñang v n hành h th ng ñư c thi t k l p ñ t nư c ñ s d ng phù h p th c t v i ñi u ki n kinh t kh làm ch cơng ngh x lý - T đ ng th c hi n tu n t thao tác cô l p thi t b ñ b o dư ng, s a ch a ho c đóng n l i thi t b Khi nh n ñư c l nh c n cô l p k p th i t n t i công ngh trình v n hành - Đ th c hi n giám sát, ñi u n v n hành t xa t i Trung ñ s a ch a m t thi t b , ph n m m s ki m tra tr ng thái th c t tâm Đi u ñ h th ng ñi n Mi n t i Công ty Đi n l c ngồi v n hành thơng qua kênh thơng tin thu th p tr c n c a thi t vi c xây d ng h th ng cáp quang riêng (dây cáp quang treo dây b k t n i, ph n m m s t ñ ng ñi u n trình t thao tác c t ch ng sét lo i OPGW) thư ng chi phí đ u tư l n nh hư ng đ n tính thi t b theo phi u thao tác phù h p th c t (ñã ñư c c p nh t kinh t c a d án th c hi n ñ u tư, hi n t t c ñơn v s d li u c a ph n m m) ngành ñi n ñ u ñã ñư c k t n i v i m t h th ng - Các d li u v n hành (tr ng thái, thông s v n hành, c nh m ng cáp quang (m ng WAN chung c a EVN ph c v vi n thông báo, tr ng thái ñăng nh p ngư i v n hành ) đư c lưu tr s d cơng c ng, truy n d li u kinh doanh gi a Đi n l c, Internet, h i li u kh , có th truy v n c n thi t ngh truy n hình, ) hồn tồn có th s d ng đ v n hành h th ng S d ng gi i pháp ñã ñ xu t ph n m m ñi u n giám ñi n Giao th c k t n i IEC60870-5-101 ho c IEC60870-5-104 sát v n hành tr m bi n áp, ñ tài ñã xây d ng h th ng ñi u n ñúng theo quy ñ nh ngành ñi n Tuy nhiên c n xem xét ñ n vi c giám sát v n hành t xa cho tr m bi n áp 110kV Bán ñ o Cam Ranh xây d ng chu n b o m t ñ v n hành an tồn h th ng n thu c Công ty CP Đi n l c Khánh Hịa H th ng sau đư c thi t l p cho phép ngư i v n hành có th giám sát v n hành tr m bi n áp tr c ti p máy tính t i tr m ho c t i Phịng u đ Cơng ty CP Đi n l c Khánh Hịa, đ ng th i có th giám sát tr c ti p b t kỳ máy tính có k t n i m ng Internet N u xây d ng ... bi n áp - Xây d ng chương trình k t n i, trao đ i d li u đ th c hi n q trình ñi u n, giám sát v n hành tr m bi n áp t xa - Áp d ng k t qu nghiên c u ñ xây d ng chương trình u n giám sát v n hành. .. truy c p t xa Do c n thi t ph i xây d ng h th ng tích h p u n giám sát v n hành tr m bi n áp theo công ngh m i th c hi n thao tác xa Có th tóm lư c l i ích c a vi c xây d ng tr m tích h p hai... Chương 3: Xây d ng chương trình u n giám sát v n hành n truy n th ng cho tr m bi n áp thu c Công ty CP Đi n l c Khánh Hịa 1.4 CƠNG TÁC ĐI U Đ Chương 4: Áp d ng xây d ng h th ng ñi u n giám sát v