c. Cấp thứ ba
2.2.2. Kờnh thụng tin liờn lạc trong hệ thống điện
Hiện nay hệ thống thụng tin điện lực đang sử dụng một số loại kờnh truyền sau:
- Vụ tuyến siờu cao tần (Viba) - Tải ba (PLC – Power Line Carrier) - Dõy dẫn phụ hoặc cỏp thụng tin.
Cỏc kờnh cú dung lượng nhỏ (16kbps, 64Kbps) đang dần được thay thế
bởi cỏc kờnh truyền cụng nghệ quang cú dung lượng lớn gấp nhiều lần (2Mbps) nõng cao khả năng tải của cỏc kờnh thụng tin.
Với cỏc loại tổng đài và kờnh truyền hiện nay đang khai thỏc sử dụng đó
đỏp ứng được yờu cầu về giải thụng. Trong tương lai gần khi thị trường
điện lực đi vào hoạt động, khi đú lượng thụng tin được truyền trờn cỏc kờnh thụng tin sẽ tăng gấp nhiều lần so với hiện nay. Do đú việc đỏnh giỏ khả năng thụng qua của mạng thụng tin là một đũi hỏi tất yếu.
Hỡnh 2.2. Một số kờnh liờn lạc trong hệ thống SCADA
Một hệ thống SCADA cú thể sử dụng hai (hoặc nhiều hơn nữa) kờnh thụng tin liờn lạc nhằm mục đớch cung cấp khả năng dự phũng trong trường hợp kờnh liờn lạc chớnh bị hỏng.
Hỡnh trờn mụ tả một số kờnh thụng tin liờn lạc sử dụng trong hệ thống SCADA. Cỏc RTUs được đặt tại cỏc trạm (cú thể là nhà mỏy điện, trạm biến ỏp truyền tải, phõn phối…)
Mỗi trung tõm điều khiển được xõy dựng với cấu trỳc sao cho thiết bị
nếu hệ thống thụng tin liờn lạc của SCADA thực hiện trờn mạng diện rộng WAN (Wide Area Network). Một mỏy tớnh truy nhập từ xa cú thể kết nối tới hệ thống qua mạng WAN hoặc thụng qua mạng điện thoại cụng cộng PTN (Public telephone network) với việc sử dụng modem quay số (dial-up modem) RTUs và cỏc thiết bị điện tử thụng minh IEDs cũng cú thể cú card WAN để
phục vụ cho việc liờn lạc. Nếu mạng PTN được dựng chung thỡ tại trạm cần phải cú modem tựđộng trả lời (auto-answer modem) và khúa chuyển mạch để
cú thể kết nối tới RTU hay IED.
Kờnh tải ba PLC (Power Line Carrier):
Đõy là hỡnh thức sử dụng chớnh đường dõy tải điện để làm mụi trường truyền dẫn cỏc tớn hiệu cao tần. Cỏc đường dõy tải điện được thiết kế với cỏc bộ chắn đặt ở hai đầu sẽ cho phộp dũng điện tần số cụng nghiệp truyền qua dễ
dàng. Trong khi đú cỏc bộ chắn này lại cú tổng trở rất lớn với cỏc tớn hiệu tần số cao khiến chỳng khụng thể lan truyền ra khỏi phạm vi cho phộp. Bằng nguyờn lý đú tớn hiệu dựng cho thụng tin liờn lạc và được bảo vệ, truyền đi bởi dõy dẫn của ngành điện, chắc chắn hơn và tổn hao thấp hơn.
Hỡnh 2.3. Cấu trỳc kờnh truyền PLC
Sơ đồ nguyờn lý của kờnh tải ba được trỡnh bày như trong hỡnh trờn, đõy là sơ đồ pha – đất. Ngoài ra, người ta cũn cú thể thực hiện kờnh tải ba PLC
theo một số phương ỏn khỏc như: pha – pha, pha – pha của 2 lộ khỏc nhau, day chống sột – đất, dõy chống sột – dõy chống sột …
Chức năng của cỏc module
Tranceiver: Đõy là module làm nhiệm vụ thu phỏt tớn hiệu
Line tuner: Mục đớch chớnh của module này là kết hợp với tụ Coupling để
tạo thành mạch điện cú trở khỏng thấp với tần số song mang của kờnh truyền và cú trở khỏng cao đối với tần số nguồn điện 50/60Hz.
Line trap: Việc thiết kế một kờnh truyền là phải làm sao cho cụng suất tớn hiệu đạt được tại mỏy thu là lớn nhất và chớnh vỡ vậy năng lượng của súng mang trờn đường truyền phải được định hướng về phớa mỏy thu. Điều này
được thực hiện bởi module linetrap như trờn sơ đồ. Module line trap được thực hiện bởi một mạch LC cộng hưởng song song ở tần số súng mang. Mặt khỏc cuộn cảm của module này phải cú trở khỏng đủ nhỏở tần số 50/60 Hz và kớch thước cũng phải đủ lớn cho phộp dũng điện rất lớn chạy qua.
Cỏp đồng trục: Thụng thường được sử dụng làm đường truyền giữa LineTuner và mỏy thu phỏt, trong cỏc ứng dụng PLC loại cỏp RG8A/U hoặc tương đương thường hay được sử dụng bởi ở hai dải tần số sử dụng cho kờnh truyền PLC suy hao tớn hiệu trờn đường cỏp là rất thấp khoảng 2.7dB/1000m.
Hybrids: Ngoài cỏc module kể trờn trong hệ thống PLC thường hay sử
dụng module phối ghộp, chỳng thường được đặt trước module Line Tuner. Mục đớch của module này cho phộp ta ghộp nhiều mỏy phỏt lại với nhau trờn một cỏp đồng trục mà chỳng khụng bị nhiễu. Tuy nhiờn module này cũng khụng được sử dụng để ghộp nối giữa cỏc mỏy thu và mỏy phỏt tựy theo ứng dụng cụ thể.
Cỏc tớn hiệu dựng cho bảo vệ là một trong những ứng dụng quan trọng nhất đối với kờnh PLC. Khụng một cụng nghệ nào khỏc cú thể đạt được những tiờu chuẩn như PLC (đặc biệt là về mặt độ tin cậy), khi nào cỏc đường
dõy tải điện cũn hoạt động thỡ PLC vẫn cũn cú thể truyền tải cỏc tớn hiệu để
phục vụ bảo vệ mạng. Hơn thế nữa, một hệ thống PLC cũn đạt được yờu cầu về giỏ thành, đặc biệt là khi truyền tải một lượng thụng tin khụng quỏ lớn trờn một khoảng cỏch dài (nếu là cỏp quang thỡ chi phớ sẽ rất đắt khi khoảng cỏch
đường truyền tăng lờn).
Hiện nay trong ngành điện lực hỡnh thức truyền tin cao tần theo đường dõy tải điện, vụ tuyến chuyển tiếp và cỏc kờnh cỏp quang được sử dụng rộng rói hơn cả. Việc lựa chọn và sử dụng kờnh truyền nào là cũn phụ thuộc vào yờu cầu đặt ra của từng trường hợp cụ thể. Trong đú ngoài yếu tố về mặt kỹ
thuật (tốc độ truyền, độ rộng băng thụng, khả năng khỏng nhiễu, độ suy hao tớn hiệu) thỡ cũn phải quan tõm đến tớnh kinh tế, chi phớ cho việc thiết kế, lắp
đặt và vận hành hệ thống.