53 3.1.1. Đặc điểm chung
Hỡnh 3-7: Sơ đồ kết nối và truyền dữ liệu SCADA cỏc trạm điều khiển truyền
thống hiện nay
Trong đú:
- Cỏc tớn hiệu SI, DI, DO, SO sử dụng mạch cứng được thu thập tới RTU đặt tại tủ SIC. Tớn hiệu thu thập cỏc ngăn lộ khụng đầy đủ.
- Tớn hiệu đo lường được thu thập qua cỏc đa năng và tranducer.
- Cỏc RTU tại cỏc trạm đó cú từ lõu chủ yếu gồm cỏc loại: RTU560-ABB, CMD11/CMG10-ABB, AK1703/TM1703 Siemens; C264 AREVA, Netcon500. - Cỏc tớn hiệu thu thập được chỉ gồm cỏc ngăn lộ 110kV và cỏc ngăn lộ tổng. 3.1.2. Giải phỏp cải tạo TBA truyềnthống
Tậndụng toàn bộ tớn hiệu hiện hữu đó thu thập vào RTỤ
Bổ sung mỏy tớnh gateway để thu thập tớn hiệu từ RTU hiện hữu, từ cỏc IED.
Để đỏp ứng tiờu chớ trạm khụng người trực, toàn bộ cơ sở dữ liệu tại TBA 110kV sẽ được truyền về trung tõm điều khiển theo giao thức IEC60870-5-104 từ Gatewaỵ
Tận dụng cỏc rơle và đồng hồ đa năng cú sẵn 02 giao thức cơ bản là IEC61850 và Modbus để lấy dữ liệu theo quyết định 176/QĐ-EVN.
Cỏc tớn hiệu cũn thiếu sẽ bổ sung cỏc đồng hồ hỗ trợ giao thức Modbus để thu thập dữ liệu AI, bổ sung cỏc bộ BCU/IO hỗ trợ IEC61850 thu thập dữ liệu SI,
54 DI, DỌ
Xõy dựng hệ thống mạng LAN, bổ sung cỏc Switch để kết nối cỏc IED về Gateway mới bổ sung.
Tất cả cỏc dữ liệu thu thập về cỏc tủ IO, tớn hiệu từ cỏc IED sẽ được đưa về Gateway mới bổ sung thụng qua mạng LAN.
Hỡnh 3-8: Cấu trỳc hệ thống SCADA trạm truyền thống sau cải tạo
3.2. Trạm biến ỏp điều khiển mỏy tớnh
3.2.1. Đặc điểm chung
Trạm tự động húa của NPC hiện nay bao gồm mỏy Server, mỏy tớnh kỹ sư, mỏy tớnh Gateway, History; cỏc thiết bị cấp ngăn lộ gồm cỏc rơ le, cỏc BCU, cụng tơ…; cỏc thiết bị cấp trường gồm mỏy cắt, dao cỏch ly, CT, VT,…
55
Hỡnh 3-9: Hệ thống truyền thụng trạm điều khiển mỏy tớnh điển hỡnh
Cỏc thiết bị cấp trạm được kết nối với thiết bị cấp ngăn lộ (Bay) qua hệ thống mạng Lan hoặc mạng Serial sử dụng cỏc giao thức cơ bản như IEC61850, Modbus.
Cỏc BCU, rơ le, đồng hồ đa năng kết nối với cỏc thiết bị trường bằng mạch cứng. Ở một số nước phỏt triển đó cú hệ thống điều khiển tớch hợp mức nhất thứ, cỏc thiết bị cấp ngăn lộ giao tiếp với thiết bị trường qua cỏp quang tốc độ caọ
Mỏy tớnh Server cú nhiệm vụ kết nối với IEDs qua cỏc giao thức IEC61850, Modbus để thuthập và lưu trữ dữ liệụ
Mỏy tớnh Gateway giao tiếp với cấp điều độ (A1) hoặc trung tõm điều khiển xa bằng giao thức IEC60870-5-101/104.
Ở một số hệ thống thỡ chức năng Server và chức năng Gateway cú thể nằm trờn một thiết bị phần cứng duynhất.
Mỏy tớnh Engineer độc lập hoàn toàn với phần mềm mỏy tớnh, được dựng để cài đặt, cấu hỡnh xõy dựng cơ sở dữ liệu hệ thống; kết nối với cỏc IEDs để cấu hỡnh giao thức hoặc cài đặt, thay đổi chỉnh định, lấy bản ghi sự cố khi cần thiết.
Mỏy tớnh vận hành (HMI) được chia sẻ dữ liệu từ mỏy tớnh Server hiển thị thụng tin vận hành lờn màn hỡnh: trạng thỏi cỏc thiết bị, đo lường cỏc ngăn lộ, cỏc thụng tin cảnh bỏo, sự kiện sự cố.
Thiết bị GPS đồng bộ thời gian cho toàn bộcỏc thiết bị rơ le, BCU, cỏc mỏy tớnh của hệ thống.
Mỏy in phục vụ in ấn bỏo cỏo, bảng biểu thụng tin vận hành.
Đối với trạm điều khiển mỏy tớnh dữ liệu đó được thu thập tương đối đầy đủ về mỏy tớnh Server do đú khụng cần thực hiện cải tạo mạch để phục vụ yờu cầu điềukhiển xạ
Tại trạm điều khiển mỏy tớnh tớn hiệu SI (Single point information - tớn hiệu bảo vệ, cảnh bỏo)được thu thập qua rơ le hoặc BCU hỗ trợ giao thức IEC61850. Tớn hiệu AI (analog input - đo lường) thu thập qua BCỤ
Tớn hiệu DI (Double point information - trạng thỏi thiết bị) thu thập thụng qua BCỤ
Tớn hiệu DO, SO (Double command, single command - điều khiển) thực hiện thụng qua BCỤ
56
3.2.2. Giải phỏp kết nối TBA điều khiển mỏy tớnh với TTĐKX
Hỡnh 3-10: Trạm điều khiển mỏy tớnh kết nối với TTĐKX
Đối với trạm điều khiển mỏy tớnh, cỏc tớn hiệu đó được thu thập đầy đủ về hệ thống điều khiển mỏy tớnh do đú để kết nối tớn hiệu SCADA từ trạm về trung tõm điều khiển xa cần thực hiện cỏc cụng việc sau:
Khai bỏo dữ liệu Gateway tại trạm
Khai bỏo cấu hỡnh cơ sở dữ liệu tại trung tõm điều khiển xa và thực hiện kiểm tra End to End.
3.3. Trạm biến ỏp khụng người trực
Dữ liệu vận hành trạm biến ỏp khụng người trực
Tớn hiệu giỏm sỏt/điều khiển đầy đủ ngăn lộ ĐZ 110kV (Datalist)
Tớn hiệu giỏm sỏt/điều khiển đầy đủngăn lộ cỏc ngăn lộ tổng MBA (Datalist) Tớn hiệu giỏm sỏt/điều khiển đầy đủ MBA (bao gồm cả chức năng bật/tắt quạt) (Datalist)
Tớn hiệu giỏm sỏt/điều khiển đầyđủ tất cả cỏc ngăn trung thế (Datalist) Tớn hiệu giỏm sỏt/điều khiển tủ cấp nguồn AC/DC (Datalist)
Tớn hiệucảnh bỏo PCCC Đọc bản ghi sự cố từ xạ 3.3.1. Danh sỏch dữliệu
57
Danh sỏch dữ liệu được lập căn cứ vào quy định 176/QĐ-EVN ngày 4 thỏng 3 năm 2016 của tập đoàn điện lực Việt Nam.
Thực tế triển khai đối với cỏc trạm số lượng dữ liệu đưa về trung tõm điều khiển xa nhiều hơn quy định trờn nhằm mục đớch cung cấp cho nhõn viờn vận hành lượng thụng tin nhiều nhất khitrạm vận hành khụng người trực.
ạ Bảo mật đối với trạm biến ỏp khụng người trực
Cỏc TBA theo tiờu chớ khụng người trực ỏp dụng cỏc giải phỏp an ninh mạng tối thiểu sau:
Cỏch ly hoàn toàn mạng IP của hệ thống điều khiển, bảo vệ với mạng Internet, mạng mỏy tớnh diện rộng, nội bộ phục vụ cụng tỏc quản lý của đơn vị.
Khụng cho phộp cài đặt bất cứ phần mềm nào khỏc vào cỏc mỏy tớnh chủ, mỏy tớnh trạm ngoài cỏc phầnmềm chuyờn dựng cho điều khiển, bảovệ TBA;
Khụng cho phộp kết nối bất cứ thiết bị nào vào cỏc mỏy tớnh chủ, mỏy tớnh trạm của TBA như: thẻ nhớ, USB storage, ổ cứng di động, mỏy điện thoại, mỏy ảnh, mỏy nghenhạc…;
Thực hiện cỏc quy địnhnộibộ của Tập đoàn về an ninh mạng.
b. Phõn cấp điều khiển đối với trạm biến ỏp khụng ngườitrực
TBA KNT đượcphõn cỏp điều khiển ở 3 mức đối với trạm truyền thống được cải tạo:
- Mức trung tõm điều khiển - Mức tại mặt tủ ĐK
58
Hỡnh 3-11: Sơ đồ PCĐK với TBA khụng người trựcđược cải tạo
TBA KNT được phõncỏp điều khiển ở4 mức đối với trạm điều khiển mỏy tớnh:
- Mức trung tõm điều khiển
- Mức HMI tại trạm
- Mức tại mặt tủ ĐK
59
Hỡnh 3-12: Sơ đồ PCĐK với TBA khụng người trực được điều khiển mỏy tớnh
c. Cỏc hệ thống giỏm sỏt chớnh trong trạm khụng người trực
* Hệ thống SCADA
- Trạng thỏi mỏy cắt, dao cỏch ly, tiếp địa, nấc phõn ỏp, trạng thỏi vị trớ cỏc khúa điều khiển xa/tạichỗ.
- Thụng số đo lường: U, I, P, Q, Cos, f - Tớn hiệu cảnh bỏo, tớn hiệu bảo vệ
- Trạng thỏi vận hành của thiết bị RTU/Gateway, đường truyền - Cỏc đối tượng điều khiển
- Đúng/cắt mỏy cắt - Đúng/cắt dao cỏch ly - Tăng/giảm nấc phõn ỏp * Hệ thống thu thập thụng số cụng tơ: Hỡnh 3-13: Hệ thống thu thập thụng số cụng tơ
Hệ thống thu thập thụng số cụng tơ gồm 1 mỏy tớnh cài phần mềm thu thập thụng số cỏc cụng tơ qua cỏc chuẩn giao thức của nhà sản xuất. Dữ liệu thuthập được chuyển vềcỏc điện lực hoặc NGC thụng qua mạng Internet.
Do hệ thống thu thập thụng số kết nối với hệ thống Internet do đú phải được cỏch ly với hệ thống mạng Wan điện lực sử dụng cho SCADA, Camerạ
60 * Hệ thống bỏo chỏy:
Hỡnh 3-14: Sơ đồ hệ thống bỏo chỏy
Hệ thống bỏo chỏy gồm cỏc đầu bỏo khúi, bỏo nhiệt, bộ xử lý trung tõm, cỏc thiết bị bơm nướccứu hỏa…
Tớn hiệu từ cỏc đầu bỏo khúi, bỏo nhiệt… được đưa về bộ xử lý trung tõm để cảnh bỏọ Từ đú cú thể ra lệnh cho hệ thống bơm cứu hỏa hoạt động dập tắt đỏm chỏỵ
Tớn hiệu từ hệ thống bỏo chỏy cũng được thu thập và truyền lờn trung tõm điều khiển xa thụng qua hệ thống SCADẠ
* Hệ thống camera giỏm sỏt:
Hỡnh 3-15: Hệ thống camera giỏm sỏt
61 trang bị thờm hệ thống Camera giỏm sỏt.
Tớn hiệu camera truyền về trung tõm điều khiển xa thụng qua mạng cỏp quang chung với cỏc tớn hiệu bỏo chỏy và SCADẠ
4. Quản lý, vận hành hệ thống điều khiển giỏm sỏt tại TTĐK
4.1. Yờu cầu về nhõn viờn vận hành
Vận hành cỏc trạm điện khụng người trực tại TTĐK trờn giao diện HMI Console chỉ được giao cho cỏc NVVH TTĐK đó được đào tạo kiến thức về hệ thống SCADA, về vận hành lưới điện, cỏc kiến thức khỏc liờn quan và phải được kiểm tra sỏt hạch chức danh NVVH TTĐK.
4.2. Điều kiện vận hành
Hệ thống mỏy tớnh điều khiển giỏm sỏt, hệ thống truyền thụng và cỏc thiết bị liờn quan phải luụn được cấp nguồn, luụn trong tỡnh trạng sẵn sàng để thu thập dữ liệu, thao tỏc điều khiển từ xa phục vụ cụng tỏc điều hành và xử lý sự cố lưới điện.
4.3. Khởi động hệ thống mỏy tớnh điều khiển giỏm sỏt
Bước 1: Nhấn nỳt Power On của mỏy tớnh SCADA1 để bật mỏy;
Bước 2: Nhõn nỳt Power On của mỏy tớnh PSOS1 để bật mỏy (chỉ thực hiện bước 2 sau khi mỏy tớnh SCADA 1 khởi động xong)
Bước 3: Nhấn nỳt Power On của mỏy tớnh SCADA2 để bật mỏy mỏy (chỉ thực hiện bước 3 sau khi mỏy tớnh SCADA 1 khởi động xong)
Bước 4: Nhõn nỳt Power On của mỏy tớnh PSOS2 để bật mỏy
Bước 5: Nhấn nỳt Power On của cỏc mỏy tớnh HMI, mỏy tớnh Kỹ sư; mỏy tớnh Report, mỏy tớnh Wall Display;
Chi tiết mụ tả trong phục lục
4.4. Khởi động hệ thốngphần mềm điều khiển giỏm sỏt
Bước 1: Đăng nhập vào hệ thống với quyền quản trị tại một cỏc mỏy HMI, mỏy kỹ sư (Windows)
Bước 2: Bật phần mềmđiều khiển giỏm sỏt Power Spectrum 5
Bước 3: Đăng nhập vào phần mềm điều khiển giỏm sỏt Power Spectrum5 Bước 4: Thiết lập chế độ làm việc cho cỏc mỏy tớnh
62
4.5. Dừng hệ thống phần mềm điều khiển giỏm sỏt
Bước 1: Đăng nhập vào hệ thống với quyền quản trị tại một cỏc mỏy HMI, mỏy kỹ sư.
Bước 2:Đăng nhập vào phần mềm điều khiển giỏm sỏt Power Spectrum5 Bước 3: Dừng hệ thống phần mềm điều khiển giỏm sỏt
Chi tiết mụ tả trong phụ lục
4.6. Tắt hệ thống mỏy tớnh điều khiển
(chỉ thực hiện sau khi hoàn thành việc dừng hệ thống quy định trong điều 17)
Bước 1: Tắt tuần tự cỏc mỏy tớnh UI: Cỏc mỏy HMI; mỏy Report; mỏy tớnh Wall display; mỏy tớnh kỹ sư;
Bước 2: Tắt mỏy tớnh PSOS 2 (đăng nhập với quyền quản trị) Bước 3: Tắt mỏy tớnh SCADA 2 (đăngnhập với quyền quản trị) Bước 4: Tắt mỏy tớnh PSOS 1 (đăng nhập với quyền quản trị) Bước 5:Tắt mỏy tớnh SCADA 1 (đăng nhập với quyền quản trị) Chi tiết mụ tả trong phụ lục
4.7. Đăng nhập và đăng xuất với phần mềm giỏm sỏt, điều khiển xạ
❖ Khi khởi động mỏy và đăng nhập vào hệ điều hành thành cụng, NVVH TTĐK sử dụng tài khoản của mỡnh để đăng nhập vào hệ thống điều khiển giỏm sỏt.
❖ Để đăng xuất ra khỏi hệ thống, người sử dụng chọn mục Logout/Đăng xuấtđể đăng xuất ra khỏi hệ thống.
❖ Để đăng nhập lại, người sử dụng chọn mục Login/Đăng nhập, khi đú trờn màn hỡnh sẽ xất hiện hộp thoại, người sử dụng cần nhập tờn truy cập (Username) và mật mó truy cập (Password) rồi chọn Login để truy cập vào hệ thống.
Chi tiết mụ tả trong phụ lục
4.8. Phõn cấp và quyền truy cập vào phần mềm giỏm sỏt, điều khiển xa
❖ NVVH TTĐK chỉ được phộp điều khiển hệ thống PMĐK tại cỏc TBA 110kV khụng người trực đó được phõn quyền điều khiển theo quy định của Cụng tỵ
63 Phõn cấp Quyền
Quản trị Quản trị cấu hỡnh sửa hệ thống, tạo/xúa username
Vận hành Giỏm sỏt, điều khiển đúng cắt thiết bị, tăng/giảm nấc MBA trờn sơ đồ trạm
❖ Quyền truy cập cấp quản trị hệ thống:
Trưởng phũng Điều độ hoặc Trưởng bộ phận phụ trỏch hệ thống SCADA giữ TK “Quản trị” của hệ thống giỏm sỏt, điều khiển xạ Sử dụng TK này để quản trịhệ thống và quản lý user (thờm, xúa, sửa, phõn quyền cho user)
❖ Quyền truy cập mức điều khiển:
NVVH TTĐK được cấp TK thuộc nhúm/phõn cấp “Vận hành” để đăng nhập vào PMĐK trờn mỏy tớnh HMI Console phục vụ cụng tỏc giỏm sỏt điều khiển đúng cắt thiết bị trờn sơ đồ lưới điện và điều khiển tăng giảm nấc mỏy biến ỏp, chức năng điều khiển hệ thống làm mỏt của mỏy biến ỏp.
Chỉ những người cú trỏch nhiệm mới được quyền đăng nhập (Login) vào hệ thống theo phõn cấp. Sau khi đăng nhập để thực hiện cụng việc, phải tiến hành đăng xuất (Logout) ra khỏi hệ thống.
4.9. Kiểm tra quỏ trỡnh thực hiện thao tỏc điều khiển từ xa
1. Trước khi thực hiện thao tỏc điều khiển thiết bị, NVVH TTĐK phải kiểm tra kờnh kết nối thụng tin từ mỏy tớnh HMI Console vận hành đến cỏc mỏy tớnh chủ cơ sở dữliệu thời gian thực (hệ thống Server)
2. Thực hiện kiểm tra kết nối dữ liệu từ mỏy tớnh chủ Communication đến thiết bị thu thập dữ liệu tại trạm RTU/Gateway
3. Trước khi điều khiển đúng hoặc cắt thiết bị, NVVH TTĐK phải kiểm tra cỏc dữ liệu thụng tin trờn PMĐK: tỡnh trạng kết nối dữ liệu đến hệ thống thu thập dữ liệu tại tram (RTU/Gateway/mỏy tớnh), trạng thỏi thiết bị, dũng điện, điện ỏp của cỏc thiết bị cần đúng hoặc cắt và cỏc thiết bị đứng phớa trước/sau thiết bị này trờn sơ đồ một sợi tại giao diện HMI, mức thao tỏc thiết bị đang được đặt ở cấp TTĐK.
4. Kiểm tra tỡnh hỡnh thực tế thiết bị tại trạm: xỏc nhận khụng cú cỏc phiếu, lệnh cụng tỏc, đơn vị cụng tỏc liờn quan, sẵn sàng cho phộp thao tỏc đúng cắt điện.
64
5. Khi thực hiện xong một lệnh thao tỏc điều khiển từ xa cần phải quan sỏt trạng thỏi thay đổi của cỏc dữ liệu thụng tin trờn giao diện mỏy tớnh HMI Consolẹ
4.10. Trỏch nhiệm cỏc bờn
4.10.1. NVVH TTĐK tại Trung tõm điều khiển:
❖ Khi trong ca phải thực hiện thao tỏc điều khiển đúng/cắt thiết bị tại những TBA được phõn quyền thao tỏc xa trờn mỏy tớnh HMI Consolẹ Trong trường hợp khụng thao tỏc điều khiển thiết bị trờn mỏy tớnh được, NVVH TTĐK thực hiện theo Điều 11 tại Chương 3để kiểm tra và xử lý.
❖ Phải ghi nhận lại tất cả những thay đổi, sự cố bất thường xảy ra trờn PMĐKtại mỏy tớnh HMI Consolẹ
❖ Giỏm sỏt, thụng bỏo sự cố hoặc bất thường xảy ra trờn hệ thống SCADA cho bộ phận QLVH SCADẠ
4.10.2. Bộ phận QLVH SCADA - PC:
❖ Kiểm tra giỏm sỏt hệ thống SCADA (phần mềm và phần cứng) và hệ thống truyền thụng tại cỏc TTĐK, cỏc TBA 110kV khụng người trực và hệ thống thụng tin từ cỏc TBA 110kV về TTĐK đảm bảo cho mỏy tớnh hoặc RTU/Gateway luụn vận hành tốt và liờn tục.
❖ Khi phỏt hiện sự cố và trong trường hợp khụng thể khắc phục được
(sự cố xảy ra hệ thống và cỏc sự cố về truyền thụng và cỏc kờnh truyền
thụng tin từ cỏc TBA 110kV về TTĐKX/A1) thỡ bỏo cho cỏc bộ phận liờn
quan theo Điều 11 tại Chương 3 để tiếp tục phối hợp xử lý.
❖ Tạo và phõn quyền cho user để truy cập vào PMĐK nếu được sự ủy quyền của Trưởng phũng Điều độ.
4.10.3. Kỹ sư SCADA –Phũng Tự động húa ETCNPC:
❖ Trực theo dừi vận hành hệ thống SCADAtheo quy định