5. Cấu trúc của luận văn
3.5.2.Trạm biến áp 220kV Thái Thụy
3.5. Giải pháp kỹ thuật đối với từng TBA 220kV
3.5.2.Trạm biến áp 220kV Thái Thụy
Hệ thống điều khiển Trạm 220 kV Thái Thụy:
Hãng cung cấp cơng nghệ: GE/PLA
Phần cứng:
- Máy tính Gateway D400 (hình 3.14)
Gateway có hai máy tính hoạt động song song, một máy chính và một máy tính dự phịng.
Hình 3.14. Máy tính Gateway trạm biến áp 220 kV Thái Thụy
- Bộ chuyển đổi mạng RSG2100NC sản xuất bởi Ruggedcom hỗ trợ IEC 61850; cổng giao diện điện và quang học. 3 mạng chuyển mạch chính được kết nối với nhau như vịng khép kín hoặc vòng duy nhất. Kết nối này đảm bảo dự phòng của hệ thống mạng. Tất cả các trang thiết bị kỹ thuật số và hiện có với chuẩn IEC61850 được kết nối trực tiếp đến chuyển đổi mạng (network switch).
- Đèn cảnh báo phía trước của hệ thống chuyển đổi mạng: Báo động - cảnh báo về tình trạng hoạt động từ bình thường, khơng bình thường. Báo động - cảnh báo này tự mất đi.
- Pwr1, Pwr2 - Cảnh báo của 2 nguồn cung cấp cho chuyển đổi mạng. Đèn báo số 1-20: Trạng thái kết nối của các cổng.
- Hệ thống GPS dùng để đồng bộ thời gian cho các thiết bị trong toàn hệ thống với thời gian từ hệ thống GPS. Hệ thống định vị toàn cầu GPS (Global Positioning System) phân phối khắp thế giới về sự chính xác của thời gian, vị trí và tần số.
Hình 3.15. GPS ăng-ten và bộ nhận tín hiệu Hopf FG4490G10 GPS TBA 220 kV Thái Thụy
- Server nhận được tín hiệu từ GPS để điều chỉnh đồng hồ nội bộ riêng của mình và có một hệ thống tham chiếu thời gian cho máy tính và rơ le khác trong mạng.
- Hệ thống các Ethernet Switch được dùng để kết nối các máy tính trong trạm với nhau cũng như các thiết bị rơle, BCU với trạm.
Hình 3.16. Ethernet Switch TBA 220 kV Thái Thụy
- Máy in Lazer phục vụ cho việc in ấn các bản báo cáo thông tin của hệ thống. - Hệ thống cáp mạng (RJ45, cáp quang) kết nối các thiết bị trong hệ thống phục vụ cho việc trao đổi thông tin.
- Tại bàn vận hành, có hai hệ thống máy tính hoạt động. Mỗi một hệ thống máy tính có hai màn hình hiển thị. Do đó 4 vị trí có thể được theo dõi cùng một lúc. máy tính vận hành là để giám sát, điều khiển hệ thống; truyền lệnh điều khiển; thiết lập chế độ làm việc; phân tích dữ liệu,...
- Máy tính kỹ thuật được trang bị để phục vụ cho cài đặt các tham số thiết bị, cấu hình hệ thống, in ấn, biên soạn, vv
- Hệ thống điện: hệ thống máy tính và thiết bị mạng được cung cấp điện từ 2 nguồn độc lập. Máy tính sử dụng xen kẽ cung cấp điện từ 2 bộ nghịch lưu.
Phần mềm:
- Phần mềm được cài đặt trong Gateway bao gồm Xeon E3-1225v3, trong máy tính điều khiển.
- Phần mềm được cài đặt trong điều khiển bao gồm Xeon E3-1225v3, trong máy tính HMI1 HMI2.
- Phần mềm 650Setup624, EnerVista501, SR3Setup161, UREng722 được cài đặt trong máy tính kỹ sư để truy cập rơ le bảo vệ khi cài đặt, chỉnh định cấu hình, thơng số cho hệ thống rơ le bảo vệ
Các giao thức (Chuẩn kết nối):
- IEC 61850: Giao thức được sử dụng để kết nối các thiết bị bảo vệ đến mạng. - IEC 60870-5-101, 104: Giao thức được sử dụng để kết nối Gateway với SCADA (hiện tại mới khai thác chuẩn 101).
- IEC 60870-5-104: Giao thức được sử dụng để kết nối tới mạng WAN.
Hình 3.17. Sơ đồ kết nối tín hiệu tại trạm 220 kV Thái Thụy
- Chức năng thiết bị trong hệ thống điều khiển:
+ Máy tính 1 (Gateway (D400): Kết nối toàn bộ các thiết bị hệ thống. Thiết bị SCADA, gateway thu thập, xử lý và trao đổi thông tin với các thiết bị thông minh (IED). Phục vụ kết nối với hệ thống SCADA của các Trung tâm Điều độ.
+ Máy tính 2, 3 (WS): Hai máy tính chủ HMI hoạt động song song với nhau và được tích hợp phần mềm giao diện người máy để điều khiển, đọc các thông số đo
lường, chỉ thị trạng thái thiết bị và các thông tin cảnh báo về thiết bị, lấy dữ liệu từ máy SYS1, SYS2…
+ Máy tính 4 (HIS Server): Máy chủ lưu trữ dữ liệu và trạng thái vận hành của thiết bị trạm trong quá khứ.
Switch RUGGEDCOM-RS1600TF: kết nối mạng LAN giữa các thiết bị trong hệ thống.
Bảng 3.5. Thông số các thiết bị trong hệ thống điều khiển
Stt Tên thiết bị Chủng loại Hệ điều hành
1
Máy tính Gateway D400, CPU: Intel (R) Xeon (R)
CPU E3-1225 v3@3,20 GHz Ram: 16 GB, HDD: 1024GB
Windows Server 2012, 64bit
2 Máy tính 1 (HMI-PC)
DELL, CPU: Intel (R) Xeon (R) CPU E3-1225 v3@3,20 GHz Ram: 16 GB, HDD: 1024GB Windows 7 Professional Service Pack 1 3 Máy tính 2 (HMI-PC)
DELL, CPU: Intel (R) Xeon (R) CPU E3-1225 v3@3,20 GHz Ram: 8 GB, HDD: 80GB Windows 7 Professional Service Pack 1 4 Máy tính 3 (HISTORY)
CPU: Intel (R) Xeon (R) CPU E3-1225 v3@3,20 GHz Ram: 16 GB, HDD: 80GB Windows 7 Professional Service Pack 1 - Giao thức kết nối:
+ Giữa các máy tính và các IED: IEC 61850.
+ Giữa hệ thống điều khiển tại trạm với hệ thống SCADA trung tâm: IEC 60870-5-101
+ Danh sách địa chỉ IP các thiết bị trong trạm trình bày trong (PL3.1).
Trên giao diện tổng quan hệ thống điều khiển (trình bày chi tiết trong mục 3.6), người vận hành có thể giám sát được tổng quát về trạng thái vận hành của các thiết bị chính trong trạm điện bao gồm sơ đồ 1 sợi cùng với trạng thái cái thiết bị như máy cắt, dao cách ly, tiếp địa…các thơng số vận hành chính như: Dịng điện, điện áp, cơng suất các ngăn lộ, nấc máy biến áp, nhiệt độ dầu, cuộn dây, điện áp thanh cái. Từ mà hình giao diện tổng quan, người vận hành có thể chuyển tới các ngăn lộ chi tiết hơn.
Trên màn hình giao diện các ngăn lộ, người vận hành sẽ nắm được các thông tin chi tiết: (i) Sơ đồ chi tiết ngăn lộ: Ngoài khả năng giám sát trạng thái của các thiết bị như: Máy cắt, dao cách ly, tiếp địa, người vận hành có thể thực hiện các lệnh thao tác đóng mở các thiết bị thao tác từ máy tính; (ii) Nhóm các tín hiệu đo lường bao gồm: Dòng điện từng pha, điện áp từng pha, hệ số công suất, công suất tác dụng, công suất phản kháng…(iii) Nhóm tín hiệu cảnh báo (xem PL3.3).