5. Cấu trúc của luận văn
3.5.1.Trạm biến áp 220kV Nam Định
3.5. Giải pháp kỹ thuật đối với từng TBA 220kV
3.5.1.Trạm biến áp 220kV Nam Định
Hệ thống điều khiển Trạm 220 kV Nam Định
Hãng cung cấp công nghệ: Siemens/SicamPAS
Phần cứng:
- Full Server kiểu ACP-4320 được sản xuất bởi Advantech.
- Full Server có hai máy tính hoạt động song song, một máy chính và một máy tính dự phịng.
Hình 3.6. Máy tính Full Server trạm biến áp 220 kV Nam Định
- 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 vịng 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.
- Bộ chuyển đổi mạng RS400 (lắp đặt trong = SC1+X1) hỗ trợ thiết bị có kết nối điện (RJ45 và Modbus) để truyền tín hiệu đến máy chủ thơng qua hệ thống mạng.
Hình 3.7. Bộ chuyển đổi mạng RSG2100NC tại trạm biến áp 220 kV Nam Định
Hình 3.8. Bộ chuyển đổi mạng RS400 tại trạm biến áp 220 kV Nam Định
- Hệ thống đồng hồ bao gồm ăng ten để nhận tín hiệu từ GPS và bộ nhận tín hiệu GPS FG4490G10 sản xuất bởi Hopf. Ăng-ten được lắp đặt ngoài trời để truyền tín hiệu thơng qua cáp đồng trục để nhận cài đặt trong nội các máy tính. Bộ nhận tín hiệu là dưới hình thức thẻ mở có thể được cắm vào PCI giá trên Server.
Hình 3.9. GPS ăng-ten và bộ nhận tín hiệu Hopf FG4490G10 GPS
- 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.
- Rơle số kết nối vào hệ thống mạng thông qua giao diện điện và cáp. Mỗi rơle có 2 cổng điện (RJ45). Trong khi rơ le hoạt động sẽ gửi tín hiệu thơng qua cả hai cổng. - 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, vv
- 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 Full Server bao gồm SICAM PAS. SICAM PAS CC, WinCC trong máy tính điều khiển HMI.
- Phần mềm Digsi V4.86 và SICAM PAS cấu hình với USB được cài đặt trong máy tính kỹ thuật.
- Phần mềm Digsi 5V6.2 và SICAM PAS cấu hình với USB được cài đặt trong máy tính kỹ thuật.
- Phần mềm SICAM PAS sử dụng bản quyền USB đó là ln luôn cắm vào cổng USB ở phía trước sau khi phần mềm chạy (2 dongles cho 2 Full Servers).
- SICAM PAS CC dùng khóa bản quyền quản lý bởi Authorization License Manager.
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: Giao thức được sử dụng để kết nối Gateway với SCADA.
- IEC 60870-5-103: Giao thức được sử dụng để kết nối các thiết bị bảo vệ đến mạng.
-IEC 60870-5-104: Giao thức được sử dụng để kết nối tới mạng WAN. - Kết nối mạng vòng giúp để tránh bị gián đoạn thông tin liên lạc khi một kết nối với 2 vịng chính bị phá vỡ: Vịng kết nối thiết bị bảo vệ 220kV/ thiết bị điều khiển và vòng kết nối các thiết bị bảo vệ 110kV/ thiết bị điều khiển.
Bảng 3.3. Thông số các thiết bị trong hệ thống điều khiển
Stt Tên thiết bị Chủng loại Hệ điều hành
1 Máy tính Fullserver
ACP-4320 được sản xuất bởi Advantech; CPU: Intel (R) Core(TM) i3-3240 CPU @3,4 GHz Ram: 4 GB, HDD: 80GB Windows 7 Professional Service Pack 1 2 Máy tính 1 (HMI 1)
CPU: Intel (R) Core(TM) i3- 3240 CPU @3,4 GHz Ram: 4 GB, HDD: 80GB
Windows 7 Professional Service Pack 1
3 Máy tính 2 (HMI 2)
CPU: Intel (R) Core(TM) i3- 3240 CPU @3,4 GHz Ram: 4 GB, HDD: 80GB Windows 7 Professional Service Pack 1 4 Máy tính 3 (ENGINEERING)
CPU: Intel (R) Core(TM) i3- 3240 CPU @3,4 GHz Ram: 4 GB, HDD: 80GB
Windows 7 Professional Service Pack 1
- Chức năng thiết bị trong hệ thống điều khiển:
+ Máy tính 1 (SYS1,2,SCADA/ Full Server): Kiết nối tồn 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 (HMI): 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 Fullserver1, Fullserver2 …
+ 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.
- 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 điều độ miền Bắc A1: IEC 60870-5-101-9600.
Danh mục thiết bị và địa chỉ IP của các thiết bị trong hệ thống điều khiển tại Trạm 220 kV Nam Định như bảng 3.4
Bảng 3.4. Địa chỉ IP các thiết bị tại TBA 220 kV Nam Định Ngăn
lộ Tên thiết bị Địa chỉ IP Ngăn lộ Tên thiết bị Địa chỉ IP
271 7SL87 172.21.3.30 175 7SA86 172.21.3.56 271 7SA87 172.21.3.31 175 7SJ86 172.21.3.57 273 7SA87 172.21.3.32 175 7SL86 172.21.3.101 273 7VK87 172.21.3.33 176 7SA86 172.21.3.58 274 7SA87 172.21.3.34 176 7SJ86 172.21.3.59 274 7VK87 172.21.3.35 112 7SJ85 172.21.3.60 274 P543 21 112 7SJ85 172.21.3.61 AT1 7UT86 172.21.3.36 101 7SJ85 172.21.3.62 AT1 7UT86 172.21.3.37 101 7SJ85 172.21.3.63 AT1 7SJ82 172.21.3.38 102 7SJ85 172.21.3.64 AT1 REG-DA 172.21.3.45 102 7SJ85 172.21.3.65 131 7SJ85 172.21.3.40 T3 7UT85 172.21.3.66 131 7SJ85 172.21.3.41 T3 7SJ85 172.21.3.67
AT2 7UT86 172.21.3.42 T3 REG-DA 172.21.3.68
AT2 7UT86 172.21.3.43 87B 110KV SEL 487B 172.21.3.69 AT2 7SJ82 172.21.3.44 87B 110KV SEL 487B 172.21.3.70 AT2 REG-DA 172.21.3.39 87B 110KV SEL 487B 172.21.3.71 132 7SJ85 172.21.3.46 431 7SJ85 172.21.3.72 132 7SJ85 172.21.3.47 433 7SJ531 31 171 7SA86 172.21.3.48 441 7SJ64 30 171 7SJ86 172.21.3.49 443 7SJ531 28 172 7SA86 172.21.3.50 471 7SJ63 32 172 7SJ86 172.21.3.51 473 7SJ64 33 173 7SA86 172.21.3.52 475 7SJ63 34 173 7SJ86 172.21.3.53 477 7SJ63 35 174 7SA86 172.21.3.54 AC 7SJ85 172.21.3.100 174 7SJ86 172.21.3.55
Bản vẽ thiết kế của các vòng Ring ID với các SwichT như hình 3.11 đến hình 3.13