IV. CÁN BH NG D N: PGS.TS Võ Ng c iu
3.1Mô hình h th ng SCADA/DMS đ giám sát và đ iu khi nL PP hình tia
Operator), hay g i là Trung tâm đi u đ , t i các qu c gia v n hành h th ng SCADA/DMS đ c xây d ng theo hai quan đi m khác nhau v chi n l c đi u khi n và xây d ng c u trúc d li u, là mô hình t p trung (Central) và mô hình phân tán (Distribution). Ví d : t i n c Pháp, c 33 trung tâm đi u khi n l i đi n phân ph i DSO đ u s d ng h th ng SCADA/DMS theo ki u t p trung. Trong khi đó, t i Nh t, h th ng này đ c l p đ t phân tán và chia nh l đ d dàng v n hành t đ ng hóa. T i Pháp, vi c ra ph ng án x lý s c hay x lý tình tr ng v n hành b t th ng hay b t k công tác nào c ng đ u ph i thông qua s quy t đ nh c a i u đ viên. Các ch c n ng tính toán, phân tích l i đi n nh BLA, DPF ho c FLISR ch đ c xem nh là m t công c h tr trong vi c tìm ki m ph ng án và vi c có/không th c thi theo ph ng án đ xu t đ u n m trong quy n quy t đ nh c a i u đ viên. Ng c l i, đ i v i Nh t, do l i đi n phân ph i đã đ c phân nh và đ ph c t p c a l i đi n theo đó c ng đã đ c đ n gi n hóa, do đó, mô hình h th ng SCADA/DAS (Distribution Automation System) đ c s d ng nhi u h n và h đ h th ng DAS n m quy n ch đ ng trong quy t đ nh thao tác các thi t b trên l i đi n. Hình 3.1 mô t c u trúc qu n lý l i phân ph i theo mô hình t p trung.
H th ng SCADA (V n hành theo ch đ ch y chính và ch y d phòng)
Thi t b đ u cu i t i trung tâm (Chuy n đ i giao th c IEC 60870-5-101/ 104 thành giao th c n i b c a h th ng) Tr m bi n áp k t n i RTU Tr m bi n áp k t n i Gateway Thi t b trung th có k t n i SCADA H th ng DMS (V n hành theo ch đ ch y chính và ch y d phòng) Chuy n đ i d li u
Hình 3.1. C u trúc t ch c mô hình h th ng SCADA/DMS theo ki u t p trung Theo mô hình t p trung này, h th ng SCADA/DMS đ c phân chia theo hai c p đ , c th :
-C p đ tr m/thi t b b t đ u t Thi t b trung th có k t n i Scada, tr m bi n áp k t n i RTU và tr m bi n áp k t n i Gateway tr xu ng;
-C p đ trung tâm b t đ u t Thi t b đ u cu i tr lên.
T i c p đ tr m, các RTU/Gateway l p đ t t i tr m s làm nhi m v thu th p d li u đo l ng, tr ng thái t các IED thông qua m t m ng truy n d n n i b và ngôn ng giao ti p đ c s d ng là giao th c IEC 61850. Ngoài ra, các IED mu n giao ti p đ c v i h th ng SCADA/DMS t i Trung tâm, v n s d ng ngôn ng giao ti p là IEC 60870-5-101/104, thì các RTU/Gateway t i tr m còn đóng thêm vai trò là chuy n đ i ngôn ng giao ti p t IEC 61850 (Server/Client) sang IEC 60870-5-101/104 (Master/Slave). Nh v y, nh vào các “thông d ch viên” RTU/Gateway, h th ng SCADA/DMS có th giám sát tình tr ng v n hành c a thi t b c ng nh có kh n ng đi u khi n t xa khi c n thi t. T ng t nh RTU/Gateway, các TB C c ng đ c tích h p m t thi t b RTU nh s n bên trong b t đi u khi n, và c ng đ m nh n nh ng nhi m v trao đ i d li u v i h th ng SCADA/DMS t i Trung tâm thông qua ngôn ng giao ti p IEC 60870-5-101/104 nh vào h t ng truy n d n m ng thông tin nh cáp quang ho c modem 3G.
Khi h th ng SCADA/DMS Trung tâm b t đ u th c hi n b t tay và trao đ i d li u v i các thi t b SCADA đã thi t l p k t n i, lu ng d li u này ti p t c đ c chuy n đ i ngôn ng giao ti p t IEC 60870-5-101/104 sang chu n giao ti p ISD (Intersite Data) nh vào nh ng ng d ng cài đ t s n bên trong các máy tính ch FEP Server. ây là giao th c trao đ i d li u n i b đ c dùng trong t t c các máy tính ch c a h th ng SCADA/DMS do hãng Alstom phát tri n. liên k t v i máy tính ch DMS, máy tính ch SCADA đ c thi t l p m t k t n i và m t ng d ng có tên g i “CFGPROXY”. ng d ng này v a đ m nh n công vi c giám sát k t n i v a đ m nh n công vi c trao đ i d li u gi a máy tính ch SCADA và DMS. Nh vào m i liên k t này, các ng d ng phân tích l i đi n phân ph i nh BLA, DPF, FLISR, v.v… đ c phép truy c p vào nh ng ngu n d li u đ tìm ki m, s d ng cho t ng m c đích c th c a t ng ch c n ng.
i v i l i đi n phân ph i Tp.HCM, mô hình h th ng SCADA/DMS t p trung đang đ c s d ng t i Trung tâm i u đ H th ng đi n Tp.HCM v i m c đích t ng b c đ a vào v n hành t ng l i đi n phân ph i c a các Công ty i n l c ch t p trung t i m t n i duy nh t. làm đ c đi u này, h th ng SCADA/DMS ph i có kh
n ng thu th p t t c d li u t các thi t b đ u cu i RTU, các Gateway trao đ i d li u đ t t i các tr m và các thi t b đóng c t phân ph i có trang b tính n ng SCADA. D li u thu th p đ c ph c v cho nhi u m c đích v n hành khác nhau, ch ng h n nh c nh báo, xu t báo cáo theo nhu c u d a vào h c s d li u quá kh đ c l u tr trong các Historical Server ho c ph c v phân tích l i đi n phân ph i, v.v…. u đi m c a h th ng SCADA/DMS t ch c theo mô hình t p trung cho phép ng i v n hành có đ c t m ki m soát t bao quát đ n chi ti t v l i đi n phân ph i, có đ linh ho t khi gi i quy t các v n đ ph c t p c a l i đi n, có nhi u thông tin thu th p t nhi u thi t b đ ph c v cho các phép phân tích chuyên sâu ho c các bài toán quy ho ch l i đi n. Tuy nhiên, đi m b t l i c a h th ng t ch c theo mô hình này chính là vi c đòi h i đ tin c y và ch t l ng c a h t ng m ng truy n d n r t cao. Thêm vào đó, h th ng mô hình ki u t p trung d g p tr ng h p s c nghiêm tr ng nh t c ngh n kênh truy n ho c treo ng d ng trong t ng máy tính ch b i vì l ng c s d li u kh ng l đ c c p nh t liên t c v các máy tính ch Front End Server theo chu k quét đ nh tr c. Các n i dung v a đ c đ c p nêu trên nh m giúp cho ng i đ c n m s l c v các thành ph n c b n có m t trong h th ng SCADA/DMS và th hi n m i liên k t gi a vi c t ch c mô hình h th ng SCADA/DMS ph c v công tác v n hành l i đi n phân ph i hi n nay t i khu v c Tp.HCM.
có th tri n khai đ c công tác xây d ng c s d li u DMS ph c v cho m c đích v n hành l i đi n phân ph i, ch ng trình DMS c n nhi u công c xây d ng c s d li u khác nhau. M c đích c a nh ng công c này là liên k t h c s d li u SCADA n m trong Server PDS1 (máy tính ch đ m nh n công vi c l p trình và phát tri n – Program and Development System) v i h c s d li u qu n lý thông tin đ a lý GIS n m t i Server GIS. Sau khi c s d li u ph c v cho h th ng DMS m i, đ c kh i t o ho c có s hi u ch nh, các k s SCADA/DMS s ti p t c tri n khai các b c ki m tra kh n ng v n hành c a c s d li u m i thông qua h th ng gi l p v n hành nh vào Server DOTS (máy tính ch đ m nh n công vi c đào t o và mô ph ng gi l p – Dispatching Operator Training System). Th i gian th c hi n c n thi t ph thu c vào s thay đ i k t c u l i đi n phân ph i gi a 02 l n c p nh t c s d li u g n nh t, thông th ng các k s SCADA/DMS m t kho ng 10 ngày làm vi c đ có th hoàn t t công tác này cho 01 l i đi n phân ph i có c u trúc n i. Ngoài ra, các k s SCADA/DMS còn ph i tr i qua khóa đào t o chuyên sâu v h th ng SCADA và ph i
n m v ng lý thuy t v h th ng đi n c ng nh am hi u t ng t n v các ch c n ng tính toán, phân tích l i đi n c a h th ng DMS đ có th xây d ng c s d li u thu n th c, ph c v t t công tác v n hành l i đi n phân ph i.
i vào tìm hi u chi ti t v quá trình xây d ng c s d li u DMS, nhóm nghiên c u nh n th y r ng công c NTP là công c đ m nh n nhi m v quan tr ng trong vi c xác đ nh và đ nh d ng tính ch t k t n i c a l i đi n phân ph i. L i đi n này đ c mô hình hóa d a trên n n c s d li u SCADA k t h p v i c s d li u GIS và đ c t ch c theo c u trúc: Trung tâm –> Tr m –> Phát tuy n –> Thi t b. ây đ c xem là cách t ch c d li u h p lý đ i v i vi c v n hành l i đi n phân ph i trên h th ng DMS c a i u đ viên đ có th thu th p nh ng thông tin c n thi t, v n đã đ c t ch c theo thói quen v n hành c a h . Khi l i đi n phân ph i có s thay đ i v c u trúc, công c NTP s th c hi n đánh giá l i hi n tr ng c p đi n cho t ng phân đo n c a t ng phát tuy n thu c t ng tr m trung gian. S thay đ i v c u trúc l i đi n có th xu t phát t thao tác thay đ i tr ng thái thi t b ngoài hi n tr ng ho c nh ng s thay đ i t m th i (ch ng h n nh công tác c t cò, đ u lèo trên đ ng dây trung th ). Vi c ki m tra hi n tr ng c p đi n c a công c NTP s xu t phát t đi m ngu n (nh máy phát đi n, bus ngu n truy n t i), đi qua t t c các thi t b đi n đ c k t n i v i nhau và k t thúc t i các đi m th ng m c a m t thi t b đóng c t ho c các đi m d ng l i. Trong quá trình v n hành h th ng đi n phân ph i, s bi n đ ng c u trúc l i đi n phân ph i do thay đ i v c u trúc l i đi n s là nguyên nhân thay đ i quy n s h u v m t thi t b c a các tuy n dây trung th . Ví d nh : m t phân đo n AB có th thu c quy n s h u c a phát tuy n X vào th i đi m tr c nh ng l i đ c chuy n qua quy n s h u c a phát tuy n Y t i th i đi m sau (hi n hành) b i vì có công tác chuy n t i đ th c hi n b o trì, b o d ng thi t b .
Toàn b quá trình xây d ng c s d li u DMS ph c v v n hành l i đi n phân ph i đ c th c hi n theo l u đ đ y đ nh Hình 3.2 sau:
Hình 3.2 L u đ xây d ng c s d li u DMS
K t qu c a công vi c xây d ng mô hình c s d li u DMS đ c th hi n qua Hình 3.3 sau:
Hình 3.3K t qu c a quá trình xây d ng c s d li u DMS đ c phân tách thành 03 l p d li u g m d li u t nh, d li u đ ng và d li u th i gian th c
(Tr ng thái th i gian th c)
(S ki n th c)
3.2Mô hình L PP hình tia trên h th ng DMS đ ng d ng gi i pháp FLISR S đ đ n tuy n c a l i đi n phân ph i đ c bi u di n trong Hình 3.4. Trong