4. Phƣơng pháp và nội dung nghiên cứu
3.4.3. Chức năng điều khiển
Phần mềm SCADA ngoài chức năng giám sát, còn cho phép điều khiển từ xa các thiết bị trong trạm. Việc điều khiển các thiết bị đƣợc cấu hình, xử lý các điều kiện liên động, tránh việc thao tác sai hoặc truy cập trái phép, giúp đảm bảo an toàn hệ thống. Chức năng điều khiển hệ thống bao gồm các chức năng chi tiết hơn, cụ thể:
Điều khiển máy cắt, dao cách ly: Cho phép thao tác đóng/cắt máy cắt, dao cách ly từ xa, có kiểm tra các điều kiện liên động và quyền thao tác.
Điều khiển máy biến áp: Điều chỉnh vị trí nấc, quạt làm mát… của máy biến áp
từ xa.
61
3.4.3.1. Điều khiển máy cắt, dao cách ly
Để có thể thao tác đến các thiết bị tại trạm từ xa, khóa Local/Remote tại trạm phải đặt ở vị trí Remote. Việc điều khiển đƣợc thực hiện cho từng ngăn lộ, đối với các thiết bị phía 110kV việc truy cập là trực tiếp.
Điều khiển Máy cắt:
Đối với các thiết bị các ngăn xuất tuyến nhƣ 22kV và 35kV, việc truy cập thông qua màn hình giám sát cấp điện áp. Ngƣời vận hành chọn ngăn lộ cần chọn chính xác ngăn lộ cần thao tác. Tại mỗi ngăn lộ sẽ có một nút bấm Control để mở cửa sổ điều khiển, đƣợc thể hiện nhƣ hình 3.12.
Hình 3. 12 Lựa chọn điều khiển thiết bị
Sau khi lựa chọn Control, màn hình giám sát chi tiết các ngăn lộ mở ra nhƣ hình 3.10. Để thực hiện thao tác điều khiển thiết bị, kích chọn trực tiếp vào ngăn lộ đó. Cửa sổ điều khiển cho máy cắt xuất hiện nhƣ hình 3.13.
62
Hình 3. 13 Giao diện điều khiển máy cắt
Tại vùng thao tác, các thông tin hiện tại của máy cắt đƣợc thể hiện, nhƣ trạng thái máy cắt hiện tại, vị trí khóa local/remote, gán nhãn thiết bị… Tùy vào trạng thái hiện tại, mà chức năng đóng/mở tƣơng ứng sẽ cho phép thao tác. Với mỗi thao tác đóng/mở thiết bị, đều đƣợc thực hiện theo các bƣớc Select - > Excute. Tại mỗi bƣớc đều có yêu cầu xác nhận thao tác. Bƣớc xác thực cuối cùng để thực thi lệnh nhƣ hình 3.14.
Hình 3. 14 Cửa sổ xác thực thao tác điều khiển
Để có thể thao tác đƣợc máy cắt, ngoài các liên động cơ khí tại trạm phải thỏa mãn, phần mềm còn kiểm tra các liên động mềm trƣớc khi thực thi lệnh, điều này tạo thêm một bƣớc an toàn hơn, tránh việc thao tác nhầm do sơ xuất, hoặc không đƣợc phép. Khi một điều kiện liên động không thỏa mãn, sẽ có một cửa sổ thông báo nhƣ hình 3.15.
63
Hình 3. 15 Thông báo điều kiện liên động không thỏa mãn
Các điều kiện liên động mềm đƣợc thể hiện nhƣ các bản vẽ thiết kế của trạm và từng ngăn lộ. Nhấn nút bấm Show Logic để xem thông tin liên động liên quan đến thiết bị. Ví dụ một màn hình thể hiện liên động của một máy cắt nhƣ hình 3.16.
Hình 3. 16 Màn hình thể hiện các liên động liên quan đến thiết bị
Tại màn hình liên động, các điều kiện liên động nếu thỏa mãn sẽ có màu xanh, các liên động không thảo mãn có màu đỏ và nhấp nháy.
64
Phần mềm quản lý các User, với các mức khác nhau, việc thao tác đến các thiết bị phải tƣơng ứng với account cho phép.
Vị trí khóa Local/Remote.
Để thao tác từ xa, khóa Local/Remote tại trạm phải ở vị trí Remote. Khi điều kiện này không thỏa mãn, sẽ xuất hiện cửa sổ thông báo, mọi thao tác khác đều không đƣợc thực hiện.
Lỗi máy cắt.
Lỗi máy cắt xuất hiện khi áp lực khí SF6 thấp hoặc các trục trặc khác trong thiết bị. Để có thể thao tác, máy cắt hoàn toàn không xuất hiện các lỗi này.
Máy cắt bị khóa.
Lệnh cắt từ bảo vệ với các sự cố vĩnh cửu, máy cắt sẽ bị khóa và không đóng đƣợc. Để có thể thao tác, bắt buộc phải giải trừ bằng tay trên bảng điều khiển của role. Khi đó, cần phải kiểm tra, xem xét nguyên nhân gây ra lệnh cắt và loại bỏ sự cố trƣớc khi chức năng khóa đƣợc giải trừ.
Máy cắt bị khóa liên động.
Đối với các máy cắt hợp bộ, việc thao tác máy cắt phải kiểm tra trạng thái của tiếp địa tƣơng ứng. Đối với máy cắt có dao cách ly, phải kiểm tra thêm trạng thái của các dao cách ly này.
Gán nhãn máy cắt.
Sự thao tác máy cắt có thể bị cấm nếu ngƣời vận hành cài đặt nhãn vào. Khi máy cắt đƣợc cài đặt nhãn, biểu tƣợng chú ý hình tam giác xuất hiện chính giữa máy cắt, kèm theo màu sắc. Tùy thuộc vào loại nhãn, việc thao tác máy cắt có thể bị cấm hoàn toàn hoặc một phần.
Ngoài ra, trong trƣờng hợp cần thiết phải thực hiện lệnh thao tác, có thể bỏ qua các
bƣớc kiểm tra liên động mềm bằng lựa chọn nút bấm Force Control. Khi đó, phần mềm
65
Phụ lục 1 sẽ thể hiện đoạn mã chƣơng trình cho việc điều khiển các máy cắt hợp bộ. Phục lục 2 thể hiện cho máy cắt ngoài trời.
Điều khiển Dao cách ly:
Đối với các thiết bị phía 110kV và các ngăn xuất tuyến ngoài trời, máy cắt và dao cách ly độc lập nhau. Do đó, phải thực hiện điều khiển riêng rẽ các dao cách ly và máy cắt. Việc thực hiện điều khiển với dao cách ly tƣơng tự nhƣ với máy cắt. Phụ lục 3 sẽ thể hiện đoạn mã chƣơng trình cho việc điều khiển các dao cách ly.
3.4.3.2. Điều khiển máy biến áp
Chức năng này cho phép điều chỉnh điện áp trên hoặc dƣới tải (OLTC) bằng cách tăng hoặc giảm nấc máy biến áp. Trong quá trình vận hành, khi phụ tải các xuất tuyến thay đổi, sẽ dẫn đến điện áp trên lƣới tăng lên, gây ảnh hƣởng đến thiết bị, đƣờng dây, tổn thất…Vì vậy, ngƣời vận hành phải kịp thời tăng hoặc giảm nấc biến áp, đƣa hệ thống vào vị trí làm việc mới.
Khi mở màn hình giám sát ngăn máy biến áp, cửa sổ điều khiển máy biến áp nằm giữa, phía dƣới màn hình nhƣ hình 3.17.
Hình 3. 17 Cửa sổ điều chỉnh nấc máy biến áp
Tại đây, ngƣời vận hành có thể tăng hoặc giảm nấc biến áp, điều khiển quạt làm mát hoặc chạy chế độ tự động điều chỉnh vị trí nấc.
66
Việc điều khiển máy biến áp cũng đƣợc tạo các liên động mềm, User đăng nhập và các điều kiện liên động khác phải thỏa mãn thì mới cho phép việc điều khiển.
3.4.3.3. Thao tác Reset Relay
Khi một ngăn lộ xuất hiện các tín hiệu cảnh báo, sự cố… Relay đƣợc cài đặt sẽ tác động bảo vệ tƣơng ứng với các bảo vệ đã cài đặt. Đồng thời, trên mặt các Relay, các đèn cảnh báo, sự cố sáng lên. Khi đó, để có thể thực hiện việc Open/Close lại máy cắt hoặc dao cách ly, bắt buộc phải thực hiện thao tác reset các relay về trạng thái hoạt động bình thƣờng.
Trên phần mềm SCADA, các Relay đƣợc thiết kế các giao diện tƣơng tự nhƣ giao diện thực tế của Relay, với các đèn báo, màn hình LCD… giúp ngƣời vận hành có cái nhìn trực quan hơn. Thao tác reset Relay đƣợc thực hiện thông qua nút bấm RESET trên giao diện. Ví dụ giao diện của Relay TOSHIBA GRE140 đƣợc thể hiện nhƣ hình 3.18
Hình 3. 18 Giao diện Relay
Trên giao diện Relay, nhƣ hình 3.18, thể hiện chi tiết trạng thái các đèn hiển thị Alarm/Trip và các thông tin khác. Việc Reset Relay chỉ thực hiện đƣợc khi Relay đó xuất hiện các tín hiệu Alarm/Trip. Khi lựa chọn Reset, cửa sổ xác thực lệnh đƣợc thể hiện nhƣ hình 3.19.
67
Hình 3. 19 Cửa sổ xác thực lệnh Reset Relay
3.4.3.4. Gán nhãn thiết bị
Chức năng cài đặt nhãn cho thiết bị giúp tạo ra các thông báo đến những ngƣời vận hành khác biết đƣợc tình trạng vận hành của các thiết bị trong trạm hoặc trên lƣới, đồng thời cũng là một điều kiện liên động, cho phép hoặc không cho phép thao tác đến thiết bị đó. Ví dụ nhƣ khi máy cắt đƣợc cài đặt nhãn cấm thao tác, mọi thao tác đến thiết bị đều không đƣợc phép.
Khi thiết bị đƣợc gán nhãn, một biểu tƣợng chú ý xuất hiện ngay chính giữa thiết bị đó, cùng màu sắc tƣơng ứng với nội dung thông báo. Phần mềm SCADA qui định 4 loại nhãn biển báo, các loại nhãn biển báo và màu sắc đƣợc miêu tả cụ thể tại bảng 3.5.
Bảng 3. 5 Quy định màu sắc các kiểu nhãn
STT Màu sắc Loại nhãn và chức năng
1 Màu đỏ Cấm đóng, mở
2 Màu vàng Cấm đóng và chức năng tự động đóng lại không hoạt động
3 Màu xanh Cấm mở
4 Màu trắng Không ngăn ngừa thao tác, nhƣng có chú thích của ngƣời vận hành trƣớc
68
Việc cài đặt nhãn đƣợc thực hiện khi truy đến các màn hình giám sát chi tiết ngăn lộ. Cửa sổ thực hiện các thao tác gán nhãn cho thiết bị đƣợc thể hiện nhƣ hình 3.20
Hình 3. 20 Cửa sổ gán nhãn thiết bị
Trong cửa sổ gán nhãn này, phần bên trên là các thông tin về các nhãn đã đƣợc gán trƣớc đó. Nếu không có nhãn nào đƣợc gán, giá trị hiển thị là No Label.
Sau khi thiết bị đƣợc gán nhãn, xuất hiện một biểu tƣợng tam giác đi kèm màu quy định ứng với các loại nhãn, và có bảng thông báo về nội dung nhãn, chú thích, ngƣời gán nhãn…đƣợc thể hiện nhƣ hình 3.21
69
Hình 3. 21 Thông tin gán nhãn và hiển thị trên màn hình giám sát
Sau khi thiết bị đƣợc đƣa vào hoạt động, ngƣời vận hành có thể gỡ bỏ các nhãn thiết bị, đƣa thiết bị vào hoạt động bình thƣờng.
Toàn bộ các nhãn cài đặt, thiết bị, nội dung chú thích, ngƣời thao tác, thời điểm… đều đƣợc ghi và lƣu trữ vào cơ sở dữ liệu và có thể truy xuất, tổng hợp bất cứ khi nào. Để xem các thông tin về các nhãn đã đƣợc gán, chọn nút bấm LABEL trên thanh công cụ phía trên màn hình.