nhà máy thủy điện theo IEC61850.
Việc nâng cấp, mở rộng một hệ thống điều khiển giám sát trong nhà máy thủy điện đã xây dựng tuân theo đúng tiêu chuẩn IEC61850 là việc làm cần thiết, phù hợp với xu hướng phát triển của công nghệ hiện đại hóa. Trong phạm vi của đề tài sẽđề xuất phương hướng với những mong muốn nâng cấp chưa có sự hỗ trợ của tiêu chuẩn IEC61850 hoặc với những nhà máy mà hệ thống điều khiển và thiết bịđã quá lạc hậu.
Đánh giá những hạn chế và thiếu sót của các nhà máy cũ: Trước hết, cần nêu lên các mặt hạn chế, thiếu sót của các nhà máy đã xây dựng và vận hành, từđó rút ra cách giải quyết thích hợp và hiệu quả.
- Hiện nay các nhà máy trong hệ thống thuộc tập đoàn EVN phần lớn được xây dựng bởi các thiết bị thuộc nhiều thế hệ, nhiều chủng loại từ nhiều nhà cung cấp khác nhau, không tuân theo tiêu chuẩn IEC61850. Muốn có một hệ thống đồng bộ, đảm
85
bảo các yêu cầu về trao đổi thông tin, dữ liệu, cần phải thay thế hầu hết các thiết bị điều khiển, nên chi phí đầu tư nâng cấp sẽ rất lớn.
- Một số phần mềm điều khiển nhà máy đã không được cung cấp mã nguồn, khiến việc mở rộng nhà máy trở nên hết sức khó khăn. Hơn nữa, vẫn còn một số thiết bị chưa thống nhất với nhau theo tiêu chuẩn quốc tế.
- Hệ thống điều khiển của nhà máy sử dụng giao thức khác nhau như: Modbus, Profibus… để kết nối với nhau, vì vậy muốn kết nối với các thiết bị theo tiêu chuẩn IEC61850, cần có các bộ biến đổi giao thức.
- Giao diện HMI của nhà máy vẫn thiếu các chức năng như giám sát hệ thống điện tự dùng.
- Các phần mềm hiện tại cũng chưa xây dựng hệ cơ sở dữ liệu, giúp nhân viên vận hành khai thác tối đa các thông tin thu nhận được.
- Nhân viên vận hành chưa được tiếp xúc nhiều với các hệ thống tự động hóa nhà máy hiện đại trên thế giới, cũng như kiến thức về tiêu chuẩn IEC61850 còn nhiều hạn chế, nên quá trình vận hành nhà máy còn gặp nhiều khó khăn. Ngoài ra, còn một số nhà máy chưa được trang bị hệ thống tự động hóa đồng bộ thời gian theo hệ thống định vị toàn cầu GPS.
Hướng nâng cấp và phát triển nhà máy theo tiêu chuẩn IEC61850: Thiết kế hệ thống điều khiển - bảo vệ mới: Đối với các nhà máy có hệ thống điều khiển, bảo vệ đã quá cũ và lạc hậu, nếu muốn đảm bảo tính ổn định, đồng bộ hóa từ các thiết bị thì cần phải xây dựng hệ thống điều khiển, bảo vệ hiện đại theo tiêu chuẩn IEC61850. Tuy nhiên đây là giải pháp tốn kém, cần đầu tư nhiều vốn.
Vì vậy có thế thay thế một phần hệ thống điều khiển - bảo vệ: Để tiết kiệm vốn đầu tư thì giải pháp thay thế một phần các thiết bị điều khiển, bảo vệ sẽ khảthi hơn là đổi mới toàn bộ hệ thống tự động hóa trong nhà máy. Tuỳ theo nhu cầu đầu tư, mà thiết bị nào cần ưu tiên thay đổi trước thì thay đổi nhưng phải hỗ trợ giao thức IEC61850. Quá trình nâng cấp (trang bị) trải qua những công đoạn như sau:
- Trang bị bộ xử lý trung tâm làm nhiệm vụ điều khiển toàn bộ hệ thống và thu thập dữ liệu.
86
- Bổ sung thêm máy tính điều khiển dự phòng (Backup host) với nhà máy chỉ có một máy tính điều khiển.
- Thay thế các relay bảo vệ tại nhà máy không đủ điều kiện kết nối trao đổi thông tin bằng các relay thế hệ mới có hỗ trợ IEC61850.
- Thiết kế phần mềm giao diện, thực hiện điều khiển thiết bị, thu thập thông tin và truy xuất các dữ liệu từ các relay bảo vệ. Các phần mềm này phải tính đến khả năng như truy suất thông số, dữ liệu trong quá khứ, giám sát hệ thống điện tự dùng, mạng thông tin,… là cần thiết.
- Sử dụng các bộ chuyển đổi giao thức để các thiết bị hoạt động theo các giao thức khác nhau có thể giao tiếp được với nhau (theo IEC61850).
- Thay đổi cấu trúc mạng trao đổi thông tin của nhà máy thành cấu trúc dự phòng với mạng LAN kép hay mạng vòng nhằm hoạt động vớiđộ tin cậy và hiệu suất cao. - Kết nối với hệ thống SCADA của trung tâm điều độ hệ thống điện và xây dựng
mạng truyền thông với các nhà máy lân cận.