3.2 Tiêu chuẩn IEC và khảnăng đáp ứng ở Việt Nam
IEC ( Tổ chức kỹ thuật điện quốc tế ) là một tổ chức toàn thế giới cho sự tiêu chuẩn hoá gồm có tất cả các uỷ ban kỹ thuật điện quốc gia ( những uỷ ban IEC quốc gia). Mục tiêu của IEC đẩy mạnh sự hợp tác quốc tế về tất cả các câu hỏi quan tâm sự tiêu chuẩn hoá trong những lĩnh vực điện tửvà điện. Đơn giản hoá các cơ sở dữ liệu và kiểm soát tất cả các chức năng tựđộng hoá. Có khá nhiều các tiêu chuẩn IEC cho hệ thống điều khiển giám sát nhà máy điện nói chung và nhà máy thủy điện nói riêng:
- IEC 62270: Tự động hóa nhà máy thủy điện – Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều khiển dựa trên máy tính.
43
- IEC 60439: Hướng dẫn lắp đặt và điều khiển các thiết bị đóng cắt hạ áp. - IEC 60529: Các yêu cầu về cấp độ bảo vệ (mã IP).
- IEC 60870: Đặc điểm về hệ thống và thiết vị thông tin.
- IEC61850: Các hệ thống và mạng truyền thông trong trạm điện. - IEC 61131: Các yêu cầu về lập trình.
- …
Ngoài ra còn có một số các tiêu chuẩn hữu ích khác của hệ thống tiêu chuẩn IEEE:
- IEEE Std 1249-1996: Hướng dẫn vận hành tự động hoá nhà máy thuỷ điện trên nền máy tính điều khiển.
- IEEE Std 1020 – Hướng dẫn cho hệ hệ thống điều khiển nhà máy thủy điện nhỏ.
- …
Ngày nay nền kinh tế và khoa học kỹ thuật Việt Nam đang từng bước hòa nhập vào phát triển mạnh mẽ của thế giới. Quá trình thâm nhập, ứng dụng thế hệ thiết bị mới (Relay bảo vệ, các thiết bị điều khiển, hệ thống điều khiển, thông tin điện lực…) được thực hiện theo từng bước, mang đặc điểm của một nước đang phát triển và cũng theo sát với phát triển của những thế hệ mới nhất. Công nghệ thông tin công nghiệp, văn phòng, cùng kiến trúc mạng LAN, WAN đã có mặt tại mọi nơi trong mạng thông tin điện lực Việt Nam. Kèm theo đó, khái niệm “ Máy tính hóa” điều khiển và bảo vệ đang là xu hướng của tương lai, nâng cao và hoàn thiện vai trò của máy tính trong môi trường này Việt Nam có những mặt thuận lợi khi theo chiến lược tiếp cận các kỹ thuật mới, đưa vào ứng dụng những thiết bị, hệ thống tiên tiến nhất ngay trong giai đoạn phát triển ban đầu không trải qua thời gian và chi phí thử nghiệm, có đội ngũ kỹ thuật có năng lực nhạy bén, tránh được sai lầm từ những bài học và kinh nghiệm của các nước đi trước.
Để giải quyết các hạn chế vẫn còn tồn tại rất lớn trong các nhà máy thủy điện hiện nay đã được nêu ởtrên như :
- Thiếu tính đồng bộ trong quá trình phối hợp điều khiển giữa hệ thống chính và các thiết bị điều khiển phụ.
44
- Khó khăn trong việc liên lạc giữa các thành phần trong hệ thống cũng như toàn hệ thống tới trung tâm điều khiển từ xa (trung tâm điều độ điện),
- Các thông tin thiếu xót hay không chính xác. - Khó khăn trong việc chuẩn đoán, xử lý lỗi và sự cố.
- Khó khăn trong việc đồng bộ hóa thiết bị của nhiều nhà cung cấp khác nhau trong một hệ thống.
- Kết cấu liên lạc rườm rà, phức tạp.
- Khả năng cấu hình hệ thống phức tạp, tốn nhiều thời gian và công sức.
3.3 Những tiện ích khi ứng dụng tiêu chuẩn IEC61850 vào các nhà máy thủy điện
IEC61850 không chỉđơn thuần là 1 giao thức liên kết nối tiếp được thiết kế trên nền TCP/IP-Ethernet. Mà IEC61850 được thiết kế để tích hợp từ các thiết bị cấp trường đến những hoạt động cấp cao, và cung cấp 1 sốlượng lớn các chức năng mà những giao thức truyền thống không có. Tính ưu việc của IEC61850 có trực tiếp và tích cực đến chi phí thiết kế, xây dựng, lắp đặt và vận hành hệ thống. [9]
Các tính năng và đặc điểm của IEC61850 nói chung và IEC61850 – 7 – 410, IEC61850 – 7 – 510 nói riêng có những lợi thế sẽ được liệt kê dưới đây. Một số đặc điểm dường như rất nhỏnhưng lại có những tác động to lớn đến hệ thống tựđộng hóa trong nhà máy thủy điện, ví dụ như việc sử dụng VLAN và cờ ưu tiên (priority flags) cho GOOSE và SMV giúp việc chuyển mạch thông minh hơn là khi sử dụng chuyển mạch Switch Ethernet, điều đó mang lại những lợi ích đáng kể.
Giảm chi phí lắp đặt : IEC61850 cho biết sự thay đổi về dữ liệu và trạng thái một cách nhanh chóng bằng việc sử dụng GOOSE và GSSE thông qua mạng LAN mà không cần phải đấu nối thêm dây. Điều này làm giảm đáng kể chi phí lắp đặt, thay đổi độ lớn về mặt trao đổi dữ liệu ta chỉ cần cấu hình lại băng thông của mạng LAN loại bỏ được việc thi công máng, rãnh cáp điện…
- Giảm chi phí khi đầu tư các bộ chuyển đổi ( Transducer ): Thay vì phải trang bị cho mỗi thiết bị một bộ chuyển đổi tín hiệu (Transducer ), những thiết bị hỗ trợ tiêu chuẩn IEC61850 tích hợp kỹ thuật lấy mẫu giá trị đo ( Sampled Measured Values ).
45
Sử dụng tính năng kỹ thuật này thay thế việc sử dụng những bộ chuyển đổi tín hiệu thông thường ( Transducer ), hệ thống dây điện, và giảm chi phí bảo trì.
- Giảm chi phí vận hành : Chi phí cài đặt và cấu hình hệ thống giảm đáng kể vì những thiết bị hỗ trợ tiêu chuẩn IEC61850 có những phần mềm đi kèm, người dùng có thể cấu hình online thay vì thủ công như các thiết bị truyền thống. Chỉ cần xuất một file SCL các kỹ thuật viên có thể cấu hình cho tất cả các ứng dụng Client mà không cần phải mất công cấu hình cho từng Client riêng lẻ. Với kỹ thuật này loại bỏ được hầu hết các kỹ thuật cấu hình thủ công, loại bỏ đáng kể sai sót và công việc có tính chất lặp lại.
- Giảm chi phí tích hợp : Bằng việc thiết lập cùng một loại công nghệ mạng đang được sử dụng rộng rãi hiện nay của hầu hết các hãng, việc kết nối, giải pháp tích hợp cũng linh hoạt và giảm chi phí. Thay vì sử dụng RTU, tốn kém về mặt giá thành, phức tạp về việc cấu hình đưa dữ liệu về trung tâm điều khiển – giám sát, việc tích hợp những ứng dụng mạng trong tiêu chuẩn IEC61850 cho phép việc kết nối không cần thông qua thiết bị đầu cuối riêng lẻ hoặc phải cấu hình lại thiết bị. [9]