3.1.1 Yêu cầu chung của hệ thống
Yêu cầu của hệ thống được đặt ra như sau :
- Các thiết bị phần mềm phải có khả năng tương thích trên nhiều hệ thống, thiết bị được cung cấp bởi nhiều đơn vị sản xuất khác nhau. - Thời gian đáp ứng đối với tín hiệu trạng thái 2 bit và 1 bit là 10 ms,
trong khi đó thời gian đáp ứng của tín hiệu đo lường là 2s. Sai số đo lường không được vượt quá 1% trên toàn dải đo. Độ trễ của tín hiệu không được vượt quá 4s.
- Các thay đổi trạng thái phải được truyền kèm theo thông tin thời gian đầy đủ năm-tháng-ngày-giờ-phút-giây-mili giây để phản ánh chính xác thời gian thay đổi trạng thái.
- Trang bị bộ nhớ trung gian với dung lượng đủ lớn để lưu trữ dữ liệu về các thay đổi trạng thái phòng trường hợp mất kết nối giữa nhà máy với trung tâm điều độ với thời gian ít nhất là 10 ngày. Các thông tin này sẽ được truyền về trung tâm điều độ sau khi khôi phục kết nối.
- Các mạch đo lường của hệ thống SCADA phải dùng chung mạch TU, TI với mạch đo lường của trạm.
- Bộ xử lý chủ : Bộ xử lý chủ phải dựa trên các chuẩn công nghiệp và khả năng liên kết mạng mạnh như Ethernet, TCP/IP, UNIX, Window 7, 8 hoặc cao hơn. Nó cũng phải có cấu trúc mở, không có những giao tiếp hoặc sản phẩm độc quyền. Khă năng truy vấn ngôn ngữ ( structured query language -SQL) và tính toán trong toàn doanh nghiệp phải được hỗ trợ.
- Giao diện người dùng: Giao diện người dùng trong hệ thống phải được thiết kế một cách trực quan để vận hành hiệu quả, tránh nhầm lẫn. Màn hình hiển thị phải bao gồm sơ đồ 01 sợi của hệ thống, các tín hiệu trạng thái của máy cắt, dao cách ly,… hay giá trị đo lường thông số của các tổ máy. Bên cạnh đó phải hiển thị danh sách tín hiệu rơ le bảo vệ các tổ máy, máy biến áp ,… như tín hiệu Trip, tín hiệu Alarm,..
- Gateway : Cổng truyền thông chuẩn, cho phép giao tiếp, truy vấn và điều khiển ngược các dữ liệu từ hệ thống tại nhà máy.
Hệ thống sau khi bổ sung, hoàn thiện bên cạnh cơ sở vật chất đang có tại nhà máy thì sẽ bao gồm các thành phần sau :
Một máy tính engineer có chức năng cấu hình, lập trình, sửa đổi chương trình,..
Bốn màn hình vận hành giám sát tương ứng với bốn trang HMI : - Màn hình giám sát và điều khiển phía trạm 220kV.
Thiết bị điều khiển PLC nhằm điều khiển hệ thống, thu thập các tín hiệu bổ sung cho nhà máy. Các thiết bị đo lường và chuyển đổi tín hiệu ( Transmiter và Transducer) kết nối trực tiếp với máy tính engineer ).
Hệ thống này được bổ sung các chức năng :
Điều khiển :
Tăng giảm công suất hữu dụng, công suất phản kháng, điện áp đầu cực.
Các khóa điều khiển riêng từng tổ máy.
Giám sát :
Giám sát các tín hiệu cảnh báo sự cố Trip, Alarm.
Giám sát tăng giảm công suất của từng tổ máy theo thời gian (Có đồ thị thời gian thực và đồ thị lịch sử).
Giám sát các giá trị đo lường vận hành từng tổ máy, đường dây
3.1.2 Yêu cầu đối với thiết bị điều khiển
Việc lựa chọn thiết bị điều khiển cho hệ thống điều khiển và giám sát của nhà máy thủy điện Đồng Nai 5 có những yêu cầu được liệt kê dưới đây :
• Bộ vi xử lý : 16 bit
• Bộ chuyển đổi tương tự số ADC : 12 bit
• Mức độ dự phòng cho tín hiệu vào/ra : ít nhất là 20 % cho mỗi loại tín hiệu.
• Nguồn điện cấp cho thiết bị điều khiển phải đảm bảo khi hệ thống điện tự dùng của trạm bị mất.
• Có khả năng giao tiếp với hệ thống rơ le bảo vệ tại các tổ máy, máy biến áp,.. và các thiết bị điện tử thông minh IED.
• Có khả năng ghi lại các sự kiện xảy ra và đồng bộ với thời gian của trung tâm điều độ.
• Kết nối với các Remote IO để điều khiển phân tán trong nhà máy.
• Có các giao thức truyền thông : IEC 60870-5-101/104, Modbus TCP/IP, Profibus ,…
• Bộ cơ sở dữ liệu của thiết bị phải đủ lớn để lưu trữ dữ liệu truyền / nhận giữa nhà máy và trung tâm điều độ được đảm bảo phòng sự cố xảy ra.
• Có khả năng tự kiểm tra và giám sát hệ thống, cảnh báo tại chỗ và gửi về trung tâm điều khiển khi có sự cố xảy ra.
mức các đại lượng của thiết bị như dòng điện, điện áp, công suất,…Khi các đại lượng này vượt quá định mức cho phép, hệ thống sẽ đưa ra tín hiệu cảnh báo cho người vận hành biết. Các rơ le bảo vệ sẽ đưa ra các tín hiệu ngắt để bảo vệ thiết bị khỏi sự cố hỏng hóc.
Giá trị đo lường :
o Các giá trị này được biến đổi qua TU,TI rồi được đọc về các Transducer tương ứng để xuất ra các tín hiệu gửi về PLC/RTU như tín hiệu 4-20 mA hoặc qua giao thức truyền thông như Modbus.
o Đối với thanh cái : tần số (Hz), điện áp (kV).
o Đối với máy biến áp : Công suất tác dụng (MW), công suất phản kháng (Mvar), cường độ dòng điện (A) ở các cấp khác nhau của MBA.
o Đối với tổ máy phát : Công suất tác dụng (MW), công suất phản kháng (Mvar), cường độ dòng điện (A), điện áp (kV), tần số (Hz).
3.1.4 Yêu cầu đối với bộ điến đổi (Transducer)
Nếu là loại không lập trình được : Các giá trị thiết lập sẵn phải tương thích với các giá trị đo lường TU, TI và các đầu vào/ra của PLC.
Nếu là loại lập trình được, nhà cung cấp phải đảm bảo việc thiết lập lại cấu hình theo yêu cầu thực tế hoặc cung cấp phần mềm giao diện để thực hiện việc lập trình.
Khuyến nghị nên sử dụng các loại Transducer lập trình được để có thể thay đổi tương thích với các thay đổi giá trị của TU và TI tại trạm.
Cấp chính xác ≤ 0.2%.