CHƢƠNG 2 : HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG SCADA ĐIỆN LỰC
2.2. Các yêu cầu truyền thông SCADA trong hệ thống điện
Nói chung, để một hệ truyền thông SCADA hoạt động đúng chức năng, cần phải thỏa mãn những yếu tố nhất định. Sau đây là một số yêu cầu cơ bản:
Các luồng dữ liệu phải được định danh, bao gồm: kích thước, nguồn và đích
của dữ liệu.
Cấu trúc hệ thống: mạch vòng, hình sao, cấu trúc dạng lưới, hoặc cấu trúc lai.
Các khả năng bộ xử lý và các thiết bị truyền thông sử dụng trong mạng. Sơ đồ
đánh địa chỉ khi thiết kế hệ thống truyền thông.
Các đặc tính vận chuyển (traffic characteristic) cũng rất quan trọng do các yêu cầu nghiêm ngặt về thời gian truyền dữ liệu trong hệ thống điện.
Các yêu cầu về hiệu năng của hệ thống truyền thông cần được làm rõ.
Độ tin cậy truyền thông, khả năng sao lưu hệ thống, khả năng khắc phục sự cố.
Việc định thời trong truyền thông.
Định dạng dữ liệu ứng dụng, và các yêu cầu với dịch vụ ứng dụng.
Có khả năng kháng nhiễu điện từ.
Các yêu cầu về mặt vận hành: các chỉ dẫn, bảo mật, quản lý mạng.
Trong hệ thống phân phối điện được tự động hóa ở mức tối thiểu, thông tin ở các trạm biến áp được giám sát và gửi tới các cấp điều khiển cao hơn. Khi hệ thống được tăng cường các khả năng điều khiển và truyền thông, sẽ hình thành lưới điện thông
minh (smart grid). Hạ tầng truyền thông được dùng để thu thập các dữ liệu từ khách
hàng và gửi thông tin từ trung tâm điều khiển tới người tiêu dùng. Động lực thúc đẩy sự phát triển của truyền thông trong lưới điện thông minh là nhằm cải thiện chất lượng hệ thống, đem lại lợi ích cho khách hàng, và để bảo vệ môi trường.
Hình 2-1: Hạ tầng truyền thông trong lưới điện thông minh.
Hình 2.1 thể hiện hạ tầng truyền thông trong lưới điện thông minh có sự mở rộng tới các hộ tiêu thụ, với nhiều lợi ích đạt được. Đầu tiên là sự cải thiện trong trải nghiệm người dùng. Ví dụ, sự cố mất điện khi xảy ra sẽ nhanh chóng được thông báo tới nhà cung cấp. Thời gian mất điện được giảm thiểu, hệ thống trở nên tin cậy hơn. Hệ thống
và cung cấp một số công cụ cho người dùng để giảm lượng tiêu thụ của họ trong thời gian cao điểm, nâng cao độ tin cậy cho hệ thống điện. Bằng việc đảm bảo sự tham gia của khách hàng, năng suất được nâng cao, giảm giá thành bảo dưỡng và vận hành hệ thống. Người vận hành có thể nhận được các thông tin thiết yếu theo thời gian thực, do vậy khả năng ra quyết định trong các tình huống xảy ra sự cố trên lưới cũng được cải thiện.
Các yêu cầu chính đối với hệ thống truyền thông trong lưới điện thông minh như sau:
2.2.1. Chất lƣợng dịch vụ (QoS)
Chất lượng dịch vụ (Quality of service – QoS) gồm 3 thành phần chính: thời gian trễ
giữa nguyên nhân và kết quả khi có sự thay đổi trong hệ thống được theo dõi, băng thông và khả năng đáp ứng. Công nghệ truyền thông trong smart grid đặc trưng bởi tính thời gian thực: các thông tin giám sát đo lường cần được gửi tới trung tâm điều khiển trong khoảng thời gian rất ngắn (cỡ milli giây), các yêu cầu về băng thông tăng lên với nhiều bản tin được truyền đi.
2.2.2. Tính tƣơng đồng
Sự tương đồng (Interoperability) được hiểu là nhiều kiểu hệ thống khác nhau cùng
làm việc, việc trao đổi thông tin được thông qua các thiết bị có tính tương thích. Khả năng này cho phép truyền thông 2 chiều và sự kết hợp giữa các thiết bị khác nhau trong smart grid.
2.2.3. Khả năng bảo mật
Hạ tầng truyền thông trong lưới điện thông minh có thể bị tổn hại do các cuộc tấn công khi nhiều thiết bị được kết nối mạng. Vấn đề có thể đến từ các nhân viên bất mãn, khủng bố, hoặc do thao tác sai của con người, lỗi thiết bị, thiên tai. Nếu hệ thống bảo mật kém, kẻ tấn công có thể xâm nhập thông qua các mạng truyền thông, truy cập vào phần mềm và thay đổi các cài đặt làm mất ổn định lưới điện.
2.2.4. Sự chuẩn hóa
Một lưới điện thông minh sử dụng nhiều tiêu chuẩn khác nhau trong các khâu phát điện, truyền tải, phân phối, điều khiển và truyền thông định nghĩa bởi IEEE. IEEE P2030 là một nhóm tiêu chuẩn như vậy, tập trung vào 3 lĩnh vực chính: năng lượng, công nghệ thông tin và truyền thông.