3 .1Thu thập dữ liệu
3. Sơ đồ nguyín lý hệ thống điều khiển tích hợp cho một trạm biến âp:
3.2 Thiết bị phần cứng:
3.2.1 Mây tính chủ (SYS500):
Mây tính chủ được đặt ở phịng điều khiển ở trạm nhằm thực hiện câc chức năng sau:
• Thu thập dữ liệu từ câc thiết bị bín ngoăI như IED, RTU…
• Quản lý giao tiếp người mây.
• Thực hiện câc chức năng quản lý cấu hình hỗ trợ dự phịng.
• Duy trì cơ sở dữ liệu.
• Hỗ trợ tất cả chức năng SCADA vă câc phần mềm ứng dụng.
• Điều khiển đặt lại cấu hình vă khởi động lại hệ thống.
SVTH : Nguyễn Nhật Ânh- 01Đ2A
Trang - 45 - Máy tính ch Máy dự phòng Non- IEDs Khi Xư Lý ChÝnh IEDs LAN 1 LAN 2 Th«ng tin Thiết bị trong trạm (máy cắt, dao cách ly)
3.2.2 Mây tính lưu trữ dữ liệu quâ khứ:
Ngoăi mây tính chủ phục vụ cho việc vận hănh trạm, hệ thống cịn được trang bị thím mây tính dự phịng có chức năng lưu trữ dữ liệu quâ khứ vă có thể thay thế cho mây tính chủ trong trường hợp sự cố. Mây tính lưu trữ dữ liệu quâ khú thực hiện câc chức năng sau:
• Thu thập dữ liệu từ hệ thống ở nhiều dạng khâc nhau: tương tự, luỹ kế
• Thuật tơn nĩn thơng minh để giảm thiểu dung lượng bộ nhớ. Quâ trình thu thập đến lưu dữ liệu được thực hiện theo chu trình thể hiện như trín hình:
Thơng tin từ câc thiết bị IEDs được thu thập bởi câc thiết bị ở mức ngăn, sau đó qua q trình xử lý thơ để lọc câc tín hiệu cần thiết đưa về hệ thống cơ sở dữ liệu trạm. Tại đđy, thực hiện việc phđn tích, xử lý dữ liệu bởi khối ử lý chính tại trạm. Câc thơng tin sau khi xử lý được hiển thị trín măn hình, mặt khâc, nó cũng sẽ được lưu trữ trong hệ thống lưu trữ dư liệu theo kiểu ngăn xếp. Câc số liệu lưu trữ được nĩn lại để giảm thiểu dung lượng bơ nhớ.
3.2.3 Khối xử lý chính:
Khối năy thực hiện chức năng tích hợp vă xử lý thơng tin trong hệ thống. Khối xử lý chính lă thiết bị thu thập dữ liệu từ câc thiết bị thông minh khâc trong trạm, xử lý vă thu thập tập trung dữ liệu cung cấp cho câc thiết bị khâc như RTU, PLC… tạo sự liín hệ giữa câc IED vă nhđn viín vận hănh, bảo dưỡng.
SVTH : Nguyễn Nhật Ânh- 01Đ2A
Trang - 46 -
Đồ ân tốt nghiệp Nghiín cứu hệ thống điều khiển tích hợp cho trạm
biến âp110KV
Câc chức năng của khối xử lý chính:
• Xử lý thơng tin: nhận vă gởi thông tin, cho phĩp kết nối với câc thiết bị khâc nhau( câc rơle, mây tính, modem, RTUs…..)
• Cơ sở dữ liệu tự động: nhận, phđn tích, lưu trữ, phđn phối dữ liệu.
• Kết nối mạng: cho phĩp kết nối với nhiều mạng khâc nhau( Modbus…)
• Lập trình điều khiển: biểu thức lập trình mạnh sử dụng cho câc chức năng điều khiển.
• Cổng chuyển đổi thông minh: tạo ra nhiều chức năng cho người sử dụng.
• Nguồn đồng bộ thời gian: phđn phối tín hiệu IRIG-B thơng qua câc cổng nối tiếp
Trước đđy, khi khơng có khối xử lý chính, để thực hiện việc tích hợp trạm phảI kết nối sơ đồ rất phức tạp.
Sơ đồ tích hợp khi khơng có khối xử lý chính Local HMI: giao diện người-mây tại trạm.
IED( Intelligent Electric Device): Thiết bị điện thông minh. GPS clock( Global Position System): nguồn đồng bộ thời gian. Port Switch: cổng chuyển đổi.
Trín hình ta thấy, để giao diện với câc thiết bị thông minh trong trạm ta phảI kết nối thông qua một mạng riíng vă phảI tạo ra đồng bộ thời gian thơng qua tín hiệu IRIG-B( Inter Range Instrumentation Group) từ tín hiệu GPS, hoặc khi kết nối với hệ thống SCADA, ta cũng phảI thực hiện việc kết nối đến từng thiết bị.
SVTH : Nguyễn Nhật Ânh- 01Đ2A
Trang - 47 - GPS clock RTU/PLC Local HMI Modem Port switch
Khi sử dụng khối xử lý chính, sơ đồ trở nín đơn giản hơn, có thể kết nối được nhiều thiết bị thông minh hoặc không thơng minh. Sơ đồ tích hợp khi có khối xử lý chính thể hiện:
Sơ đồ tích hợp khi có khối xử lý chính.
3.2.4 Câc rơle:
Ngoăi câc chức năng bảo vệ cơ bản như bảo vệ quâ dòng, bảo vệ so lệch…,rơle hiện nay cịn có thím câc chức năng sau:
• Giâm sât nguồn một chiều trạm:
Rơle sử dụng bộ phận giâm sât nguồn một chiều trạm để cảnh bâo mức điện âp thấp hoặc cao trong q trình đóng cắt vă câc chức năng điều khiển khâc. Khi điện âp nguồn dưới hoặc trín mức ngưỡng sẽ phât lệnh cảnh bâo. Vùng cảnh bâo thể hiện như trín hình:
SVTH : Nguyễn Nhật Ânh- 01Đ2A
Trang - 48 - Local HMI GPS Clock Modem SCADA Master Khỉi xö lý chÝnh IED IED IED IED
Đồ ân tốt nghiệp Nghiín cứu hệ thống điều khiển tích hợp cho trạm
biến âp110KV
Khi điện âp nguồn một chiều nằm trong khoảng( DC2P, DC3P) thì hệ thống lăm việc bình thường.
Khi điện âp nguồn một chiều nằm trong khoảng( DC1P, DC2P) vă ( DC3P, DC4P) thì hệ thống sẽ phât lệnh cảnh bâo.
Khi điện âp nguồn một chiều lớn hơn DC4P vă nhỏ hơn DC1P thì hệ thống sẽ bâo động vă không cho phĩp lăm việc.
Sơ đồ logic phât lệnh cảnh bâo thể hiện:
• Giâm sât mây cắt.
• ……