CHƯƠNG 2. PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG ÁN CHUYỂN ĐỔI TBA 110KV HỘI
2.5. GIẢI PHÁP RIÊNG VÀ DỰ TOÁN CỦA HAI PHƯƠNG ÁN
2.5.2. Phương án thay thế và bổ sung thiết bị mới
Với hiện trạng hệ thống điều khiển máy tính cũng như các thiết bị IED trong trạm không đồng bộ, do nhiều nhà sản xuất khác nhau, với cách thức tổ chức hệ thống điều khiển máy tính của nhà thầu tích hợp hệ thống cũng có nhiều điểm khác biệt. Để khắc phục tình trạng thường xuyên mất kết nối của các rơ le ngăn MBA T1 và Thanh Cái C41 theo giao thức Modbus ta sử dụng giải pháp thay thế các rơ le theo tiêu chuẩn IEC 61850.
Các thiết bị điều khiển vào ra (BCU) bổ sung mới làm nhiệm vụ giám sát tín hiệu phòng cháy chữa cháy, trạng thái các aptomat của thiết bị nhất thứ và sẽ được đấu nối trực tiếp vào mạng LAN nội bộ tại trạm.
Tại trạm đã được trang bị hệ thống điều khiển bằng máy tính theo giải pháp của nhà cung cấp cũ. Trạm đã sẵn sàng cho việc vận hành hệ thống trạm không người trực nên toàn bộ dữ liệu của trạm sẽ được thu thập và hiển thị đầy đủ trên giao diện giám sát vận hành tại Trung tâm điều khiển. Nhân viên vận hành tại Trung tâm hoàn toàn tương
tự như đang vận hành trên hệ thống điều khiển, giám sát tại trạm.
Hình 2.6. Mô hình kết nối truyền thông thay thế thiết bị mới
Máy tính thu thập dữ liệu (DataConcentrator) tại trạm, kết nối vào máy tính chủ STATION SERVER hiện hữu để thu thập dữ liệu trạm (không bao gồm dữ liệu công tơ). Đồng thời máy tính thu thập dữ liệu cũng được kết nối với hệ thống công tơ hiện hữu để thu thập dữ liệu đo đếm điện năng theo tiêu chuẩn IEC 62056. Thiết bị điều khiển vào ra BCU được bổ sung thêm mới để giám sát hệ thống PCCC, các aptomat thiết bị nhất thứ cũng được kết nối về máy tính thu thập dữ liệu để giám sát và truyền về trung tâm điều khiển.
Máy tính chủ tại hệ thống Trung tâm điều khiển (Communication & Data Server) thông qua hệ thống mạng truyền dẫn trung gian để kết nối trực tiếp đến các thiết bị máy tính thu thập dữ liệu tại trạm theo giao thức IEC 60870 – 5 – 104. Ngoài ra, từ các máy tính vận hành (Workstation Console) tại Trung tâm điều khiển thông qua kênh kết nối bảo mật đã được thiết lập, vận hành viên có thể kết nối trực tiếp, cấu hình, cài đặt các thiết bị rơ le khi cần thiết, hoặc truy xuất các bản ghi sự cố (SOE, EVENT) khi có sự cố xảy ra giúp cho quá trình phân tích, khôi phục, khắc phục sự cố một cách hiệu quả nhất.
Tại Trạm sẽ được trang bị 01 tủ thu thập dữ liệu với các thiết bị chính sau:
Máy tính công nghiệp làm việc như một máy tính trung tâm (Embedded Automation Computing Flatform) kết nối với STATION SERVER, công tơ số, các thiết bị rơ le và các thiết bị giám sát điều khiển I/O. Thiết bị này được trạng bị hệ thống phần mềm có giao thức tương thích thiết bị hiện hữu, thiết bị được trang bị mới và công tơ hiện hữu. Máy tính công nghiệp được trang bị lập trình logic điều khiển theo tiêu chuẩn IEC 61131.
01Thiết bị giám sát, điều khiển I/O (DI, DO) làm nhiệm vụ giám sát tín hiệu PCCC, trạng thái các aptomat thiết bị nhất thứ.
Thiết bị Router để kết nối tín hiệu SCADA tại Trạm và các tín hiệu hệ thống Camera về Trung tâm điều khiển.
Thiết bị chuyển mạch (Switch) để thiết lập hệ thống mạng nội bộ LAN tại trạm, kết nối tất cả thiết bị vào chung một hệ thống (IO, Camera, công tơ,…) tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thu thập, giám sát, điều khiển các thiết bị trong trạm.
Thiết bị chuyển đổi giao diện Serial – Ethernet để kết nối các thiết bị công tơ về hệ thống.
Cùng với hệ thống cáp điều khiển, giám sát, cáp kết nối mạng LAN, Serial.
01 tủ chuyển đổi nguồn 220VAC/48VDC/50A với các thiết bị chính sau:
01 hệ thống chuyển đổi nguồn 220VAC/48VDC/50A.
01 giàn ACCU 48VDC/200Ah
Ngoài việc thu thập dữ liệu hệ thống điện và hệ thống PCCC, tại trạm nếu còn thiếu các tín hiệu trạng thái thiết bị sẽ còn trang bị thêm thiết bị sau:
Rơ le trung gian lặp trạng thái tiếp điểm phụ 220VDC – 5A để bổ sung tín hiệu trạng thái các thiết bị nhất thứ và tín hiệu điều khiển các thiết bị nhất thứ về hệ thống Station Server/Gateway.
Để quan sát tình trạng làm việc của thiết bị nhất thứ, không gian phòng vận hành của trạm, tại trạm được lắp đặt hệ thống Camera IP có thể quan sát, điều chỉnh góc quan sát, phóng to thu nhỏ hình ảnh từ Trung tâm điều khiển xa.
Hệ thống phần mềm bổ sung tại trạm:
Trạm đã được trang bị hệ thống tự động hóa trạm (SAS), sẵn sàng cho việc vận hành không người trực, dữ liệu toàn trạm đã được thu thập về máy tính STATION SERVER. Để thu thập dữ liệu về DataConcentrator phục vụ cho Trung tâm giám sát điều khiển, hệ thống phần mềm tại trạm được bổ sung bao gồm:
Mô đun IEC60870 – 5 – 101/104 để kết nối và thu thập dữ liệu từ máy tính STATION SERVER và trả dữ liệu về hệ thống OCC. Đảm bảo kết nối hoàn toàn với các Trung tâm Điều độ hiện có (A3, Công ty Điện lực) theo các giao thức IEC 60870 –
5 – 101 và IEC 60870 – 5 – 104.
Mô đun IEC61850 để thu thập các dữ liệu PCCC, trạng thái aptomat của các thiết bị nhất thứ thông qua kết nối với thiết bị BCU, Rơle.
Mô đun Meter Protocol để thu thập thông số đo lường từ các công tơ vận hành trong trạm. Đáp ứng khả năng kết nối và xuất dữ liệu cho phần mềm đo xa (MDMS – Metering data management system) của EVNCPC theo định dạng yêu cầu.
Bộ đệm cơ sở dữ liệu quá khứ (Historial Data Buffer).
Hình 2.7. Mô hình kết nối phần mềm Dự toán thực hiện:
Bảng 2.3. Khối lượng công việc sử dụng giải pháp bổ sung thiết bị mới của TBA 110Kv Hội An có hệ thống tích hợp
TT Nội dung Đơn vị Số
lượng I. Thiết bị bổ sung:
1 Camera ngoài trời PTZ Bộ 1
2 Camera ngoài trời cố định Bộ 1
3 Camera trong nhà PTZ Bộ 1
4 Camera trong nhà cố định Bộ 1
TT Nội dung Đơn vị Số lượng
5 Đầu ghi Camera NVR Bộ 1
6 Switch Camera 8 port PoE Bộ 1
7 Nguồn POE cho Camera Bộ 4
8 Hệ thống cảnh báo xâm nhập (Trung tâm cảnh báo, 2 đầu
quét hồng ngoại, 5 công tắc từ giám sát cữa) Bộ 1
9 Modem Arctic 3G Gateway VPN Bộ 0
10 Thiết bị tập trung và chuyển đổi dữ liệu (Data
Concentrator and Protocol Translation Bộ 1
11
Hệ thống báo cháy báo khói (trung tâm báo cháy địa chỉ 1 loop, 16 đầu báo nhiệt, báo khói địa chỉ, đèn báo, chuông báo, nút ần khẩn, card mở rộng 16 output, ăcquy 2x7,5ah)
HT 1
12 BCU kết nối các tín hiệu bổ sung Bộ 1
13 Nguồn Advantech MRW-6400P-R Bộ 1
14 Đèn chiếu sáng sự cố điều khiển từ xa trong nhà Bộ 2 15 Đèn chiếu sáng sự cố điều khiển từ xa ngoài trời Bộ 2
16 Tủ điều khiển đèn chiếu sáng tự động Bộ 1
17 Acquy khô 12VDC – 27Ah Bộ 3
18 UPS Online 220VAC – 2000VA Bộ 1
19 Rơle thời gian 24h – 220VAC Bộ 1
20 Contactor 3pha 230VAC – 32 A Bộ 1
21 Nguồn 220VDC/24VDC – 10A Bộ 1
22 Tủ rack 19 inch 15U, 2 cánh Bộ 1
23 Vật tư lắp đặt, đấu nối Bộ 1
24 Rơle các loại theo tiêu chuẩn truyền thông IEC 61850
(Rơ le SEL 751A) Bộ 9
II. Phần mềm:
1
Phần mềm thu thập dữ liệu tại TBA hỗ trợ các giao thức
theo yêu cầu của phần mô tả kỹ thuật Bộ 1
2 Phần mềm kết nối công tơ tại trạm (Meter Head-Ends) Bộ 1 3 Phần mềm quản lý tập trung hệ thống camera Bộ 1 III. Thiết bị thông tin:
1 Nguồn 48VDC – 60A -3000A – Acquy 200Ah (2VDC –
500Ah) Bộ 1
TT Nội dung Đơn vị Số lượng
2 Converter 220VDC – 48VDC (500W) Bộ 1
IV. Cấu hình cài đặt, kiểm tra thí nghiệm hệ thống:
1 Phần mềm giao diện HMI cho hệ thống điều khiển tích hợp Toàn bộ 1 2
Kiểm tra đường truyền, thử nghiệm kết nối hệ thống
SCADA Toàn bộ 1
V. Hệ thống điều khiển bảo vệ:
1 Switch Ethernet Bộ 3
2 Router Bộ 1
3 BCU kết nối các tín hiệu bổ sung Bộ 1
Bảng 2.4. Dự toán công việc sử dụng giải pháp bổ sung thiết bị tập trung thu thập dữ liệu mới của TBA 110Kv Hội An có hệ thống tích hợp
Chi phí xây dựng 1.485.863.449 đồng
Chi phí thiết bị 2.505.596.500 đồng
Chi phí QLDA 96.411.901 đồng
Chi phí tư vấn ĐTXD 234.643.458 đồng
Chi phí khác 107.148.818 đồng
Chi phí dự phòng 404.601.857 đồng
Tổng cộng: 4.834.265.983 đồng
Đánh giá ưu nhược điểm phương án:
Ưu điểm:
- Thời gian thử nghiệm nghiệm thu ngắn.
- Đảm bảo thu thập đầy đủ dữ liệu, đồng bộ với hệ thống.
Nhược điểm:
- Chi phí vốn đầu tư cao.
- Không tận dụng lại được rơ le, thiết bị cũ thu hồi.