- Phía 220kV: I0kđ 51(220) N kI 0 dđBI 0,3.1200 36 0A
6.4.Điều khiển và giám sát
Thuật ngữ điều khiển và giám sát thƣờng đƣợc dùng để chỉ vận hành từ xa (Điều khiển) các trang bị điện nhƣ động cơ, máy cắt và việc thông tin trở lại (giám sát) để chứng tỏ rằng các yêu cầu đúng đã đƣợc thực hiện. Nhƣ đã nhận xét ở trên, các hệ thống điều khiển giám sát đơn giản đƣợc sử dụng thời kỳ đầu của vận hành hệ thống điện. Trong các hệ thống nhƣ vậy, việc giám sát thực hiện bằng đèn báo, thí dụ đèn xanh để chỉ thị thiết bị đƣợc cắt nguồn, đèn đỏ để chỉ thiết bị đƣợc đóng nguồn. Khi một thao tác nhƣ mở một máy cắt đƣợc thực hiện điều khiển ở xa, sự thay đổi đèn đỏ sang đèn xanh tại trung tâm vận hành sẽ xác định rằng thao tác đó đƣợc thực hiện thành công.
Trong các hệ thống ban đầu, đƣờng dây thông tin giữa nơi vận hành và thiết bị điện đƣợc điều khiển cần phải có với mỗi đơn vị điều khiển và giám sát từ xa. Khi số lƣợng thiết bị điện tăng lên, giá thành và sự phức tạp hệ thống cũng tăng lên tƣơng ứng. Nếu khoảng cách điều khiển khá lớn, giá thành hệ thống sẽ tăng rất cao trong khi độ tin cậy lại giảm sút do các nhiễu loạn trong mạch điều khiển và khả năng hƣ hỏng vật lý của mạch điều khiển quá dài.
Một vài hạn chế của mạch dẫn thẳng kiểu một đối một giữa thiết bị điều khiển và đƣợc điều khiển có thể đƣợc khắc phục bằng các role lựa chọn tƣơng tự nhƣ loại đƣợc dùng trong các hệ thống quay số điện thoại. Bằng cách đó có thể chọn đƣợc thiết bị cần điều khiển, điểu khiển nó và gửi tín hiệu giám sát về vị trí vận hành mà chỉ cần dùng một dây thông tin. Tuy nhiên hệ thống đó rất phức tạp và rất khó thực hiện về mặt kỹ thuật. Chúng bị hạn chế về tốc độ thao tác cũng nhƣ khối lƣợng dữ liệu tối đa có thể chuyển đƣợc khi số các thiết bị đƣợc điều khiển và giám sát tăng lên.
Sự ra đời của các phƣơng pháp thông tin điện tử và truyền dẫn dữ liệu số đã làm tăng thêm khả năng của hệ thống điều khiển và giám sát. Các hệ thống nhƣ
Nguyễn Trung Hiếu – Đ4H1 Page 85
vậy trở nên có độ tin cậy cao hơn và giá thành thấp hơn so với các hệ thống cũ. Việc quét tuần tự các trạm ở xa và các thiết bị trong trạm đƣợc trang bị thiết bị đầu cuối giám sát từ xa cho phép một trạm chính có thể điều khiển một vài trạm ở xa và nhiều thiết bị trong mỗi trạm. Hơn nữa nó cũng có thể thông báo lại cho trạm chính các thao tác điều khiển đã đƣợc thực hiện cũng nhƣ các thông số nóng của đối tƣợng nhƣ dòng điện, điện áp, công suất và nhiều đại lƣợng khác cần giám sát. Một trong những tiến bộ nữa là việc giảm bớt số lƣợng dữ liệu truyền giữa các thiết bị ở xa và trạm chính. Điều này đƣợc thực hiện nhờ một thủ tục gọi là "báo cáo khi có trƣờng hợp bất thƣờng", theo đó các dữ liệu chỉ đƣợc truyền khi chúng thay đổi hoặc rơi ra ngoài vùng giới hạn cho trƣớc.
Trong các hệ thống nhƣ vậy, thiết bị chủ yếu của trạm chính sẽ lần lƣợt quét các thiết bị đầu cuối từ xa (RTU) bằng cách gửi một thông báo ngắn tới từng RTU để xem mỗi RTU có vấn đề gì phải báo cáo. Nếu có, thiết bị này sẽ gửi thông báo ngƣợc lại cho thiết bị chủ và dữ liệu nhận đƣợc sẽ đƣợc lƣu trữ trong máy tính. Nếu cần, một tín hiệu điều khiển sẽ đƣợc gửi tới RTU đang xét và các thông báo hoặc một tín hiệu cảnh báo sẽ đƣợc máy in của thiết bị chủ in ra hoặc đƣợc hiển thị trên màn hình kiểu tivi (CRT) hay màn hình tinh thể lỏng. Trong phần lớn các hệ thống chu trình quét tất cả các RTU đƣợc thực hiện trong khoảng vài giây. Tuy nhiên, trong trƣờng hợp có sự cố tại một trạm nào đó, thông báo sẽ đƣợc gửi từ thiết bị đầu cuối ở đây về thiết bị chủ quá trình quét bình thƣờng sẽ bị dừng lại đủ để thiết bị chủ nhận đƣợc thông báo và phát tín hiệu cảnh báo sao cho ngƣời điều hành có thể phản ánh tức thì, hoặc là trong một vài trƣờng hợp, sao cho thiết bị chủ có thể tự động thực hiện các thao tác điều khiển xác định trƣớc. Trong đa số trƣờng hợp, khi có bất kỳ sự kiện nào trạng thái của tất cả các trạm đƣợc trang bị RTU có thể giám sát đƣợc trong mỗi khoảng thời gian ngắn, bằng cách đƣợc cung cấp thông tin tổng quan mới nhất về tình trạng hệ thống điện.
Hầu hết các hệ thống điều khiển giám sát đều đƣợc trang bị máy tính: thiết bị chủ thực chất là một máy tính số với mạch đầu vào/đầu ra để chuyển tín hiệu điều khiển tới RTU và nhận thông báo từ chúng. Thông tin nhận đƣợc hiển thị trên màn hình hoặc máy in để in ra các bản báo cáo cần đƣợc lƣu trữ lâu. Màn hình cũng có thể hiển thị các thông tin đồ hoạ.