- 51 N: Quá dịng chống chạm đất thời gian trễ 51V : Quá dịng cĩ kiểm tra điện áp.
2.5.5 Các yêu cầu về chức năng đối với hệ thống điều khiển bằng máy tính
− Thu thập dữ liệu
Hệ thống tích hợp cĩ thể thu thập tất cả phần dữ liệu từ các thiết bị IED được lắp đặt trong trạm. Bên cạnh đĩ hệ thống cịn cung cấp các phương tiện để thu thập các tín hiệu đầu vào, khơng cĩ sẵn ở các thiết bị IED, chẳng hạn như các rơ
le cơ điện, báo sự cố hệ thống ắc qui trạm, báo khĩi /báo cháy, các tín hiệu báo
động cĩ sự xâm nhập. Hệ thống tích hợp cĩ thể thu nhận các dữ liệu tương tự
cũng tốt như thu nhận các tín hiệu trạng thái. Khả năng dự trữ được thiết lập trong chức năng thu thập dữ liệu của hệ thống tích hợp đáp ứng việc quản lý các yêu cầu phát sinh trong tương lai.
− Các dữ liệu tương tự
Hệ thống tích hợp phải cĩ khả năng thu nhận các dữ liệu tương tự chẳng hạn nhưđiện áp, dịng điện, cơng suất tác dụng và phản kháng trên cả 3 pha của từng thiết bị cơng suất.
Hệ thống MBA và cuộn dây, nhiệt độ khơng khí xung quanh và các đại lượng tương tự khác từ các nguồn khơng phải IED. Hệ thống cĩ thể thu nhận trực tiếp
các tín hiệu điện tích hợp cũng phải cĩ khả năng thu nhận thêm các tín hiệu tương tự như nhiệt độ dầu xoay chiều đầu vào tốt như các tín hiệu một chiều mà khơng cần bộ chuyển đổi. Hệ thống cĩ thể thu nhận được các dữ liệu tương tự cĩ
độ phân dải cao để trả lời những phàn nàn về chất lượng điện năng và đánh giá các hoạt động sửa chữa.
Độ chính xác của các tín hiệu tương tự của hệ thống tích hợp yêu cầu ≤1%.
− Dữ liệu trạng thái
Hệ thống tích hợp sẽ thu nhận các chỉ thị trạng thái sẵn cĩ cũng như các thơng tin cần thiết để xác định trạng thái của thiết bị điện. Ví dụ, hệ thống cảnh báo vận hành khi thiết bị bị sự cố hay quá tải, sự mất điện của khách hàng, các tín hiệu báo thời điểm bảo dưỡng khi phát hiện sự hư hỏng, chẳng hạn của ngăn tụ và hư hỏng của hệ thống tích hợp hoặc thiết bị IED.
Hệ thống tích hợp sẽ quét các tín hiệu trạng thái đầu vào ít nhất 1 lần trong 1s và sẽ thơng báo tất cả các điểm thay đổi trạng thái trên cơ sở loại trừ (cĩ nghĩa là chỉ khi nào trạng thái đầu vào thay đổi trạng thái).
− Thơng tin về trình tự của các sự kiện (SOE)
Hệ thống tích hợp phải cĩ khả năng gắn nhãn thời gian cho các sự kiện trong trạm, chẳng hạn như tín hiệu cắt của rơ le hay cảnh báo, tạo ra các bản thơng báo ghi trình tự các sự kiện gắn liền với thời gian xảy ra. Hệ thống tích hợp thu thập các dữ liệu SOE từ mỗi thiết bị IED và các thiết bị vào ra trực tiếp RTU và phải tạo ra danh sách các sự kiện từ tất cả các thiết bị IED theo trình tự
thời gian thực. Một phương tiện phải được cung cấp để đồng bộ thời gian gán cho dữ liệu SOE của các thiết bị IED tại một trạm và giữa các trạm.
− Các dữ liệu dạng sĩng
Hệ thống phải cĩ khả năng hiển thị các dữ liệu sự cố, dao động hệ thống dưới dạng đồ hoạ. Hệ thống phải bao gồm các cơng cụ giúp việc phân tích dữ
liệu, chẳng hạn phân tích thành phần hài. Nĩ phải cĩ khả năng hiển thị giá trị tại bất kỳđiểm lựa chọn nào trên đồ thị dạng sĩng dưới dạng số.
Hệ thống tích hợp phải thu nhận các thơng tin cần thiết để phân tích các sự cố hệ thống, chẳng hạn như các bản ghi trình tự sự kiện, các dạng sĩng đồ
hoạ,... Nĩ cĩ thể chuyển các thơng tin về sự cố và chất lượng điện năng theo yêu cầu tới các địa điểm được chỉ định để phân tích tiếp theo.Những người sử dụng trước tiên các thơng tin sự cố là các kỹ sư tính tốn độ tin cậy hệ thống phân phối và các kỹ sư tính tốn chất lượng điện năng. Các kỹ sư tính tốn bảo vệ
cũng sử dụng các dữ liệu này để chuẩn đốn sự hoạt động của hệ thống bảo vệ. Cơng việc bảo dưỡng cũng quan tâm đến các thơng tin về sĩng hài do sự tập trung trên một phạm vi rộng các thiết bị phân phối và tụ bù. Các dữ liệu về sự cố được xử lý, chẳng hạn nhưđịnh vịđiểm sự cố và cường độước tính, là mối quan tâm của những người vận hành hệ thống.
− Điều khiển
Hệ thống tích hợp phải cĩ khả năng liên kết các chức năng điều khiển của các hệ thống điều khiển riêng rẽ và các bộđiều khiển logic cĩ thể lập trình được (PLC). Hệ thống tích hợp phải được sử dụng để thực hiện các chức năng điều khiển khơng giới hạn thời gian nhưđiều khiển bộ chuyển nấc máy biến áp, điều khiển điện áp và các chức năng tương tự khác. Hệ thống khơng được sử dụng để
thực hiện các chức năng điều khiển cĩ giới hạn thời gian như loại trừ sự cố. Các chức năng giới hạn thời gian như vậy sẽđược thực hiện trực tiếp bởi các thiết bị
rơ le bảo vệ, độc lập với hệ thống tích hợp.
Hệ thống tích hợp phải cĩ khả năng thực hiện các logic điều khiển phức tạp để
thực hiện các chức năng điều khiển trạm như khố bộ chuyển đổi, cân bằng tải,
điều khiển điện áp. Các thuật tốn điều khiển phải được thực hiện bằng 1 ngơn ngữ lập trình bậc cao tiêu chuẩn (như C ++...), lập trình lơgic kiểu bậc thang hoặc một loại ngơn ngữ lập trình bậc cao khác.
Trong các trạm mới, các điều khiển tự động tại trạm (VD đĩng lặp lại, điều khiển khơng cĩ điện áp) sẽđược thực hiện bởi các rơ le bảo vệ IED hoặc các bộ điều khiển lập trình logic (phụ thuộc vào mức độ phức tạp của các điều khiển). Khơng nhất thiết địi hỏi phải cĩ dự phịng cho các điều khiển tự động; Tuy
nhiên khơng cho phép bất cứ một sự cố tại một điểm đơn lẻ nào được phép làm vơ hiệu hố hệ thống điều khiển tại chỗ và hệ thống SCADA.
− Điều khiển trực tiếp
Bên cạnh các thao tác điều khiển được thực hiện thơng qua các thiết bị
IED, hệ thống tích hợp phải cĩ khả năng thực hiện các điều khiển trực tiếp ở đầu ra. Hệ thống tích hợp phải bao gồm các cổng ra điều khiển tức thời và các cổng ra điều khiển cĩ giữ trạng thái. Mỗi đầu ra điều khiển tức thời sẽ tạo ra một xung cĩ độ dài đủ lớn để cĩ thể tác động chắc chắn đến đối tượng được điều khiển. Các đầu ra điều khiển cĩ giữ trạng thái sẽ duy trì trạng thái ban đầu cho đến khi cĩ lệnh thay đổi trạng thái cổng ra. Các đầu ra điều khiển tức thời và điều khiển cĩ giữ trạng thái là hai loại cơ bản trong số các loại đầu ra cĩ điều khiển.
Các lệnh điều khiển thao tác bằng tay tại chỗ từ hệ thống tích hợp tại trạm hay từ xa thơng qua chức năng SCADA của hệ thống tích hợp phải đi kèm với một thủ tục lựa chọn trước khi thực hiện (SBO). Thủ tục này nhằm bảo vệ và ngăn ngừa các tác động nhầm lẫn do thao tác điều khiển khơng mong muốn. Thủ
tục SBO phải kiểm tra xem thiết bị được lựa chọn cĩ đúng khơng thơng qua tín hiệu phản hồi từ một chỉ thị phần cứng tại thiết bịđược lựa chọn. Người sử dụng sau đĩ phải cĩ khả năng tiếp tục thực hiện hay huỷ bỏ thao tác yêu cầu. Đối với tất cả các thao tác điều khiển, ngoại trừ các điều khiển kiểu tăng /giảm, việc lựa chọn thiết bị phải được tựđộng huỷ bỏ khi thao tác điều khiển kết thúc. Đối với các lệnh tăng giảm, khơng cần thiết lựa chọn lại thiết bịđược điều khiển cho mỗi bước trong chuỗi xung tăng giảm. Lệnh lựa chọn thiết bị phải được truyền đi từ
bàn điều khiển từ xa hoặc giao diện người sử dụng tại chỗ.
− Chỉ thị và điều khiển tại chỗ
Giao diện người sử dụng của hệ thống tích hợp phải cho phép cho nhân viên trạm thực hiện đĩng mở hoặc các thao tác điều khiển khác từ nhà điều khiển trạm đặt cách xa thiết bị được điều khiển. Các cơ cấu điều khiển đĩng cắt và chỉ
thị kiểu cơ điện truyền thống được trợ giúp bởi logic điều khiển cứng bắt buộc phải được áp dụng để làm dự phịng cho hệ thống tích hợp.
Hệ thống điều khiển tại chỗ phải cho phép điều khiển tất cả các thiết bị
trong trạm và các lộ phân phối cĩ liên quan. Các thiết bị cĩ thể điều khiển bao gồm: máy cắt, các bộ điều chỉnh điện áp xuất tuyến và trạm biến áp, các bộ
chuyển nấc máy biến áp, các ngăn tụ bù của trạm và các lộ ra, các bộđĩng lặp lại đường dây và các thiết bị tương tự khác. Hệ thống điều khiển kiểu truyền thống này cĩ thểđược lắp đặt ngay cạnh thiết bịđược điều khiển.
− Gắn biển báo thiết bị
Hệ thống tích hợp phải cung cấp khả năng gắn biển báo thiết bị thơng qua 1 màn hiển thị đồ hoạ. Việc treo một biển báo thiết bị thể hiện một thao tác của người vận hành nhằm lơi kéo sự chú ý tới ký hiệu của thiết bị đĩ trên màn hiển thị của trạm để chỉ ra rằng việc điều khiển thiết bị đĩ bị cấm hay cần phải thận trọng.
Mỗi biển báo phải cĩ một màu nhất định tuân thủ theo các yêu cầu vềđĩng cắt và cảnh báo thiết bị của EVN. Cĩ thể gắn ít nhất 10 biển báo cùng loại tại một thiết bị. Việc gắn biển báo sẽđược ghi lại trong bảng lưu trữ theo thứ tự thời gian.
Giao diện cho người sử dụng tại trạm của hệ thống tích hợp phải bao gồm chức năng gắn biển báo, nĩ cho phép cho những người được phép sử dụng treo các biển báo điện tử "Khơng được thao tác" và "Cẩn thận" trên bất kỳ một thiết bị cĩ thể điều khiển nào. Việc điều khiển các thiết bị cĩ treo biển báo phải bị
cấm. Tiến trình gắn biển báo phải được tuân thủ theo đúng những qui định về
"gắn biển báo " đã được áp dụng của EVN.
Cĩ bốn loại màu tương ứng với bốn loại cơng việc và sự cho phép như sau: 1. Màu đỏ cĩ nghĩa "cĩ người đang làm việc, cấm thao tác". Khi biển đỏ được gán, mọi thao tác đối với thiết bị sẽ bị cấm.
2. Màu vàng cĩ nghĩa "đang sửa chữa nĩng, cấm đĩng lặp lại". Khi gắn biển vàng chức năng tự động đĩng lặp lại sẽ bị cấm. Việc treo biển vàng sẽ
khơng thể thực hiện được trừ phi chức năng đĩng lặp lại đã được khố. Một khi biển vàng được treo, chức năng tự động đĩng lặp lại sẽ khơng thể đưa vào vận hành nếu khơng dỡ biển.
3. Biển màu tím đỏ được sử dụng cho máy cắt phân đoạn. Biển màu tím
đỏ cho biết cĩ một số thơng tin cần phải kiểm tra trước khi thao tác máy cắt. Một khi biển màu tím đỏđược gắn việc thao tác máy cắt sẽ khơng thể thực hiện được trừ phi người trực vận hành xác nhận đã biết các thơng tin đĩ.
4. Biển màu xanh được sử dụng để người vận hành tuỳ ý xác lập các điều kiện theo yêu cầu.
− Giao diện người sử dụng
Do cĩ những người sử dụng khơng quen thuộc lắm với trạm biến áp hoặc hệ thống máy tính nên giao diện người sử dụng (UI) của hệ thống tích hợp trạm phải thật đơn giản. Màn hình hiển thị chỉ các dữ liệu đo được sẽ thay thế cho các tủ bảng gắn đồng hồ. Bên cạnh những điểm tín hiệu tương tự, các tín hiệu về các
điểm trạng thái và điều khiển cũng được hiển thị trên giao diện người sử dụng. Các điểm điều khiển cĩ khả năng điều khiển 2 bước (bao gồm bước "Bạn cĩ chắc khơng").
Các thiết bị hiển thị của hệ thống tích hợp trong trạm tương tự như hệ thống hiển thị tại trung tâm điều khiển EMS. Các thiết bị này tạo điều kiện cho nhân viên vận hành giao tiếp với các nhân viên trạm khi cĩ vấn đề về dữ liệu được hiển thị, một cách hiệu quả hơn. Tuy nhiên thiết kế giao diện với người sử dụng phải trên cơ sở trực giác vì vậy những người ít sử dụng hệ thống tích hợp (VD, những người sửa chữa đường dây thỉnh thoảng được gọi đến trong lúc sự cố để
thực hiện đĩng cắt trong trạm -trong tương lai khơng cĩ người trực) cĩ thể sử
dụng hệ thống một cách hiệu quả mà khơng bị nhầm lẫn.
− Các màn hiển thị sơ đồ một sợi trạm
Hệ thống tích hợp trạm phải bao gồm các màn hiển thị sơ đồ một sợi trạm tương tự như hệ thống sơ đồ một sợi hiện cĩ trên EMS của EVN. Điều này gĩp phần tránh được sự nhầm lẫn trong quá trình phối hợp thao tác giữa nhân viên
điều hành hệ thống và nhân viên trạm. Tất cả các hệ thống hiển thị phải được thiết kế sao cho làm giảm tối đa các thao tác gõ vào cho người sử dụng. Những hê thống hiển thị này bao gồm một màn hiển thịđồ hoạ tất cả các thiết bị trạm và sự kết nối giữa chúng, trên đĩ là các giá trị động và các thơng tin về tình trạng
thiết bị được thu nhận bởi hệ thống tích hợp. Mỗi thiết bị điện trong trạm thể
hiện trên màn hiển thị, cĩ một vùng cho menu các thao tác điều khiển thiết bị.
− Các màn hình hiển thị giá trị đo
Chức năng của bảng các thiết bị đo tương tự (volmét, ampemét, wattmét, VAmét,...) phải được gộp trong hệ thống tích hợp. Hệ thống hiển thị được cung cấp để theo dõi các trị số đo được dưới các dạng khác nhau, chẳng hạn hiển thị
giá trịđơn dưới dạng số, bảng xu hướng, biểu đồ xu hướng và các sơ đồ một sợi. Do tính chất quan trọng của việc hiển thị các giá trị đo được trong trạm tại mọi thời điểm, địi hỏi phải cĩ hệ thống đo dự phịng cho tất cả các tham sốđược
đo. Sự hiển thị tồn bộ trên các thiết bị rơ le bảo vệ IED hay các thiết bịđo IED cĩ thểđược sử dụng như là các thiết bịđo dự phịng.
− Các màn hình cảnh báo
Hệ thống tích hợp trạm phải bao hàm các hệ thống hiển thị cảnh báo, giúp quan sát các thơng tin cảnh báo của thiết bị. Một vài dạng hiển thị cảnh báo được áp dụng bao gồm các cảnh báo được liệt kê trên màn hiển thị thành bảng theo trình tự thời gian hay hiển thị các cảnh báo dạng đồ hoạ tương tự như hệ thống hiển thị bảng báo cảnh báo truyền thống đang được sử dụng. thêm nữa, trong hệ
thống đồ hoạ này bất kỳ thiết bị nào hiện đang trong tình trạng cảnh báo sẽ sáng lên trên các màn hiển thị, trên đĩ thiết bị cĩ thể được đổi màu, sử dụng ký tự
hoặc phơng đặc biệt, nhấp nháy hay các dạng khác đối với phần tửđang sáng.
− An ninh truy nhập
Biện pháp an ninh cho điều khiển và sử dụng thơng tin phải được ưu tiên hàng đầu trong hệ thống tích hợp. Đối với việc truy nhập vào hệ thống tích hợp tại chỗ hay từ xa, hệ thống tích hợp trước hết phải áp dụng các biện pháp như
địi hỏi mật mã để tạo ra mức độ an ninh thích hợp. Phải đặc biệt nhấn mạnh vào biện pháp an ninh khi truy nhập vào hệ thống thơng tin trạm và các chức năng
điều khiển thiết bị thơng qua các thiết bị giao tiếp khơng phổ biến, chẳng hạn như các đường điện thoại truy nhập. Hệ thống an ninh phải bảo vệ chống lại sự
truy nhập của các nhân viên khơng được phép vào các chức năng điều khiển quan trọng và các thơng tin nhạy cảm cũng như tránh các hành động điều khiển
sơ suất cẩu thả và việc thay đổi trị sốđặt do các nhân viên khơng cĩ trách nhiệm.