Giải pháp thu thập dữ liệu và điều khiển trạm không người trực Monday, 05 October 2009 02:27 webmaster@bkeps.com Views 2101 Times 1. Tổng quan của hệ thống thông tin vận hành: 1.1. H ệ thống điều khiển trạm và các trung tâm quản lý vận hành Để đáp ứng nhu cầu quản lý vận hành hệ thống cao áp (110/220/500 kV), các công ty truy ền tải điện và công ty điện lực cần được trang bị một hệ thống thu thập và xử lý thông tin vận hành từ mức thấp nhất của hệ thống là các tr ạm biến áp. Hình 1.1: Kiến trúc tổng thể hệ thống thu thập và xử lý thông tin vận hành Kiến trúc tổng thể bao gồm: • Hệ thống tự động trạm sẽ thu thập thông tin về bảo vệ, điều khiển, đo lường thiết bị v à hệ thống điện tại các trạm biến áp cao áp. Thông tin sẽ được thu thập thông qua việc kết nối trực tiếp với các thiết bị điều khiển, bảo vệ và đo lường thông minh (IEDs) bằng các loại giao thức khác nhau. Giải pháp này sẽ cho phép loại bỏ được RTU, tạo ra sự thuận tiện cho việc mở rộng và nâng cấp sau này do không cần phải nâng cấp RTU, giảm chi phí và th ời gian cho công tác đấu nối và thí nghiệm. Trong giai đoạn trước mắt, chúng ta có thể tận dụng thông tin của các RTU đã lắp đặt bằng cách kết nối với RTU bằng phương thức nghe (listen mode) hoặc chủ động (master mode). • Tr ạm trung tâm và trung tâm quản lý vận hành của đội quản lý 110 kV cũng như MiniSCADA tại các điều độ điện lực khu vực. • Hệ thống truyền tin chính qua mạng WAN trên cơ sở cáp quang điện lực và các thiết bị truyền tin phù hợp với yêu cầu IEC61850 đảm bảo việc truyền dữ liệu bảo vệ và điều khiển. Ngoài ra, để dự phòng, thì mạng SDH của EVN được sử dụng trong các trường hợp mạng chính có sự cố. Ngo ài việc truyền dữ liệu vận hành thì dữ liệu của camera quan sát, thông tin thoại, fax cũng được chuyển tải thông qua các mạng truyền tin này. Hình 1.2: Kiến trúc trao đổi thông tin tổng thể 1.2. Trao đổi dữ liệu của @Station trong kiến trúc tổng thể: Các khối chính của hệ thống phần mềm bao gồm: • Kh ối thu thập dữ liệu • Khối SCADA/DMS • Khối điều khiển trạm • Khối quản lý thông tin đo đếm • Khối quản trị dữ liệu quá khứ • Khối các ứng dụng cho người dùng ở các bộ phận chức năng • Khối cung cấp dịch vụ thông tin trên Web • Kh ối giao diện (HMI) cho các trạm làm việc Với cấu trúc sử dụng thanh (bus) dữ liệu chung cho toàn công ty cũng như để phục vụ cho nhu cầu của người dùng có đăng k ý bên ngoài, do đó các phần mềm bổ sung (plug-in) có thể được phát triển để kết nối vào hệ thống một cách dễ dàng. Việc trao đổi dữ liệu với các hệ thống khác hoặc các phần mềm bổ sung có thể thực hiện thông qua các giao diện chuẩn hoặc file như sau: DDE; OPC; .CSV; .XML; CIM Kh ối điều khiển trạm là một phần của toàn bộ hệ thống tích hợp trung tâm. Khối này có thể trao đổi, chia sẻ dữ liệu với các khối khác trong các ứng dụng và xử lý dữ liệu cụ thể. Cấu trúc tích hợp sẽ giúp cho người sử dụng có thể dễ dàng truy cập vào các loại dữ liệu khác nhau phục vụ cho nhiệm vụ của mình. Ngoài ra, với một hệ thống được thiết kế như vậy, dữ liệu có thể thay thế và bổ sung cho nhau trong các trường hợp có sự cố về thiết bị đầu cuối hay đường truyền. 2. Hệ thống thu thập và xử lý thông tin mức trạm 2.1. Kiến trúc hệ thống mức trạm: Để có thể tận dụng được các thiết bị đã được trang bị từ trước và xét đến khả năng kết nối với các hệ thống trung tâm cho việc điều khiển từ xa các trạm biến áp ở chế độ không người trực, cấu trúc tổng quan của hệ thống giám sát, điều khiển tích hợp @Station do ATS - Công ty TNHH Hệ thống kỹ thuật ứng dụng (Applied Technical Systems Company Limited) nghiên cứu và phát triển được mô tả ở hình 2.1. Hình 2.1: Mô hình kiến trúc hệ thống tích hợp mức trạm 2.2. Hệ thống đáp ứng các yêu cầu cơ bản sau: • Hệ thống mở - Cho phép các tùy chọn khác nhau trong các phân đoạn khi triển khai ứng dụng cho các yêu cầu cụ thể một cách linh hoạt trong phạm vi cấu trúc đó. Hệ thống tuân thủ các tiêu chuẩn chính thức (de jour), như IEC, ISO, IEEE , và không chính thức (de factor) được sử dụng rộng rãi như DNP, Modbus • Kh ả năng bảo dưỡng - Hỗ trợ bảo dưỡng tại chỗ các thành phần, mà không c ần sự hỗ trợ của nhà cấp hàng trong công tác vận hành và bảo dưỡng thường xuy ên. • N ền tảng phát triển ứng dụng - Cung cấp nền tảng mạnh để phát triển các ứng dụng điều khiển giám sát và quản lý vận hành thiết bị, trao đổi thông tin dữ liệu với các hệ thống quản lý nội bộ và ứng dụng cho người sử dụng bên ngoài. • Chi ến lược sẵn sàng cho tương lai - Thiết kế cấu trúc và chức năng của phần mềm đã được xem xét đến xu hướng công nghệ và bài toán ứng dụng quản lý của ngành điện tương lai. • Khả năng tích hợp - Có khả năng tích hợp một cách linh hoạt các thành ph ần mới, các giải pháp và ứng dụng nâng cao k Đặc điểm ưu việt của hệ thống này là tính đồng nhất do ATS đã sử dụng cấu trúc 3 lớp về xử lý dữ liệu và ứng dụng đối với người sử dụng trên nền tảng của hệ thống truyền tin tốc độ cao (100/1000Mb/s). Do đó, việc điều khiển ở mức trạm hay mức Trung tâm là hoàn toàn như nhau. Nhân viên vận hành hệ thống tại Trung tâm tùy vào phân cấp sẽ có đầy đủ thông tin và quyền điều khiển như khi ngồi trong phòng điều khiển tại trạm. 3. Kiến trúc hệ thống truyền tin Hình 3.1: Kiến trúc tổng hệ thống truyền tin Hình 3.2: Mô hình ứng dụng của JumboSwitch Sử dụng các công nghệ mới nhất trong kỹ thuật truyền tin và trên cơ sở đánh giá năng lực của mạng cáp quang hiện tại của các đơn vị trong EVN, ATS đề xuất một giải pháp kỹ thuật cho mạng truyền tin phục vụ mục đích quản lý vận hành và kinh doanh hệ thống điện như trong hình 3.1. Trong h ệ thống truyền tin này, các trạm biến áp, các trạm trung tâm và trung tâm điều khiển cũng như hệ thống SCADA/EMS/DMS/AMI của các công ty và trung tâm điều độ được kết nối vào mạng WAN (1000/100Mb/s) trên hệ thống cáp quang và hoạt động như mạng kết nối chính. Tất cả các thiết bị, trạm làm việc và máy tính người dùng nối trên mạng này theo hệ thống địa chỉ IP. Ngoài ra, các dịch vụ như thoại, hot-line và giao tiếp E1 cũng được truyền theo TDMoIP. Thiết bị chính được đề xuất là thiết bị chuyên dùng cho việc truyền tin trong trạm biến áp và hệ thống điện. Các thiết bị này được chế tạo tuân thủ tiêu chu ẩn IEC61850, IEC 255 và có độ bền theo tiêu chuẩn công nghiệp với nhiệt độ môi trường làm việc lên đến +700C. Cấu trúc ứng dụng tiêu biểu của dòng thiết bị JumboSwitch được trình bày ở hình 3.2. Đây là kết cấu mạng WAN/LAN đa mục tiêu và đa dịch vụ trên nền IP với các thiết bị theo tiêu chuẩn công nghiệp phù hợp với môi trường làm việc trong hệ thống điện hiện nay. . Giải pháp thu thập dữ liệu và điều khiển trạm không người trực Monday, 05 October 2009 02:27 webmaster@bkeps.com Views 2101. thống tự động trạm sẽ thu thập thông tin về bảo vệ, điều khiển, đo lường thiết bị v à hệ thống điện tại các trạm biến áp cao áp. Thông tin sẽ được thu thập thông qua việc kết nối trực tiếp với. truyền dữ liệu bảo vệ và điều khiển. Ngoài ra, để dự phòng, thì mạng SDH của EVN được sử dụng trong các trường hợp mạng chính có sự cố. Ngo ài việc truyền dữ liệu vận hành thì dữ liệu của