Hệ Thống điều Khiển Tích Hợp - Evncpc

Hệ thống điều khiển tích hợp

00:28 - 23/03/2009 | 12096 lượt xem

Chia sẻ Sự tích hợp được định nghĩa là : sự giao diện với các thiết bị ngoài trạm và các thiết bị điện tử thông minh cho phép liên kết mạng và trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống, giữa những người sử dụng trong và ngoài trạm. 1. Hệ thống điều khiển tích hợp là gì ? Hệ thống điều khiển tích hợp tự động hóa trạm biến áp - Integrated Substation Automation Control System hay Integrated Control System – viết tắt là ICS là hệ thống điều khiển tự động dựa cơ sở trên một hệ thống máy tính được áp dụng tại các trạm biến áp hệ thống điện nhằm điều khiển, giám sát tự động các thiết bị trong trạm và tích hợp các dữ liệu thu được vào chung một hệ thống để phục cho công tác quản lý vận hành. Dữ liệu thu thập bao gồm thông tin liên lạc, rơ le bảo vệ, điều khiển thiết bị điện, đo lường, báo sự cố, điều khiển tự động hệ thống phân phối, đưa vào một hệ thống lưu trữ dữ liệu, điều khiển và thống nhất trong trạm. Hệ thống tích hợp trạm dựa trên một khuôn khổ chung tạo điều kiện cho việc phối hợp hoạt động giữa các IED, thiết bị cơ điện hiện tại và tương lai nhằm làm cho hệ thống điều khiển và giám sát trong trạm hiệu quả hơn, tiết kiệm hơn. Sự tích hợp được định nghĩa là : sự giao diện với các thiết bị ngoài trạm và các thiết bị điện tử thông minh cho phép liên kết mạng và trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống, giữa những người sử dụng trong và ngoài trạm. Xét trên diện rộng, các thiết bị đặt ngoài trạm và các IED có thể được lắp đặt tại các nhà máy điện, trong trạm, mặt bằng ngoài trạm, các đường dây truyền tải, các lộ phân phối hoặc tại các giao diện với khách hàng. 2. Quá trình phát triển của hệ thống điều khiển tích hợp. 2.1. Hệ thống điều khiển kiểu truyền thống. Các trạm biến áp được xây dựng bao gồm các thiết bị nhất thứ như máy biến áp, máy cắt, dao cách ly làm nhiệm vụ truyền tải và phân phối điện năng trong hệ thống điện. Đi kèm với các thiết bị nhất thứ là hệ thống nhị thứ được lắp đặt nhằm giám sát và điều khiển các thiết bị nhất thứ. Hệ thống điều khiển kiểu truyền thống đã được thiết kế và lắp đặt trong trạm biến áp từ hàng trăm năm nay, đặc điểm cơ bản là hệ thống bao gồm các thiết bị cơ điện và điện tử được liên kết với nhau bằng mạch điện để thực hiện các chức năng riêng biệt như : • Chức năng bảo vệ hệ thống điện được thực hiện bởi các rơ le bảo vệ kiểu cơ điện và kiểu tĩnh nối đến các CT và VT bảo vệ, mỗi rơ le chỉ đảm nhận một chức năng bảo vệ riêng biệt, ví dụ : rơ le bảo vệ quá dòng 50/51, rơ le bảo vệ khỏang cách 21 … • Chức năng đo lường và đo đếm điện năng được thực hiện bởi các đồng hồ đo và công tơ nối đến các CT và VT đo lường. • Chức năng giám sát trạng thái được thực hiện bằng các đèn báo, thiết bị chỉ thị… • Chức năng điều khiển được thực hiện bởi mạch điều khiển riêng lẻ và chỉ có thể thực hiện được ở mức điều khiển cơ bản. • Giao diện người sử dụng thực hiện bằng các bảng điều khiển thông qua các công tắc điều khiển. Các thiết bị trong hệ thống được lắp đặt trong các tủ điện và kết nối với nhau bằng cáp nhị thứ (cáp nhiều sợi) đi trong các rãnh cáp. Hệ thống điều khiển kiểu truyền thống mặc dù có những ưu điểm như : công nhân có khả năng vận hành và bảo trì hệ thống, độ tin cậy của hệ thống đã đuợc chứng minh trong hàng trăm năm qua, việc kết nối giữa các thiết bị trong cùng một hệ thống rất đơn giản… tuy nhiên hiện nay chúng đã bộc lộ những nhược điểm như : • Hệ thống phức tạp do có quá nhiều thiết bị, quá nhiều dây dẫn dẫn đến khả năng bị sự cố trên hệ thống nhị thứ rất cao. • Khả năng tự động hóa thấp, các chức năng điều khiển nâng cao vẫn phải thực hiện bởi con người. • Việc thu thập dữ liệu phải thực hiện bằng tay, độ chính xác không cao, khả năng phân tích và xử lý dữ liệu bị hạn chế. • Việc quản lý rất khó khăn do thiếu các dữ liệu chính xác được cập nhật kịp thời. • Việc bảo trì và nâng cấp hệ thống rất khó khăn. • Thời gian thao tác chậm, khả năng nhầm lẫn cao do thao tác bằng tay, dẫn đến thời gian mất điện kéo dài. Trong tình hình hiện nay, trước nhu cầu phải gia tăng chất lượng cung cấp điện, giảm thiểu thời gian gián đọan điện, đồng thời do độ phức tạp của sơ đồ lưới điện ngày một gia tăng đòi hỏi các thao tác điều khiển ngày cáng phức tạp, khả năng đáp ứng các yêu cầu trên của hệ thống điều khiển kiểu truyền thống là không thể thực hiện được. 2.2. Hệ thống điều khiển tích hợp. Vào đầu những năm 1990, các trạm biến áp bắt đầu sử dụng các rơ le số thay thế cho các rơ le cơ điện và rơ le tĩnh, các rơ le số này dựa trên nền bộ xử lý bắt đầu có những chức năng vượt trội so với các rơ le thế hệ trước đây, tuy nhiên việc tự động hóa và tích hợp còn nhiều hạn chế vì những nguyên nhân sau : • Khả năng của thiết bị số còn nhiều hạn chế do giới hạn về tốc độ và sức mạnh của bộ xử lý và bộ nhớ. • Khả năng truyền dữ liệu bị hạn chế do chưa có một chuẩn thống nhất trong giao thức truyền dữ liệu giữa các lọai rơ le do các hãng khác nhau chế tạo, điều này làm cho không thể kết nối giữa các rơ le khác nhau trong cùng một trạm biến áp, nếu chúng do các hãng khác nhau chế tạo, và giữa các trạm biến áp với nhau trong một hệ thống điện. Thậm chí việc kết nối giữa các thế hệ rơ le khác nhau do cùng một nhà sản xuất cũng không thể thực hiện được, hoặc chỉ thực hiện được với một phí tổn không tương xứng. Việc tích hợp dữ liệu thu được từ các thiết bị số trong trạm biến áp là không thực hiện được. Các trạm biến áp nếu được tự động hóa thì cũng trở thành một ốc đảo tự động hóa, do không có khả năng liên kết về thông tin với nhau, chúng chỉ có khả năng vận hành độc lập. Tất cả những hạn chế trên đã được khắc phục khi xuất hiện các IED và chuẩn IEC 61850. 2.3. Thiết bị điện tử thông minh–Intelligent Electronic Device. Thiết bị điện tử thông minh (IED) là từ được sử dụng trong ngành công nghiệp điện để mô tả những thiết bị dựa trên nền bộ xử lý dùng để điều khiển các thiết bị nhất thứ thuộc hệ thống điện như : máy cắt, cầu dao, máy biến áp và tụ bù …. IED nhận tín hiệu từ CT, VT và từ các bộ cảm biến lắp trên thiết bị nhất thứ, từ các tín hiệu này, IED có thể phát hiện các tình trạng bất thường hoặc sự cố xảy ra trên hệ thống điện thuộc phạm vi chúng quản lý để ra các lệnh điều khiển như cắt máy cắt để cô lập vùng sự cố. Các dạng thường sử dụng của IED là các rơ le bảo vệ, bộ điều khiển OLTC, bộ điều khiển máy cắt, bộ điều khiển tự đóng lại, bộ điều khiển tụ bù, bộ điều áp, thiết bị đo…Phần lớn các rơ le số được chế tạo hiện nay là các IED. Nguyên nhân chủ yếu là do sự phát triển của công nghệ chế tạo bộ xử lý, một rơ le số ngày nay có thể đảm nhiệm từ 5-12 chức năng bảo vệ, từ 5-8 chức năng giám sát và điều khiển thiết bị như : tự đóng lại, tự giám sát…, chức năng ghi nhận sự cố, sự kiện, nhiễu lọan trên hệ thống điện, chức năng truyền dữ liệu…Từ đó chúng có một cái tên rất hay là thiết bị điện tử thông minh (IED). 2.4. Chuẩn IEC 61850 Thông thường cách đơn giản nhất để truyền dữ liệu giữa thiết bị gởi và nhận là truyền trực tiếp mà không có bất kỳ sự chuyển đổi nào. Tình hình hiện nay là có quá nhiều chuẩn và giao thức được sử dụng trong một trạm biến áp, để cho các thiết bị có chuẩn và giao thức khác nhau cùng họat động trong một hệ tích hợp thì cần phải sử dụng các bộ chuyển đổi giao thức, tuy nhiên những bộ chuyển giao thức lại có thể gây ra những lỗi và sự trì hoãn trong việc truyền dữ liệu. Các thiết bị số trong trạm biến áp trước đây sử dụng rất nhiều chuẩn và giao thức khác nhau để truyền dữ liệu như DNP, Mobbus, Profibus …một trong những cố gắng để thống nhất các giao thức nên chuẩn IEC 60870 được hình thành, tuy nhiên nó cũng chưa đáp ứng được so với yêu cầu và chưa trở thành một chuẩn thống nhất được nhiều nhà sản xuất chấp nhận. Số luợng giao thức sử dụng lớn dẫn đến chi phí lắp đặt và chi phí bảo dưỡng cao so với những tiện ích mà chúng mang lại. Chuẩn IEC 61850 là một tiêu chuẩn quan trọng dùng cho tự động hóa các trạm biến áp. Sự xuất hiện của IEC 61850 đánh dấu một bước tiến quan trọng và sẽ có ảnh hưởng rất lớn trong tương lai trong việc thiết kế và xây dựng các trạm biến áp. 2.5. Trang bị hệ thống điều khiển tích hợp trên các trạm biến áp mới và hiện có Các trạm biến áp được xây dựng mới hiện nay với các thiết bị nhị thứ hiện đại, việc trang bị hệ thống điều khiển tích hợp trên các trạm này là đơn giản và mang lại hiệu quả về kinh tế và kỹ thuật. Đối với các trạm biến áp đang có hiện nay được xây dựng với thiết bị và vật liệu có tuổi thọ khác nhau. Thiết bị nhất thứ có tuổi thọ dài xấp xỉ 40 năm, thiết bị nhị thứ như thiết bị bảo vệ, điều khiển và thông tin liên lạc xấp xỉ 20 năm. Do đó thiết bị nhị thứ phải được nâng cấp một lần trong đời dự án của trạm biến áp. Có rất nhiều cách khác nhau để làm việc này và cũng có rất nhiều phương pháp khác nhau khi nâng cấp một trạm, có hai phương pháp được dùng phổ biến : • Nâng cấp các bộ phận riêng biệt (ví dụ như các rơ le bảo vệ) từng bộ phận một và kéo dài trong thời gian lâu. • Nâng cấp tòan bộ thiết bị nhị thứ của trạm – tất cả cùng một lúc. Việc trang bị các hệ thống điều khiển tích hợp trên các trạm biến áp mới và hiện có là một chủ trương của EVN nhằm mục đích nâng cao chất lượng công tác vận hành, giảm thiểu thời gian gián đọan cung cấp điện. Việc trang bị sẽ tiến hành từng bước cho lưới truyền tải cũng như phân phối. Hệ thống điều khiển tích hợp trạm cung cấp phương tiện cho EVN nhằm đạt được các lợi ích chiến lược của việc tích hợp các thông tin trạm và việc trao đổi thông tin rộng rãi trên toàn hệ thống. nhờ đó các dự án trong tương lai khi cần đến các dữ liệu hệ thống điện có thể sử dụng cấu trúc hệ thống tích hợp, qua đó tối thiểu hoá được sự phát triển và duy trì hệ thống dữ liệu, mạng và giao diện cho người sử dụng. Các áp lực thúc đẩy EVN đối với dự án hệ thống tích hợp là do sự thay đổi nhanh chóng các điều kiện kinh doanh, các chiến lược của EVN, mục tiêu của các bộ phận và sự gia tăng nhanh chóng của các thiết bị điện tử thông minh IED trong lãnh vực này. Các dự án đang được xem xét để chuẩn bị đầu tư nếu cứ tiếp tục như trước đây sẽ đòi hỏi phải nỗ lực gấp bội và sẽ tạo ra những ốc đảo tự động hoá đo đó việc tích hợp trong tương lai sẽ khó khăn và tốn kém. Bên cạnh những chức năng chính của hệ thống tích hợp là tích hợp dữ liệu từ IED và các thiết bị ngoài trạm, hệ thống còn được yêu cầu hoạt động như một Server dữ liệu cho các ứng dụng và người sử dụng trong phạm và toàn EVN. Mục tiêu trước mắt của hệ thống tích hợp là cung cấp việc tích hợp các IED trong trạm nhờ đó có thể hỗ trợ cho các ứng dụng tự động hoá trong vận hành và bảo dưỡng theo mức độ mong muốn của các đơn vị quản lý vận hành. Nguyễn Văn Đức-P4

Gia Nguyên

00:28 - 23/03/2009 | 12096 lượt xem

Chia sẻ

Tin tức khác

  • EVNCPC bảo vệ thành công sáng kiến cấp EVN năm 2024

    20/12/2024 386 lượt xem

  • EVNCPC công khai nội dung thực hiện nhiệm vụ KHCN đề tài "Nghiên cứu ứng dụng giải pháp tự động hóa quy trình (BPM) vào số hóa công tác văn phòng tại EVNCPC"

    19/12/2024 130 lượt xem

  • CPCEMEC: Giới thiệu thiết bị xác định pha phụ tải điện trên lưới điện hạ thế

    18/12/2024 169 lượt xem

  • NG-ZORRO: Công cụ hỗ trợ xây dựng giao diện Angular hiệu quả, đã được ứng dụng với các dự án của EVNCPC

    13/12/2024 141 lượt xem

  • Chuyển đổi số trong công tác quản lý hợp đồng, kiểm tra tiếp nhận vật tư, thiết bị đo đếm trên mua sắm tập trung

    06/12/2024 212 lượt xem

  • Công ty Điện lực Bình Định: Nghiệm thu đưa vào sử dụng chức năng FLISR trên lưới điện 22kV TP Quy Nhơn

    29/11/2024 366 lượt xem

  • Tích cực nghiên cứu, ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong quản lý, vận hành lưới điện

    24/11/2024 351 lượt xem

  • CPCIT nghiên cứu triển khai công nghệ Low-Code, giải pháp phát triển ứng dụng nhanh chóng

    21/11/2024 552 lượt xem

  • PC Thừa Thiên Huế xây dựng công cụ quản lý và tự động xử lý mất kết nối SCADA thiết bị đóng cắt có điều khiển xa

    20/11/2024 331 lượt xem

  • PC Đà Nẵng: 4 công trình khoa học công nghệ tham gia đánh giá tại Hội đồng cấp thành phố Đà Nẵng cho Giải thưởng VIFOTEC

    17/11/2024 312 lượt xem

TIN BÀI ĐỌC NHIỀU

CPCETC: Bước tiến chiến lược trong phát triển lưới điện thông minh

CPCETC: Bước tiến chiến lược trong phát triển lưới điện...

17:00 - 07/11/2024 | 2963 lượt xem

  • Triển khai thực hiện Đề án cơ cấu lại Tổng công ty Điện lực miền Trung

    Triển khai thực hiện Đề án cơ cấu lại...

    06:57 - 30/11/2024 | 2350 lượt xem

  • Công ty Điện lực Quảng Trị thông báo tuyển dụng lao động năm 2024

    Công ty Điện lực Quảng Trị thông báo...

    14:56 - 29/10/2024 | 2045 lượt xem

  • Công đoàn EVNCPC tổng kết phong trào thi đua “Giỏi việc nước, đảm việc nhà” giai đoạn 2019-2024, biểu dương cán bộ nữ công tiêu biểu

    Công đoàn EVNCPC tổng kết phong trào thi...

    14:22 - 25/10/2024 | 1935 lượt xem

  • Công đoàn PC Khánh Hòa: Xây dựng niềm tin vững chắc cho đoàn viên Công đoàn, người lao động

    Công đoàn PC Khánh Hòa: Xây dựng niềm...

    10:20 - 24/10/2024 | 1638 lượt xem

Cơ quan chủ quản: Tập đoàn Điện lực Việt Nam

Doanh nghiệp: Tổng công ty Điện lực miền Trung

Địa chỉ: 78A - Duy Tân - Phường Hòa Thuận Đông - Quận Hải Châu - Tp Đà Nẵng

Điện thoại: 84-236-2221028, Fax: 84-236-3625071

Email: truyenthong@cpc.vn Info@cpc.vn

Giấy phép số: 661/GP-STTTT do Sở Thông tin và Truyền thông Thành phố Đà Nẵng cấp ngày 31/7/2019.

Trưởng Ban biên tập: Ngô Tấn Cư

Chịu trách nhiệm nội dung: Hoàng Ngọc Thạch

Đang truy cập: 580

Lượt truy cập: 5491508

ĐƠN VỊ THÀNH VIÊN

Công ty Điện lực Quảng Bình (0232) Công ty Điện lực Quảng Trị (0233) Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế (0234) Công ty TNHH MTV Điện lực Đà Nẵng (0236) Công ty Điện lực Quảng Nam (0235) Công ty Điện lực Quảng Ngãi (055) Công ty Điện lực Phú Yên (057) Công ty Điện lực Bình Định (056) Công ty Điện lực Đăk Lăk (0500) Công ty Điện lực Gia Lai (059) Công ty Điện lực Kon Tum (060) Công ty Điện lực Đăk Nông (0501) Công ty Công nghệ thông tin điện lực miền Trung (0236) Công ty Thí nghiệm điện miền Trung (0236) Công ty TNHH MTV Tư vấn Điện miền Trung (0236) Công ty Dịch vụ Điện lực miền Trung (0236) Ban Quản lý dự án Điện nông thôn miền Trung (0236) Công ty cổ phần đầu tư Điện lực 3 (0236) Ban Quản lý dự án Lưới Điện miền Trung (0236) Công ty cổ phần ĐL Khánh Hòa (058) Trung tâm SX thiết bị đo điện tử điện lực miền Trung (0236) Trung tâm CSKH điện lực miền Trung (0236) Đơn vị khác Trường cao đẳng Điện lực miền Trung (0236) Top

Từ khóa » Hệ Thống điều Khiển điện Là Gì