Tìm Hiểu Về SCADA Và Tự động Hóa Trạm Biến áp - Bkaii

Hiện nay cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, hầu hết các trạm biến áp đều được đầu tư đồng bộ hệ thống SCADA cùng với các hệ thống điều khiển tích hợp bằng máy tính để phục vụ việc giám sát, điều hành lưới điện. Vậy SCADA là gì và tự động hóa trạm biến áp ra sao? Hôm nay BKAII sẽ cùng các bạn tìm hiểu vấn đề này nhé!

Với lưới điện phức tạp việc vận hành lưới điện sẽ ngày càng khó khăn hơn khi mật độ các trạm biến áp ngày càng nhiều hơn, việc đảm bảo tính ổn định hệ thống khó hơn thêm vào đó là nhu cầu của phụ tải đòi hỏi chất lượng điện năng ngày càng cao. Bởi vậy, việc đầu tư nâng cấp các hệ thống SCADA/EMS cũng như các trạm điện được trang bị hệ thống tự động hóa là cần thiết.

SCADA tiếng Anh là Supervisory Control And Data Acquisition, hiểu đơn giản đây là hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu. SCADA là một công cụ tự động hóa trong nhiều lĩnh vực, dùng kỹ thuật vi xử lý - PLC/RTU để trợ giúp việc điều hành kỹ thuật ở các cấp trực điều hành các hệ thống tự động công nghiệp cũng như hệ thống điện. Hệ thống này cung cấp cho người vận hành những thông tin quan trọng của đối tượng cần quan tâm và cho phép thực hiện các lệnh điều khiển cần thiết về phía đối tượng để đảm bảo cho hệ thống hoạt động an toàn và có hiệu quả.

Hiện nay công nghệ SCADA được ưu tiên áp dụng trong các nhà máy, xí nghiệp. Do nhập thiết bị của nhiều nước công nghiệp tiên tiến nên SCADA tại nước ta rất đa dạng về mẫu mã, cấu trúc, về chuẩn và chủng loại. Nhưng là một hệ thống công nghiệp mới nên hệ thống SCADA phần lớn cũng là hệ theo chuẩn công nghiệp chung

Các trạm hiện nay có chức năng chính là thu thập dữ liệu từ thiết bị đóng cắt, các thiết bị đo lường như biến dòng điện, biến điện áp và các thao tác điều khiển đóng cắt các thiết bị, các thông tin có thể truy cập tại chỗ thông qua giao diện người máy – HMI.

Chức năng chung của hệ thống SCADA

Hệ thống SCADA thực hiện chức năng thu thập dữ liệu từ xa, các số liệu về sản lượng, các thông số vận hành ở các trạm biến áp thông qua đường truyền số liệu được truyền về trung tâm, lưu trữ ở hệ thống máy tính chủ.

• Dùng các cơ sở số liệu đó: Để cung cấp những dịch vụ về điều khiển giám sát hệ thống điện
• Hiển thị các trạng thái về quá trình hoạt động của thiết bị điện, hiển thị đồ thị, hiển thị sự kiện, báo động, hiển thị báo cáo sản xuất.
• Thực hiện điều khiển từ xa quá trình Đóng /Cắt máy cắt, dao cách ly, dao tiếp địa, thay đổi các giá trị của đầu phân áp máy biến thế, đặt giá trị của rơle...
• Thực hiện các dịch vụ: Về truyền số liệu trong hệ và ra ngoài hệ, việc đọc viết số liệu lên PLC /RTU, trả lời các bản tin yêu cầu của cấp trên về số liệu, về thao tác
• Một hệ SCADA kết hợp phần cứng lẫn phần mềm vi tính để tự động hóa việc điều khiển giám sát cho một đối tượng trong hệ thống điện .

Thành phần chính của hệ thống

Một hệ thống cơ bản gồm nhiều thành phần, toàn bộ các thiết bị trên được kết nối thông qua một hệ thống mạng cục bộ LAN. Hệ thống SCADA tại trung tâm sẽ kết nối với các RTU ở các trạm biến áp sử dụng giao thức truyền tin IEC 870-5-101 master. Đồng thời kết nối với Hệ thống SCADA /EMS của Trung tâm điều độ hệ thống điện quốc gia bằng giao thức ICCP.

• Máy tính chủ SCADA.
• Máy tính chủ giao diện người dùng MMI (Man Machine Interface).
• Máy tính chủ liên kết dữ liệu ICCP (Inter Control Center Protocol).
• Máy tính chủ Lưu trữ dữ liệu HIS (Historical Information System).
• Máy tính chủ Mô phỏng đào tạo điều độ viên theo thời gian thực DTS (Dispatcher
• Training Simulator) và Hệ thống phát triển DS (Development System).
• Máy tính chủ ứng dụng (Application Serve
• Các Trạm làm việc (Workstation PC).
• Hệ thống hiển thị VPS (Video Projector System).
• Thiết bị tiền xử lý thông tin CFE (Communication Front End Proccessor).
• Thiết bị tập trung Modem.
• Hệ thống thu nhận và phân phối tín hiệu đồng bộ về tinh GPS (Global Position System)

Thiết bị đầu cuối tại các trạm

Thiết bị đầu cuối tại trạm có thể là thiết bị RTU hoặc một hệ thống tư động hóa trạm hoặc có thể là một máy tính công nghiệp thu thập dữ liệu và điều khiển toàn bộ các thông số vận hành của trạm. Trong trường hợp sử dụng thiết bị đầu cuối RTU, tại mỗi trạm gồm các thiết bị chính như sau:

• Tủ thiết bị đầu cuối RTU chứa các đầu vào số, đầu ra số, đầu vào tín hiệu tương tự, các cổng giao diện tín hiệu nối tiếp để kết nối đến các IED
• Tủ giao diện giám sát SIC
• Các modem V.24/V.28, V35 để kết nối các RTU hoặc các hệ thống tự động hóa đến đường truyền viễn thông
• Các thiết bị ngoại vi khác

RTU thu nhận thông tin từ xa, thường đặt tại nơi làm việc để thu nhận dữ liệu và thông tin từ các thiết bị hiện trường như các valve, các cảm biến, các đồng hồ đo… gửi đến MTU để xử lý và thông báo cho người điều hành biết trạng thái hoạt động của các thiết bị hiện trường. Mặt khác, nó nhận lệnh hay tín hiệu từ MTU để điều khiển hoạt động của các thiết bị theo yêu cầu.

RTU: Không thực hiện các chức năng tại chỗ và thông tin lên trung tâm giám sát và điều khiển từ trung tâm. RTU chỉ là một thiết bị giao tiếp giữa hệ thống quản lý mạng và các thiết bị đóng cắt. RTU và các trung tâm điều khiển tạo nên hệ thống SCADA, để giám sát, điều khiển và quản lý hệ thống điện từ xa bởi sự can thiệp của con người

Xem thêm:

• Ứng dụng giao thức IEC60870-5-104 cho truyền thông hệ thống SCADA tại PCTTH
• Giải pháp kỹ thuật kết nối các Recloser với hệ thống SCADA
• Hệ thống SCADA giám sát nước sạch cho công ty cổ phần nước sạch Quảng Ninh
• Giải pháp kết nối các Recloser với hệ thống SCADA bằng modem ip F3425 3G router
• Giải pháp sử dụng modem ip F2164: GPRS RTU trong hệ thống SCADA thủy lợi

Trên đây là một số thông tin tìm hiểu về hệ thống SCADA cũng như tự động hóa trạm biến áp. Có thắc mắc hay cần thêm thông tin gì các bạn cứ liên hệ BKAII nhé!

"BKAII - Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giá CẠNH TRANH nhất!"