Báo cáo thực tập tốt nghiệp tại Tổng công ty điện lực miền Nam (EVN SPC) - Trần Văn Thông
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN 3
PHIẾU ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC TẬP 4
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 5
LỜI MỞ ĐẦU 6
GIỚI THIỆU VỀ EVN SPC 6
BAN KỸ THUẬT SẢN XUẤT 9
CHƯƠNG I: TÌM HIỂU VỀ HỆ THỐNG SCADA 11
1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SCADA 11
1.1 Tổng quan SCADA/DMS 11
1.2. Lịch sử phát triển SCADA/DMS trong EVN 12
1.3. Tình hình vận hành của các hệ thống SCADA/DMS 13
1.4. Mục tiêu phát triển, hoàn thiện hệ thống SCADA 15
CHƯƠNG II: HỆ THỐNG SCADA TẠI TRẠM 110/22KV 19
1. SCADA TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 19
1.1 Sơ lược phát triển SCADA trong hệ thống điện: 19
1.2 Phân cấp SCADA/EMS/DMS trong hệ thống Điện: 19
1.3. Các chức năng của SCADA: 20
2. TỔNG QUAN SCADA TẠI TRẠM 110/22KV 22
2.1. Quy định các thiết bị bảo vệ và ký hiệu chuẩn tại trạm 100/22kV: 22
2.2 DANH SÁCH DỮ LIỆU CHUẨN CỦA HỆ THỐNG SCADA – EVN SPC: 27
3. RTU 560C DO HÃNG ABB (Thụy Sĩ) CHẾ TẠO 36
4. Cách thức thu thập và xử lý dữ liệu theo phương thức truyền thông của hệ thống SCADA/RTU tại trạm 41
5. Các phần mềm (Tool) phục vụ cho cấu hình RTU 46
5.1. Phần mềm RTUtil560 46
5.2. RTU560 Web – Server 49
5.3. Giao diện người – máy (HMI) 50
CHƯƠNG III: GIAO THỨC TRUYỀN THÔNG VÀ MẠNG TRUYỀN DẪN TẠI TRẠM 53
1. TỔNG QUAN GIAO TIẾP TRUYỀN THÔNG TẠI TRẠM 53
1.1 Khái niệm giao thức: 53
1.2 Lịch sử phát triển giao thức: 53
2. GIAO THỨC TRONG TRUYỀN THÔNG GIAO TIẾP TẠI TRẠM 54
2.1 MODBUS 54
2.2 IEC 60870-5: 57
2.4 DNP3: 72
1. NỘI DUNG THỰC HIỆN CHƯƠNG TRÌNH 75
1.1. Yêu cầu cấu hình Client 75
1.2. Yêu cầu dữ liệu đầu vào 75
2. LƯU ĐỒ VẬN HÀNH MÔ HÌNH LƯỚI ĐIỆN 76
3. NỘI DUNG THỰC HIỆN CHI TIẾT 76
3.1. Đăng nhập hệ thống 76
3.2. Phân quyền người dùng 76
4. CẬP NHẬT LƯỚI ĐIỆN 78
5. VẬN HÀNH 79
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN 82
CHƯƠNG V: TỰ NHẬN XÉT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA BẢN THÂN 83
1. TỰ NHẬN XÉT BẢN THÂN TRONG THỜI GIAN THỰC TẬP 83
2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN BẢN THÂN 83
p hành ở mức quá trình truyền thông với nhau qua hệ thống bus quá trình (Process Bus). Cơ chế trao đổi thông tin trên bus quá trình được thực hiện dưới dạng bản tin sự kiện hướng đối tượng trạm thống nhất (Generic Object-Oriented Substation Event - GOOSE Message), được định nghĩa trong IEC 61850-9-1 & 9-2. Trên hệ thống bus quá trình các bản tin GOOSE được trao đổi giữa các rơle hoặc giữa các rơle với thiết bị trộn tín hiệu (Merging Unit).Thiết bị trộn tín hiệu là một IED, nó cho phép chuyển đổi các tín hiệu đo lường và trạng thái của thiết bị giám sát gửi tới các rơle. Hiện nay, các thiết bị đo lường hoặc máy cắt thế hệ mới có khả năng kết nối trực tiếp với hệ thống bus quá trình qua giao thức. Với tốc độ xử lý cao sẽ cho phép các IEDs có thể thực hiện chức năng liên động, ghi nhiễu chéo, bảo vệ chống hư hỏng máy cắt, kiểm tra hướng công suất, so sánh dòng điện vi sai và nhiều ứng dụng phức tạp khác. Cơ chế xử lý thông tin dạng GOOSE giữa các IEDs đã làm thay đổi cơ bản cách thực thiết kế nhị thứ của trạm, giảm tối thiểu dây tín hiệu, nâng cao khả năng thực hiện các ứng dụng bảo vệ và điều khiển phân tán. Xây dựng cấu hình phần mền cho các ứng dụng tự động hoá trạm được thực hiện bằng ngôn ngữ cấu hình trạm (Substation Configuration Language – SCL. Việc sử dụng ngôn ngữ SCL với mô hình dữ liệu đối tượng của IEC 61850 cho phép sử dụng nhiều công cụ khác nhau của nhiều nhà sản xuất để biên dịch và hiểu các thông tin được chứa đựng trong bất kỳ IEDs. Điều này cho phép trong quá trình trao đổi dữ liệu giữa các IEDs sẽ tránh được tình trạng không hiểu nhau, thuận lợi trong việc tích hợp hệ thống từ nhiều nhà sản xuất. Hiện này có nhiều công cụ để soạn thảo và biên dịch mã lệnh SCL và Visual SCL. File cấu hình SCL sẽ được dùng chung cho các ứng dụng động hoá trạm giống nhau từ các nhà cung cấp khác nhau. SCL files có 04 loại: SCD files (System Configuration Description) mô tả cấu hình hệ thống; SSD files (System Specification Description) mô tả đặc điểm của hệ thống; ICD files (IED Capability Description) mô tả khả năng của các IEDs; CID (Configured IED Description) mô tả cấu hình các IED. Việc xây dựng mô hình dữ liệu bằng ngôn ngữ SCL là một khâu quan trọng trong quá trình thiết kế tự động hoá trạm trên nên tảng của giao thức IEC 61850. Sơ đồ cấu hình 61850 dành cho các IED. 2.4 DNP3: Sự phát triển của DNP3 là một nỗ lực toàn diện để đạt được dựa trên các tiêu chuẩn mở, các loại thiết bị, từ nhiều nhà cung cấp, có thể giao tiếp với nhau thông qua DNP3. Cũng rất quan trọng là khung thời gian, sự cần thiết cho một giải pháp để đáp ứng yêu cầu hiện nay. Và kể từ khi khởi đầu của DNP, giao thức cũng đã được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp phụ cận như nước / nước thải, giao thông vận tải và các ngành công nghiệp dầu mỏ và khí đốt. DNP3 được dựa trên các tiêu chuẩn của Ủy ban điện tử quốc tế (IEC) Ủy ban kỹ thuật 57, DNP3 đã được thiết kế để gần như phù hợp nhất có thể với các tiêu chuẩn IEC tồn tại vào thời gian phát triển với việc bổ sung các chức năng không xác định IEC ở châu Âu nhưng cần thiết cho các ứng dụng hiện tại và tương lai Bắc Mỹ. DNP3 hổ trợ nhiều chức năng kết nối: Các chức năng kết nối của giao thức truyền thông DNP3. DNP3 serial: DNP3 được thiết kế dựa trên 3 lớp OSI: lớp ứng dụng, lớp liên kết dữ liệu và lớp vật lý. Lớp ứng dụng là nền tảng của đối tượng cung cấp hầu hết các định dạng dữ liệu. Lớp liên kết dữ liệu cung cấp một vài phương pháp truy xuất dữ liệu cung cấp cho việc phân loại và định dạng đối tượng. Lớp vật lý được xác định hầu hết trong kết nối chung RS 232, RS 485. DNP3 rất hiệu quả cho một giao thức lớp và đảm bảo tình trạng đầy đủ cho dữ liệu. DNP3 hỗ trợ nhiều loại thông tin liên lạc phương tiện truyền thông bao gồm dữ liệu radio, đường dây thuê bao, dial-up, Ethernet, sợi quang và vệ tinh. Khả năng cộng tác giữa các máy tính trạm, RTUs, IED (thiết bị điện tử thông minh) và HMI (giao diện người dùng). Sơ đồ giao thức DNP3: Để kết nối với thiệt bị IED cần những thông điệp: Địa chỉ chủ (master address): địa chỉ máy tính trên mạng con (từ 1...65519) Địa chỉ thiết bị IED (network address): hổ trợ 1...65519 giá trị Địa chỉ của đối tượng (address): tra bảng địa chỉ của thiết bị IED DNP3 TCP/IP: cũng giống như MODBUS TCP/IP là một bước phát triển chạy trên nền TCP/IP tiêu chuẩn được sử dụng rộng rải trong mạng Ethernet. CHƯƠNG IV: CHƯƠNG TRÌNH VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN TRÊN MÁY TÍNH MỤC ĐÍCH CHƯƠNG TRÌNH Tạo ra công cụ để vận hành sơ đồ lưới điện phân phối trên máy tính vào máy tính. Từ các tình huống đóng cắt giả định, giải thuật trong máy tính đã tính toán đúng các nhánh rẽ bị mất điện, các trạm bị mất điện, các khách hàng bị mất điện (thừa kế dữ liệu CMIS 2.0). Tạo ra các công cụ để nhân viên quản lý vận hành giả lập các tính huống thao tác đóng cắt điện trên sơ đồ lưới, xác định các nội dung thao tác trước khi tiến hành lập lịch ngừng giảm cung cấp điện. Tạo ra các công cụ để nhân viên quản lý vận hành thao tác các điểm đóng cắt điện trên sơ đồ lưới, đồng thời máy tính sẽ ghi nhận lại các thời điểm đóng cắt thực tế và so sánh với lịch đã được lập. Tiên lượng được số khách hàng bị mất điện và sản lượng dự kiến tiết giảm được. NỘI DUNG THỰC HIỆN CHƯƠNG TRÌNH Yêu cầu cấu hình Client Máy PC sử dụng làm Client cho người vận hành, khai thác hệ thống cần có cấu hình tối thiểu như sau: CPU: Intel Core 2 Duo Ram: 2GB; HDD: trống từ 16GB trở lên Cài đặt HĐH Windows 7. Yêu cầu dữ liệu đầu vào Dữ liệu được thừa kế từ CMIS 2.0, các công ty Điện lực cung cấp cho Công ty IT toàn bộ dữ liệu trạm được xuất từ bảng D_TRAM trong CSDL CMIS của Công ty Điện lực (dạng file dump) để Công ty IT chuẩn bị dữ liệu đầu vào cho chương trình. LƯU ĐỒ VẬN HÀNH MÔ HÌNH LƯỚI ĐIỆN NỘI DUNG THỰC HIỆN CHI TIẾT Đăng nhập hệ thống Khi người dùng đăng nhập, hệ thống sẽ kiểm tra và cung cấp các chức năng tương ứng với quyền người dùng. Phân quyền người dùng Chức năng này cho phép thêm người dùng mới, Sửa thông tin người dùng, cập nhật quyền cho từng người dùng. Phân quyền cho nhân viên khai thác chương trình Chức năng này cho phép phân quyền thực hiện chức năng cho mỗi người dùng. Phân quyền cho lãnh đạo xem báo cáo vận hành, độ tin cậy Đối với cấp lãnh đạo (người dùng chỉ xem báo cáo), người quản trị cấp các quyền cần thiết để xem được thông tin vận hành, dữ liệu độ tin cậy, ngoại trừ 3 quyền: Ghi nhận vận hành, Đóng/cắt điện, Đóng/cắt nút nguồn. CẬP NHẬT LƯỚI ĐIỆN Chức năng này cho phép người dùng vận hành sơ đồ lưới điện phân phối trên máy tính từ sơ đồ lưới điện đã có sẵn bằng cách tạo các nhánh rẽ, các kết nối để liên kết giữa các nhánh, thiết lập các nhánh. Tại vị trí thiết bị đóng cắt (kết nối), người dùng nhấn chuột phải, menu các chức năng được hiển thị Đóng điện/Cắt điện: thao tác đóng/cắt điện trên sơ đồ, từ đó biết được các nhánh nào sẽ bị ảnh hưởng mất điện. VẬN HÀNH Chọn sơ đồ vận hành. Khai báo vận hành. Khai báo mất điện theo pha. Khai báo mất điện nhánh hạ áp. Xem nhánh dưới dạng sơ đồ cây. Ghi nhận vận hành Sửa thông tin vận hành. Xem toàn bộ lưới điện. Xem cây kết nối mất điện. Báo cáo tình hình vận hành. Quản lý các đơn vị công tác trên lưới điện. Các tính năng khác của chương trình: Modul lập lịch: Chức năng này cho phép người dùng: Giả lập các phương án cắt điện: Tiên lượng nhánh rẽ, trạm mất điện. Số khách hàng bị mất điện. Lập lịch: Mã lịch Thời gian cắt/có điện theo kế hoạch Lý do cắt điện Nội dung cắt điện Các điểm đóng cắt trên lưới Các nhánh rẽ bị mất điện Các trạm bị mất điện CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN Qua thời gian học tại Trường Điện Lực TP.HCM được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo, đến nay em cũng kết thức khóa học và hoàn thành bài báo cáo thực tập tốt nghiệp. Trong bài báo cáo tốt nghiệp này, chuyên đề của em là tìm hiểu “Hệ thống SCADA trong hệ thống Điện”. Tuy nhiên vì thời gian có hạn nên kiến thức còn hạn chế nên bài báo cáo của em không thể tránh khỏi thiếu sót, rất mong được sự góp ý kiến của thầy Đặng Mạnh Cường cùng với các chú, các anh ở Phòng Điều độ thông tin - Ban Kỹ thuật sản xuất của Tổng công ty Điện lực miền Nam. Để bài báo cáo của em được đầy đủ và trọn vẹn hơn. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn giáo viên hướng dẫn, đặc biệt là các chú, các anh ở Phòng Điều độ thông tin - Ban Kỹ thuật sản xuất của Tổng công ty Điện lực miền Nam đã tạo điều kiện hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực tập và làm bài báo cáo thực tập tốt nghiệp này. CHƯƠNG V: TỰ NHẬN XÉT VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA BẢN THÂN TỰ NHẬN XÉT BẢN THÂN TRONG THỜI GIAN THỰC TẬP Qua thời gian thực tập tại Tổng công ty Điện lực miền Nam, em đã rút ra được nhiều kinh nghiệm quý báo thực tế mà khi ngồi trên ghế nhà trường em chưa được biết. Để có kiến thức và kết quả thực tế hôm nay trước hết em xin chân thành cám ơn quý thầy cô trường Cao đẳng Điện Lực TP.HCM đã giảng dạy và trang bị cho em những kiến thức cơ bản. Bên cạnh đó em xin gởi lời cám ơn đến các chú, các anh ở Phòng Điều độ thông tin - Ban Kỹ thuật sản xuất của Tổng công ty đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt quá trình thực tập. Do trình độ bản thân còn hạn chế cùng với thực tập có hạn nên trong báo cáo thực tập không thể tránh khỏi sai sót, em mong nhận được sự quan tâm, đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các chú, các anh ở Phòng Điều độ thông tin - Ban Kỹ thuật sản xuất của Tổng công ty để em hiểu sâu sắc và hoàn thiện hơn. HƯỚNG PHÁT TRIỂN BẢN THÂN Qua thời gian thực tập, em được đi thực tế ở trung tâm điều khiển SCADA của EVN SPC và các trạm biến áp 110kV do EVN SPC quản lý có hệ thống SCADA, đồng thời cũng được sự hướng dẫn nhiệt tình của các chú, các anh ở Phòng Điều độ thông tin - Ban Kỹ thuật sản xuất của Tổng công ty. Vận dụng các kiến thức đã học vào công việc thực tế từ đó rút ra được nhiều kinh nghiệm quý báu cho bản thân. Học hỏi, nghiên cứu được nhiều kinh nghiệm, rèn luyện thêm kỹ năng, thái độ, tác phong làm việc cho bản thân và kinh nghiệm thực tế. Trang bị cho mình nhiều kiến thức và kinh nghiệm giúp công việc sau này.
File đính kèm:
- bao_cao_thuc_tap_tot_nghiep_tai_tong_cong_ty_dien_luc_mien_n.docx