Hệ thống SCADA quản lý, giám sát điện năng - Phạm Thị Hòa

ủa các thiết bị tự động, thiết bị truyền tin và thiết bị điều khiển từ xa cho các hệ thống giám sát điều khiển hệ thống điện. Một trong các hệ thống trợ giúp đắc lực đó là hệ thống SCADA.24/10/20213Giới thiệu24/10/20214CÁC KHÂU TRONG HỆ THỐNG ĐIỆNSản xuất  Truyền tải  Phân phối  Tiêu thụTrạm truyền tải – Trạm phân phốiGiới thiệu24/10/20215Hệ thống truyền tảiNhà máy điệnLưới phân phốiPhụ tảiẢnh hưởng nền kinh tế quốc dânDo vậy đòi hỏi một sự quản lý, giám sát, điều khiển vận hành an toàn, tin cậy cho toàn hệ thống.Nội dung1Tại sao cần thiết phải đưa hệ thống SCADA vào hệ thống điện ? 3Xây dựng SCADA trong hệ thống điện 4Các Tiêu chuẩn đánh giá 1 hệ thống SCADA5Các dự án, định hướng và hiệu quả mang lại từ hệ thống SCADA cho ngành điện lực VN.2Khái quát chung về hệ SCADASCADA là gì ? Định nghĩa về SCADA ? SCADA – Supervisory Control And Data Acquisition: là quá trình điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu. Dễ hiểu hơn thì đây chính là quá trình thu thập dữ liệu thời gian thực từ các đối tượng để xử lý, biểu diển, lưu trữ, phân tích và có khả năng điều khiển những đối tượng này.24/10/20217SCADA SCADA = Hardware + 	 Software +	 Telecommunication 	 24/10/20218Để tự động hoá việc quản lý giám sát, điều khiển cho một đối tượng công nghiệpCấu trúc hệ thống SCADA 	Scada hardwares. Về bản chất hệ thống phần cứng Scada gồm 5 phần (bậc): Dụng cụ đo lường và thiết bị điều khiển (plc). Thiết bị đầu cuối và các RTU (remote terminal units). Hệ thống trao đổi thông tin (Card mạng và hệ thống cáp nối) Các trạm máy chủ. Hệ thống máy tính xử lý dữ liệu (Excel, Access..).24/10/20219Cấu trúc hệ thống SCADA 	Scada softwares. 	Các đặc tính của một phần mềm Scada bao gồm : Giao diện người dùng. Trình diễn đồ họa. Các báo động. Khả năng giao tiếp với RTU, PLC. Khả năng truy suất dữ liệu. Cơ sở dữ liệu. Giao thức mạng. Xử lý giao tiếp giữa Client và Server.24/10/202110Cấu trúc hệ thống SCADA. 	Scada softwares. 	24/10/202111Cấu trúc hệ thống SCADA 	Telecommunication. Một số thiết bị có thể sử dụng được để truyền dữ liệu trong hệ SCADA như sau: Modem RTD (Radio Data Technology) của Anh Quốc có các loại truyền sóng Radio, vô tuyến. Bộ RTU, GPRS, Profibus	Bộ truyền dữ liệu phải thỏa mãn tiêu chuẩn: Tốc độ truyền. Giao thức truyền thông. Khoảng cách địa lý Có khả năng chống nhiễu.	.24/10/202112 Kết cấu hệ thống SCADA24/10/202113PC control supervisoryScada phân xưởngPC data storePC comunicationModule AI/AO, DI/DORTU, transmiter analogTransmiter EnthernetScada phân xưởng.RS 485RS 485 Transmiter Cơ cấu chấp hànhSensorModule AI/AO, DI/DORTUSensorNội dung1Tại sao cần thiết phải đưa hệ thống SCADA vào hệ thống điện ? 3Xây dựng SCADA trong hệ thống điện 4Các Tiêu chuẩn đánh giá 1 hệ thống SCADA5Các dự án, định hướng và hiệu quả mang lại từ hệ thống SCADA cho ngành điện lực VN.2Khái quát chung về hệ SCADACấu trúc SCADA trong HTĐ15SCADA Components	- RTU, PLC	- Communication System	- HMI (Installed in Dispatching Center)RTUCommunication SystemDispatching CenterSCADA/EMS/DMS FunctionRTUPLCRTUPLC24/10/2021Mô hình về SCADA trong HTĐ24/10/202116Chức năng01Thu thập dữ liệu-Dữ liệu trạng thái-Dữ liệu tương tự-Dữ liệu tích lũy theo thời gian02Điều khiển-Đóng cắt máy cắt, recloser-Thay đổi giá trị đặt.-Điều khiển tăng giảm (bộ điều áp dưới tải các MBA)03Giám sát dữ liệu thu thập từ các trạm.- Hiển thị- Cảnh báo04-Phân tích, xử lý và lưu trữ số liệu- Tính toán và phân bố trào lưu công suất, ngắn mạch.-Lập báo cáo24/10/202117 Phân cấp SCADA trọng HTĐ24/10/202118SCADA điều độ cấp quốc gia (A0)Scada điều độ miền Bắc (A3)Scada trạm 1Scada Trạm 2Scada điều độ Miền nam (A2). PC1 PC 2P C 3 Scada trạm 1Scada trạm nScada điều độ miền trung (A1)Scada Trạm nPLCPLC RTU RTU Phân cấp SCADA trọng HTĐ24/10/202119Trung tâm điều độ cấp quốc giaTrung tâm điềuĐộ cấp miềnTrung tâm điều độ cấp tỉnhTheo dõi và điều khiển các nhà máy phát điện, đường dây/ trạm 500KV và 220KV lớn.Theo dõi và điều khiển đường dây trạm 220KV và đường dây/ trạm 110KV lớn trong khu vực mìnhTheo dõi và điềukhiển hệ thống phân phối điện (22/15KV) trong khu vực mình SCADA cấp trạm24/10/202120SCADA trạmThu thập và giám sát thông số của hệ thốngĐiều khiển đóng/cắt bảo vệ hệ thống trong trường hợp lưới gặp sự cố, đáp ứng chậmĐiều khiển lên các thiết bị của hệ thống, máy biến ápĐiều khiển trực tiếp tác động vào hệ thống điệnLà trung tâm máy tính điều khiểnModule AI/AO, DI/DORTU, transmiter analogtransmiter analog thông minh SCADA cấp miền24/10/202121SCADA miềnThu thập số liệu từ trạmPhân tích biểu đồ phụ tải thu đượcĐánh giá và đưa ra phương án điều độ và phân chia phụ tải, ổn định lướiThông tin từ SCADA trạmCấp trung gian (ổn định hệ thống)Định hướng cho SCADA trạm trong việc điều tiết, công suất tải và điều khiển hệ thống SCADA điều độ cấp Quốc Gia24/10/202122SCADA điều độ cấp quốc giaThu thập số đo, trạng thái, từ trung tâm điều độ miền đưa lênPhân tích, nhận dạng, đánh giá để điều khiển tối ưu cho hệ thống về phân bố công suất và ổn định dự phòng trong lướiThông tin từ SCADA miền, trạmĐiều tiết toàn bộ điện năng trên lướiNội dung1Tại sao cần thiết phải đưa hệ thống SCADA vào hệ thống điện ? 3Xây dựng SCADA trong hệ thống điện 4Các Tiêu chuẩn đánh giá 1 hệ thống SCADA5Các dự án, định hướng và hiệu quả mang lại từ hệ thống SCADA cho ngành điện lực VN.2Khái quát chung về hệ SCADA Các tiêu chuẩn đánh giá hệ thống SCADA Có 8 tiêu chuẩn để đánh giá cho 1 hệ SCADA1. Có khả năng mở rộng hệ thống.2. Khả năng hỗ trợ và xây dựng các chức năng trao đổi tin tức:+ Gửi tin nhắn+ Báo động & Sự kiện+ Lưu trữ và phân tích+ Lập báo cáo24/10/202124 Các tiêu chuẩn đánh giá hệ thống SCADA3. Công cụ phần mềm hỗ trợ tốt việc làm giao diện HMI.4. Số lượng và chất lượng các thành phần đồ hoạ hỗ trợ đắc lực cho việc hiển thị, giám sát.5. Khả năng truy cập và cách thức kết nối dữ liệu từ quá trình kỹ thuật mạnh nhất.24/10/202125 Các tiêu chuẩn đánh giá hệ thống SCADA6.Tính năng thời gian thực, tốc độ và hiệu xuất trao đổi thông tin tối ưu.7. Hệ thống hoạt động ổn định, an toàn, tin cậy.8. Dễ dàng bảo hành, bảo trì, thay thế thiết bị.24/10/202126Nội dung1Tại sao cần thiết phải đưa hệ thống SCADA vào hệ thống điện ? 3Xây dựng SCADA trong hệ thống điện 4Các Tiêu chuẩn đánh giá 1 hệ thống SCADA5Các dự án, định hướng và hiệu quả mang lại từ hệ thống SCADA cho ngành điện lực VN.2Khái quát chung về hệ SCADA Các dự án Danh sách các dự án:Dự án Mini SCADA 5 Thành phố miền Trung : Nâng cao năng lực điều độ lưới phân phối của các trung tâm điều độ trực thuộc các công ty điện lực thành viên của Tổng công ty Điện Lực miền Trung bao gồm 4 thành phố: Đà Nẵng, Huế, Quy Nhơn, Nha trang và Buôn Ma Thuột.24/10/202128 Các dự án24/10/202129 Dự án Mini SCADA 5 Thành phố miền Trung Các dự án Danh sách các dự án: Dự án xây dựng hệ thống SCADA và trạm 110kV không người trực của EVN SPC: Nhằm hiện đại hóa lưới điện, là bước cơ bản tiến tới điều khiển từ xa, cải thiện độ ổn định và độ tin cậy cung cấp điện, tăng chất lượng dịch vụ khách hàng và tăng năng suất lao động.24/10/202130 Các dự án Dự án Thủy Điện Tắt Ngoẵng Cung cấp, lắp đặt và thí nghiệm hiệu chỉnh hệ thống nhị thứ và SCADA cho trạm 110kV Thủy Điện Tắt Ngoẵng. Công trình nâng cấp hệ thống SCADA trung tâm thuộc Trung tâm Điều độ Hệ thống Điện Miền Bắc nhằm mục đích Cung cấp, lắp đặt và thí nghiệm hiệu chỉnh hệ thống.24/10/202131 Các dự án Kết nối hệ thống SCADA/EMS hiện hữu do A2 quản lý.Trong năm 2013, EVN SPC đã thực hiện hoàn tất  trang bị SCADA cho 26 trạm, 3 trạm lắp máy 2 và 10 trạm nâng công suất, xây dựng hệ thống HMI cho 96 trạm, hoàn chỉnh đường truyền và kết nối về Trung tâm Điều độ hệ thống điện miền Nam (A2) 4 trạm.24/10/202132 Các dự án Kết nối hệ thống SCADA/EMS hiện hữu do A2 quản lý.Đến cuối năm 2013, EVN SPC đã kết nối SCADA với A2 cho 21/21 trạm 110kV theo đúng kế hoạch của Tập đoàn giao và hoàn thành 8/9 trạm sớm hơn so với kế hoạch của Tập đoàn giao là Quý 1/2014.24/10/202133 Các dự án24/10/202134Cung cấp thiết bị SCADA và dịch vụ kỹ thuật cho Trạm 110kV Xi măng Bỉm Sơn.Trạm biến áp 110KV - Nhà máy Xi măng Phúc Sơn.Hệ thống giám sát vận hành dựa vào hệ thống SCADA/EMS hiện hữu.Hệ thống đọc từ xa công-tơ điện tử tại các trạm biến áp 110kV Định hướng EVN SPC đã xây dựng kế hoạch triển khai thực hiện lưới điện thông minh nhằm thực hiện mục tiêu phát triển lưới điện với công nghệ hiện đại. EVN SPC sẽ mở rộng phạm vi giám sát điều khiển từ xa, nâng mức độ tự động hóa trên lưới điện trung thế. 24/10/202135 Định hướng Tiến hành nghiên cứu triển khai các Remote console kết nối qua mạng MAN từng tỉnh để theo dõi trạng thái, thông số vận hành các trạm 110kV dựa vào hệ thống SCADA hiện hữu và khi dự án SCADA của EVN SPC hoàn tất, tại đây sẽ có Remote console để giám sát và điều khiển từ xa các trạm 110kV.24/10/202136 Hợp tácHợp tác xây dựng hệ thống SCADA EVN SPC và Liên danh Siemens ký kết hợp đồng hợp tác24/10/202137 Hợp tác24/10/202138Chủ đầu tư: Trung tâm điều độ hệ thống điện Quốc Gia (A0)Tổng thầu: ABBHiệu quảHiệu quả mang lại cho HTĐ khi sử dụng SCADA đã được kiểm chứng : 24/10/202139Hội nghị đánh giá hệ thống SCADA/DMS phục vụ công tác QLVH và Điều độ hệ thống điện (Ảnh: Lê Hải) Hiệu quả Điều độ vận hành hệ thống một cách hợp lý. Trong những ngày mưa bão : Công ty Điện lực đã khai thác tối đa hệ thống SCADA để giám sát, điều khiển xa thải phụ tải ngập lụt và khôi phục điện trở lại cho khách hàng sau thời gian lụt lội nhanh nhất.Việc đóng cắt từ xa làm giảm nhân công vận hành và giảm thiểu tối đa nguy hiểm cho người vận hành thao tác thiết bị.24/10/202140 Hiệu quảKhai thác triệt để việc theo dõi tình hình phụ tải và sản lượng điện theo thời gian thực tại các điểm nút trên lưới điện. Nâng cao chất lượng cung cấp điện năng và độ tin cậy trong vận hành.Phù hợp với định hướng và nền tảng cho việc phát triển mô hình lưới điện thông minh của EVN CPC trong tương lai gần..24/10/202141 Tổng kết24/10/202142 Tài liệu tham khảo1. Tài liệu tham khảo5.ọ tên: ..Phạm Thị Hòa...Email: phamhoaevn@gmail.com..ĐT: ...0972 506 370........................Thanks for listening24/10/202145