Cập nhật ngày 20/03/2009,11:12:13

Ứng dụng SCADA trên lưới điện

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ứng dụng của các hệ thống thông tin đo lường điều khiển xa ngày càng rộng. Xét trong phạm vi một nhà máy điện, đó là hệ thống tự động hoá nhà máy, đối với trạm biến áp là hệ thống tự động hoá trạm (Substation Automation System - SAS). Từ năm 1994 cùng với việc xây dựng hệ thống tải điện 500 kV, Trung tâm Điều độ HTĐ quốc gia ra đời với phần trung tâm của nó là hệ thống SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition). Sau đó lưới điện phân phối của các công ty Điện lực cũng từng bước được áp dụng hệ thống SCADA/EMS (Energy Management System), mở ra một triển vọng vận hành HTĐ an toàn, liên tục và kinh tế.

ung-dung-scada-tren-luoi-dien-scada200309

Ảnh minh hoạ

1.SCADA làm việc như thế nào?

Nguyên tắc làm việc của hệ thống SCADA như sau:

- Thu thập dữ liệu:

Dữ liệu từ các trạm biến áp và các nhà máy điện được chia làm ba loại chính:

. Dữ liệu trạng thái: trạng thái các máy cắt, dao cách ly, dao tiếp địa, các khoá điều khiển từ xa/tại chỗ v.v... Các cảnh báo của các bảo vệ.

. Dữ liệu tương tự: Công suất tác dụng MW, phản kháng MVAr, điện áp, dòng điện, vị trí nấc biến áp v.v...

. Dữ liệu tích luỹ theo thời gian: Điện năng kWh, kvarh v.v...

Các dữ liệu trạng thái từ các rơ le trung gian được đưa vào các đầu vào số của RTU, còn các dữ liệu tương tự từ cuộn thứ cấp của máy biến dòng điện và điện áp được đưa vào các bộ biến đổi (tranducer), đầu ra của bộ biến đổi được đưa vào các cổng  đầu vào tương tự của RTU. Tại RTU dữ liệu được số hoá và thông qua kênh truyền (giao thức) gửi về trung tâm điều độ.

- Điều khiển:

Lệnh điều khiển từ hệ thống SCADA của trung tâm điều độ thông qua kênh truyền gửi đến RTU (hoặc SAS), các lệnh điều khiển có thể là:

. Lệnh đóng cắt máy cắt, dao cách ly, dao tiếp địa (open/close).

. Lệnh điều khiển tăng giảm (Raise/Lower)

. Lệnh điều khiển thay đổi giá trị đặt (Setpoint)

- Giám sát: Dữ liệu thu thập từ các trạm về trung tâm điều khiển sẽ được máy tính xử lý:

+ Hiển thị trên các sơ đồ, bảng biểu và các dạng đồ thị xu hướng.

+ Đối với dữ liệu trạng thái (máy cắt, dao cách ly, cảnh báo v.v...) khi phát hiện ra có sự thay đổi trạng thái hệ thống SCADA sẽ phát cảnh báo bằng âm thanh và dòng thông báo để lôi kéo sự chú ý của người vận hành.

+ Đối với dữ liệu giá trị đo xa, dữ liệu nhận được sẽ được kiểm tra so sánh với các ngưỡng dưới và ngưỡng trên (đã được định trước), nếu giá trị đo được bị vi phạm thì hệ thống sẽ phát cảnh báo cho người vận hành.

2.Các chức năng SCADA

• Thu thập dữ liệu,

• Điều khiển giám sát,

• Giao tiếp người máy đồ họa hoàn toàn,

• Điều khiển cảnh báo và sự kiện,

• Ghi nhận trình tự các sự kiện,

• Lưu trữ và khôi phục dữ liệu quá khứ,

• Phân tích dữ liệu sự cố,

• Phân tích kết dây và trạng thái hệ thống,

• Xu hướng của dữ liệu động và dữ liệu quá khứ,

• Tạo báo cáo, thường lệ và đặc biệt,

• Biến cố và thẻ báo thiết bị đóng cắt,

• Thông tin liên lạc với các Trung tâm Điều độ.

3.Các chức năng EMS trong lưới truyền tải

Hệ thống quản lý năng lượng (EMS) cung cấp cho Trung tâm Điều độ phương tiện để điều khiển và vận hành một cách tối ưu HTĐ. Các chức năng chính của bộ chương trình EMS đáp ứng yêu cầu vận hành an toàn và kinh tế. Các chương trình ứng dụng bao gồm:

• Thiết lập trạng thái kết dây và Đánh giá trạng thái,

• Phân tích đột biến (bao gồm cả Tự động lựa chọn trường hợp đột biến),

• Trào lưu công suất cho kỹ sư điều hành,

• Vận hành kinh tế trong điều kiện có ràng buộc,

• Phần mềm huy động thủy điện,

• Tự động điều khiển phát điện (AGC),

• Trào lưu công suất tối ưu,

• Dự báo phụ tải,

• Phối hợp thuỷ-nhiệt điện,

•Huy động tổ máy.

Các chương trình trên được hỗ trợ cho cả chế độ thời gian thực và chế độ nghiên cứu.

Do tính chất quan trọng của hệ thống SCADA/EMS mà hầu hết các thiết bị đều có cấu hình kép.

Tương tự như đối với lưới truyền tải, để quản lý vận hành lưới điện phân phối cao áp người ta sử dụng hệ thống SCADA/DMS. Trong đó DMS (Distribution Management System) là các ứng dụng đi cùng với hệ thống SCADA phục vụ quản lý lưới điện phân phối. Ngoài ra để phục vụ cho quản lý vận hành lưới trung thế phân phối còn có hệ thống tự động hóa lưới phân phối DAS (Distribution Automation System).

4.Các Chức năng DMS trong lưới phân phối.

Các chức năng DMS giúp vận hành lưới điện phân phối an toàn và hiệu quả nhất, các chức năng điển hình như sau:

. Tô màu động theo phân cấp điện áp, phân loại thiết bị hoặc theo mức mang tải v.v...

. Tính toán trào lưu công suất

. Tính toán ngắn mạch

. Cân bằng phụ tải cho các xuất tuyến hoặc các máy biến áp

. Tối thiểu hóa tổn thất công suất theo ràng buộc lưới

. Định vị sự cố

. Cô lập điểm sự cố và khôi phục lưới

. Lập kế hoạch sửa chữa lưới điện

. Sa thải phụ tải

. Mô phỏng phục vụ đào tạo điều độ viên

Hiện nay EVN có một số đơn vị đã đưa hệ thống SCADA/DMS vào vận hành, có một số hệ thống do ABB cung cấp, hệ thống cũ hơn vận hành tại Công ty Điện lực TP Hồ Chí Minh, hệ thống mới vận hành tại Công ty Điện lực Hà Nội. Công ty Điện lực Đồng Nai, các Điện lực Cần Thơ, Lâm Đồng thuộc Công ty Điện lực 2 cũng đã triền khai thành công hệ thống SCADA/DMS trên lưới điện phân phối. Công ty Điện lực 3 đang cùng với ABB Oy triển khai dự án để đưa hệ thống SCADA/DMS vào vận hành tại các thành phố Đà Nẵng, Huế, Quy Nhơn và Buôn Mê Thuột.

Ý kiến của bạn
(Ý kiến của bạn sẽ được biên tập trước khi đăng chính thức)
Các tin khác:
Chọn ngày