Luận văn: Nghiên cứu ứng dụng PLC và phần mềm WINCC để điều khiển và giám sát vận hành trạm biến áp 110kV

Chia sẻ: Nhung Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

258
lượt xem 86
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phần mềm WinCC của Siemens là một phần mềm chuyên dụng để xây dựng giao diện điều khiển HMI (Human Machine Interface) cũng như phục vụ việc xử lý và lưu trữ dữ liệu trong một hệ thống SCADA (Supervisory Control And Data Aquisition) thuộc chuyên ngành tự động hóa.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn: Nghiên cứu ứng dụng PLC và phần mềm WINCC để điều khiển và giám sát vận hành trạm biến áp 110kV

1 2 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Đ I H C ĐÀ N NG PH M VĂN TƯ NG Ngư i hư ng d n khoa h c: TS. ĐOÀN ANH TU N NGHIÊN C U NG D NG PLC VÀ PH N M M Ph n bi n 1: PGS TS. ĐINH THÀNH VI T WINCC Đ ĐI U KHI N VÀ GIÁM SÁT Ph n bi n 2: GS TSKH. TR N ĐÌNH LONG V N HÀNH TR M BI N ÁP 110KV Lu n văn s ñư c b o v trư c H i ñ ng ch m Chuyên ngành: M ng và H th ng ñi n Lu n văn t t nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 11 tháng 6 năm 2011. Mã s : 60.52.50 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin-H c li u, Đ i h c Đà N ng Đà N ng – Năm 2011 - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng
3 4 Nghiên c u các TBA 110kV trong h th ng ñi n Vi t Nam M Đ U 3.2. Ph m vi nghiên c u 1. LÝ DO CH N Đ TÀI Nghiên c u trên mô hình do tác gi xây d ng theo m t TBA Trong h th ng ñi n v n còn s lư ng l n các TBA v n hành ñi n hình t i ñ a phương. theo phương th c truy n th ng. Đ nhanh chóng ng d ng nh ng T k t qu ñ t ñư c tác gi ñ xu t m r ng áp d ng các TBA ti n b khoa h c và k thu t vào t ñ ng hoá TBA nh m ñơn gi n khác trong h th ng ñi n Vi t Nam. các thao tác, nâng cao tính an toàn, tin c y trong qu n lý v n hành 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U c n thi t l p ñ t h th ng ñi u khi n b ng máy tính nhưng v n duy trì Nghiên c u công ngh c a m t s TBA trong HTĐ Vi t Nam Nghiên c u trên mô hình s d ng ph n m m Scada WinCC và h th ng b o v hi n h u nh m tránh lãng phí, nâng cao hi u qu ñ u thi t b ñi u khi n l p trình PLC S7-300. tư b ng vi c s d ng thi t b x lý trung tâm b sung vào h th ng 5. Ý NGHĨA KHOA H C VÀ TÍNH TH C TI N C A TBA. Đ TÀI Hi n nay m t s TBA ñã s d ng công ngh ñi u khi n b ng Đ tài xây d ng ñư c chương trình ñi u khi n TBA 110kV máy tính, nhưng vì lý do v b n quy n c a các hãng cung c p công b ng máy tính s d ng WinCC và PLC. ngh ñã gây khó khăn cho công tác v n hành b o dư ng, s a ch a Mô hình dùng làm tài li u gi ng d y cho sinh viên và ñ i ngũ khi có s c , cũng như công tác ñào t o và b i hu n ñ i ngũ nhân nhân viên v n hành TBA theo công ngh t ñ ng hoá. viên v n hành TBA. Kh năng truy n thông gi a WinCC và PLC r t m nh kh c Xu t phát t th c t gi ng d y c a b n thân, qua th i gian h c ph c như c ñi m c a thi t b ñi n t b nhi u cao. t p và nghiên c u tác gi ch n ñ tài “Nghiên c u ng d ng PLC và 6. C U TRÚC C A LU N VĂN ph n m m WinCC ñ ñi u khi n và giám sát v n hành tr m bi n áp Ngoài ph n m ñ u, k t lu n và ki n ngh , danh m c tài li u 110kV” làm ñ tài cho lu n văn c a mình. tham kh o và các ph l c, n i dung chính c a lu n văn chia thành 4 2. M C ĐÍCH NGHIÊN C U chương: L y k t qu nghiên c u ñ làm tài li u gi ng d y cho sinh viên Chương 1: T ng quan v các v n ñ ñi u khi n TBA 110kV chuyên ngành ñi n và b sung vào ngu n tài li u hu n luy n cho ñ i trong h th ng ñi n Vi t Nam ngũ nhân viên v n hành TBA theo công ngh t ñ ng hoá. Qua ñó ñ Chương 2: Nghiên c u ph n m m Scada WinCC và thi t b xu t nh ng gi i pháp c i t o và nâng c p các TBA s d ng công ñi u khi n l p trình PLC ngh cũ l c h u. Chương 3: Xây d ng, l p ñ t mô hình ñi u khi n và giám sát 3. Đ I TƯ NG VÀ PH M VI NGHIÊN C U v n hành TBA 110kV dùng WinCC 6.0 và PLC S7-300 3.1. Đ i tư ng nghiên c u
5 6 Chương 4: K t qu v n hành mô hình ñi u khi n và giám sát 1.2.5. Thu th p d li u thông s v n hành các thi t b trong TBA v n hành TBA 110kV dùng WinCC 6.0 và PLC S7-300 110kV CHƯƠNG 1 1.3. HI N TR NG H TH NG ĐI U KHI N VÀ GIÁM T NG QUAN V CÁC V N Đ ĐI U KHI N SÁT V N HÀNH T I CÁC TBA 110kV TR M BI N ÁP 110kV TRONG H TH NG 1.3.1. Hi n tr ng v thi t b ñóng, c t t i các TBA 110kV ĐI N VI T NAM Các máy c t, do cách ly s d ng công ngh ñi n ñ i có th 1.1. CÔNG TÁC ĐI U Đ H TH NG ĐI N ñi u khi n b ng máy tính. Tuy nhiên h th ng ñi u khi n v n còn s 1.1.1. Phân c p ñi u khi n và v n hành d ng công ngh ñi u khi n truy n th ng, l c h u, ñ tin c y không Qu n lý ñi u khi n và v n hành h th ng ñi n Vi t Nam ñư c cao. chia thành 3 c p: M t s h th ng t ñ ng hoá ñã l p ñ t t i Vi t Nam, nhưng vì - Đi u ñ h th ng ñi n Qu c gia (A0), lý do b n quy n nên vi c làm ch công ngh còn nhi u khó khăn. - Đi u ñ h th ng ñi n mi n (A1, A2, A3), 1.3.2. Hi n tr ng v ñi u khi n và giám sát v n hành t i các TBA - Đi u ñ lư i ñi n phân ph i. 110kV M i m t c p ñi u ñ có ngư i ñ ng ñ u và ch u s ch huy c a 1.3.2.1. T ng quan c p trên qu n lý tr c ti p. [1] a) H th ng ñi u khi n: 1.1.2. B ph n gián ti p ñ n công tác v n hành Đa s v n s d ng các khoá ñi u khi n trên t , xem hình 1.3 1.1.3. Các hình th c truy n tin dùng trong các TBA 110kV ph c v ñi u khi n và giám sát v n hành Ch y u là s d ng ñi n tho i, máy tính chưa ñư c s d ng ñ giám sát và thu th p d li u. 1.2. THAO TÁC ĐI U KHI N VÀ GIÁM SÁT V N HÀNH CÁC THI T B ĐI N TRONG TBA 110kV 1.2.1. Thao tác máy c t, (MC) 1.2.2. Thao tác dao cách ly, (DCL) 1.2.3. V n hành máy bi n áp, (MBA) Hình 1.3. H th ng ñi u khi n t i các TBA 110kV 1.2.4. Thao tác ñư ng dây t i ñi n b) H th ng b o v rơle:
7 8 Ch c năng b o v ñư c th c hi n b i các rơle b o v thu c th c) H th ng thông tin trong tr m h cũ ho c th h m i, các rơle th h m i có th k t n i m ng và ñi u khi n, xem hình 1.4. 1.4. CÔNG NGH T Đ NG HOÁ TBA ĐÃ VÀ ĐANG ĐƯ C Đ U TƯ T I M T S TBA 110kV TRONG HTĐ VI T NAM 1.4.1. T ng quan Vi c áp d ng h th ng ñi u khi n b ng máy tính trong tr m ñã gi m s lư ng thi t b ñi u khi n và b o v , s lư ng dây n i, gi m chi phí l p ñ t, thí nghi m,v.v.v ñ c bi t gi m s c do thao tác Hình 1.4. T rơle b o v trong các TBA 110kV nh m, ti n t i gi m s lư ng ngư i tr c và m c tiêu là xây d ng các c) H th ng ño lư ng và giám sát: tr m bi n áp không ngư i tr c. Ch c năng hi n th và ño lư ng ñư c th c hi n b i các ñ ng H th ng ñi u khi n khi n và giám sát v n hành b ng máy tính h ño và công tơ n i ñ n các máy bi n dòng ñi n (TI) và máy bi n thư ng bao g m các máy tính có cài ñ c ph n m m giám sát HMI ñi n áp ño lư ng (TU). Ch c năng giám sát v n hành th c hi n b ng (Human Machine Interface) th c hi n ch c năng giao ti p gi a nhân các ñèn báo và ñ ng h ch th . viên v n hành và h th ng. Hi n nay, lư i ñi n 110kV ñã và ñang ñư c ñ u tư xây d ng m i công ngh ñi u khi n và giám sát v n hành b ng máy tính 1.4.2. Công ngh ñi u khi n tr m bi n áp b ng máy tính áp d ng t i m t s TBA khu v c mi n Trung 1.4.2.1. H th ng ñi u khi n b ng máy tính c a SEL 1.4.2.2. H th ng ñi u khi n b ng máy tính SICAM PAS 1.5. K T LU N Trư c yêu c u gi m thi u th i gian m t ñi n, tăng cư ng ch t Hình 1.5. T ño lư ng và giám sát trong các TBA 110kV lư ng ñi n năng, ñ m b o an toàn cho ngư i và thi t b . nh ng công 1.3.2.2. Hi n tr ng ñi u khi n và giám sát v n hành TBA 110kV ngh ñi u khi n theo truy n th ng không còn phù h p. (E20) Do ñó yêu c u l p ñ t m t h th ng ñi u khi n và giám sát v n a) Gi i thi u hành nhanh chóng chính xác s d ng công ngh hi n ñ i là c n thi t. b) Hi n tr ng các thi t b ñi u khi n và giám sát trong tr m Phương án c i t o và nâng c p TBA theo hư ng t ñ ng hoá là m t
9 10 phương án kh thi gi m chi phí ñ u tư, phù h p ñi u ki n kinh t Các b x lý trung tâm (CPU - Central Processing Unit), x lý Vi t Nam hi n nay. toàn b chương trình ng d ng do ngư i dùng vi t mà không c n liên CHƯƠNG 2 k t dây n i b ng ph n c ng. [7] NGHIÊN C U PH N M M SCADA WINCC VÀ 2.2.2. Phân lo i b ñi u khi n l p trình PLC THI T B ĐI U KHI N L P TRÌNH PLC 2.2.3. X lý chương trình 2.1. PH N M M SCADA WINCC 2.2.3.1. Vòng quét chương trình 2.1.1. T ng quan v ph n m m Scada WinCC 2.2.3.2. C u trúc chương trình WinCC là ph n m m dùng ñ thi t k giao di n ñi u khi n và 2.2.4. L i ích và ng d ng c a PLC trong các lĩnh v c t ñ ng giám sát quá trình. hoá WinCC cung c p giao di n m , h tr s d ng trên n n 2.2.5. B ñi u khi n l p trình S7-300 c a hãng Siemens Windows 2000 và Windows XP, tương thích v i nhi u lo i PLC c a 2.2.5.1. Gi i thi u các hãng khác nhau. Đ c bi t truy n thông t t v i PLC c a hãng B ñi u khi n l p trình S7-300 là thi t b thu c dòng s n ph m Siemens.[3] cao c p, ñư c dùng cho nh ng ng d ng l n, th i gian ñáp ng 2.1.2. Đ c trưng cơ b n c a WinCC nhanh, n i m ng t t và có kh năng phát tri n h th ng v sau. 2.1.2.1. Ch c năng ñ h a (Graphics System) Ngôn ng l p trình h tr nhi u ñ i tư ng s d ng, liên k t v i 2.1.2.2. H th ng thông báo (Alarm Logging) máy tính qua cáp MPI dùng module CPU, xem hình 2.6. 2.1.2.3. Ch c năng hi n th các giá tr x lý (Tag Logging) 2.1.2.4. Ch c năng in d li u (Report Designer) 2.1.3. Các thành ph n trong WinCC 2.1.3.1. D án trong WinCC Hình 2.6. H th ng k t n i PLC v i PC qua cáp MPI 2.1.3.2. Các thành ph n cơ b n trong m t d án WinCC Kh năng liên k t và trao ñ i d li u v i WinCC r t m nh 2.2. THI T B ĐI U KHI N L P TRÌNH PLC thông qua m ng truy n thông có s n mà không c n s can thi p ph n 2.2.1. Gi i thi u chung c ng nào.[10] Thi t b ñi u khi n l p trình PLC (Programmable Logic 2.2.5.2. Các module c a PLC S7-300 [10] Control), là lo i thi t b cho phép th c hi n linh ho t các thu t toán Đ tăng tính m m d o trong các ng d ng, PLC S7-300 ñư c ñi u khi n s thông qua m t ngôn ng l p trình, thay cho vi c ph i chia nh thành các module, xem hình 2.7. th c hi n thu t toán ñó b ng m ch s .
11 12 Profibus s d ng truy n tin cáp xo n ñôi và cáp RS 485 chu n công nghi p trong các ng d ng s n xu t ho c IEC 1158-2 trong ñi u khi n quá trình. 2.3.4.1. K thu t m ng Profibus Hình 2.7. C u hình m t Rail (ray) c a tr m PLC S7-300 2.3.4.2. Các ki u giao th c truy n thông trong m ng Profibus a) Module CPU 2.3.5. M ng Ethernet công nghi p b) Module m r ng 2.3.5.1. Gi i thi u 2.2.5.3. Ki u d li u và phân chia b nh IE (Industrial Ethernet) m ng Ethernet công nghi p là m ng 2.2.5.4. Ngôn ng l p trình: ph c v cho c p qu n lý và c p phân xư ng ñ th c hi n truy n S7-300 có 3 ngôn ng l p trình chính: ngôn ng l p trình STL, thông gi a máy tính và các h th ng t ñ ng hoá, xem hình 2.17. FBD và LAD. Trong lu n văn tác gi s d ng ngôn ng LAD ph c v cho công vi c l p trình c a mình. [7] 2.3. M NG TRUY N THÔNG CÔNG NGHI P 2.3.1. M ng PPI PPI (Point to Point Interface) th c hi n truy n thông n i ti p ñi m t i ñi m. 2.3.1.1. Đ c trưng cơ b n c a m ng PPI 2.3.1.2. Các thông s k thu t cơ b n c a m ng PPI Hình 2.17. C u trúc m ng Ethernet công nghi p 2.3.2. M ng MPI (Multi Point Interface) 2.3.5.2. Các thông s cơ b n c a m ng Ethernet công nghi p M ng MPI ñư c s d ng cho c p trư ng hay c p phân xư ng v i yêu c u v kho ng cách gi a các tr m không l n. 2.4. K T LU N 2.3.2.1. Đ c trưng cơ b n m ng MPI Ngày nay v i s phát tri n nhanh c a PLC, kh năng truy n 2.3.2.2. Các thông s k thu t cơ b n c a m ng MPI thông m nh c a PLC ñã kh c ph c ñư c như c ñi m c a các thi t b 2.3.3. M ng AS-I ñi n t b nhi u cao. 2.3.3.1. Đ c trưng cơ b n c a m ng AS-I PLC h tr các m ng truy n thông như MPI, Profibus và 2.3.3.2. Các thông s k thu t cơ b n c a m ng AS-I Ethernet công nghi p ñã ñem l i kh năng truy n thông trên PLC 2.3.4. M ng Profibus hi u qu cao hơn v i t c ñ truy n d li u t i ña 100Mbits.
13 14 WinCC là ph n m m chuyên d ng ñ xây d ng giao di n Dùng ñ ki m tra k t qu nghiên c u, bao g m: ñi u khi n cũng như ph c v vi c x lý và lưu tr d li u. Ngoài ra 3.2.2.1. Kh i thi t b l p trình PLC WinCC còn h tr k t n i v i S7-300 ñ x lý thông tin ñi u khi n. 3.2.2.2. Kh i tín hi u ngõ vào Vì v y có th dùng WinCC và PLC ñ l p trình ñi u khi n và 3.2.2.3. Kh i tín hi u ngõ ra giám sát v n hành TBA trong h th ng ñi n Vi t Nam. 3.2.3. Thi t b k t n i PLC v i PC 3.3. L P Đ T MÔ HÌNH, THI T K CHƯƠNG TRÌNH CHƯƠNG 3 ĐI U KHI N VÀ GIÁM SÁT V N HÀNH TBA 110kV XÂY D NG, L P Đ T MÔ HÌNH ĐI U KHI N (E20) 3.3.1. Sơ ñ ñ u dây gi a thi t b ngo i vi v i PLC VÀ GIÁM SÁT V N HÀNH TBA 110kV DÙNG WINCC 6.0 VÀ PLC S7-300 3.1. M Đ U 3.2. XÂY D NG MÔ HÌNH ĐI U KHI N VÀ GIÁM SÁT V N HÀNH TBA 110kV (E20) Mô hình ñư c xây d ng bao g m các thành ph n chính như hình 3.1. Hình 3.3. Sơ ñ kh i ñ u h th ng WinCC - PLC v i thi t b ngo i vi 3.3.2. Đ u n i các module trong mô hình 3.3.2.1. Sơ ñ ñ u dây module ngõ vào Hình 3.1. Mô hình ñi u khi n và giám sát TBA 110kV (E20) 3.2.1. Kh i máy tính Hình 3.4. Sơ ñ ñ u dây module ngõ vào trên mô hình Dùng ñ thi t k t giao di n ñi u khi n và l p trình cho PLC 3.3.2.2. Sơ ñ ñ u dây module ngõ ra 3.2.2. Mô hình mô ph ng
15 16 Hình 3.5. Sơ ñ ñ u dây module ngõ ra trên mô hình 3.3.3. Xây d ng sơ ñ logic ñ m b o an toàn và tránh thao tác nh m khi ñi u khi n thi t b trong TBA Căn c vào các ñi u ki n ràng bu c trong v n hành, tác gi xây d ng sơ ñ logic, bao g m: 3.3.3.1. Sơ ñ logic ñi u khi n MC 131 3.3.3.2. Sơ ñ logic ñi u khi n MC 431 3.3.3.3. Sơ ñ logic ñi u khi n MC 471 3.3.3.4. Sơ ñ logic ñi u khi n DCL 131-1 3.3.3.5. Sơ ñ logic ñi u khi n DCL 171-7 Hình 3.13. Sơ ñ thu t toán chương trình ñi u khi n và giám sát v n 3.3.3.6. Sơ ñ logic ñi u khi n DCL 112-1 hành TBA 3.3.3.7. Sơ ñ logic ñi u khi n các dao n i ñ t (DNĐ) 3.4. L P TRÌNH ĐI U KHI N PLC DÙNG PH N M M 3.3.4. Xây d ng thu t toán ñi u khi n và giám sát v n hành SIMATIC MANAGER (STEP7) 3.4.1. Xây d ng c u hình c ng [7] Hình 3.14. C u hình c ng CPU 313C v2.6
17 18 3.4.2. T o d án (Project) và lưu tr 3.5.2.1. M giao di n ñi u khi n 3.4.3. Khai báo tên bi n trong PLC (tham kh o ph l c 3) 3.5.2.2. T o giao hi n th chính 3.3.4. L p trình cho PLC (tham kh o ph l c 4) [3],[12] 3.4.5. N p chương trình, ki m tra và hi u ch nh chương trình 3.5. THI T K GIAO DI N ĐI U KHI N TRÊN N N WINCC 3.5.1. Khai báo c u hình 3.5.1.1. T o k t n i WinCC v i PLC Hình 3.20. Thi t k giao di n hi n th chính trên n n WinCC Hình 3.17. Khai báo k t n i PLC v i WinCC dùng m ng MPI 3.5.1.2. T o các bi n ngo i (External Tags) 3.5.2.3. T o giao di n ñi u khi n và giám sát v n hành Hình 3.19. Khai báo Tag (bi n) ngõ vào, ngõ ra trên WinCC 3.5.2. Thi t k giao di n ñi u khi n trong Graphics Designer
19 20 Hình 3.21. Thi t k sơ ñ ñi u khi n và giám sát thi t b ñóng c t Hình 3.24. L p trình nút nh n ON_131 ñi u khi n ñóng MC 131 trên n n WinCC 3.5.2.2. Thu th p d li u và c nh báo các ñ i tư ng ñi u khi n 3.5.3. L p trình WinCC liên k t v i PLC ñ hi n th và thu th p a) Ch c năng thu th p d li u v n hành d li u 3.5.3.1. L p trình hi n th các tr ng thái ñ i tư ng ñi u khi n a) Khai báo các bi n ñi u khi n ngõ vào: Trong nhóm Tag IN_PUT, khai báo tag thành ph n tham gia vào quá trình ñi u khi n, nút ON_131 (M0.0) dùng ñ ñóng MC 131. b) Khai báo các bi n ñi u khi n ngõ ra: Trong nhóm Tag OUT_PUT, khai báo tag thành ph n tham gia vào quá trình hi n th . Đ a ch Q1.0 tương ng v i tín hi u D_131 trên giao di n ñi u khi n. c) L p trình ñi u khi n tín hi u ñóng c t ñ i tư ng ñi u khi n: Ch n ñ i tư ng ñi u khi n (ON_131), ch n ngôn ng l p trình Hình 3.26. Khai báo Tag trong module Tag Logging C-Action ñ l p trình cho tín hi u ñóng MC 131, xem hình 3.24 b) Ch c năng hi n th c nh báo: Hình 3.27 trình bày cách khai báo trong module Alarm Logging. Hình 3.27. Khai các Tag trong module Alarm Logging
21 22 3.6. K T LU N 4.2. HƯ NG D N V N HÀNH MÔ HÌNH VÀ K T QU V i thu t toán logic m m d o ñư c l p trình trên máy tính MÔ PH NG không nh ng thi t l p nhanh liên k t logic kh ng ch ñúng quy trình 4.2.1. N p chương trình ñi u khi n t máy tính sang PLC v n hành và ñi u ki n làm vi c an toàn cho thi t b c a PLC ñ Đ ñ m b o tính b o m t c a chương trình ngư i v n hành kh ng ch thi t b trong tr m bi n áp 110kV (E20) d dàng mà còn ph i có m t kh u m i truy c p ñư c chương trình, xem hình 4.2 có th m r ng cho các tr m bi n áp khác trong h th ng ñi n Vi t Nam. Mô hình này th hi n m t ph n ch c năng ñi u khi n và giám sát thi t b ñi u khi n trong ph m vi tr m bi n áp. V i s h tr c a ph n m m WinCC và kh năng liên k t m nh c a PLC. N u ñư c l p ñ t các thi t b b o v , thi t b ño lư ng theo chu n công nghi p hoàn toàn có th ñi u khi n và thu th p d li u TBA theo công ngh t Hình 4.2. Nh p m t kh u khi n p chương trình sang PLC ñ ng hoá c a các hãng n i ti ng trên th gi i. 4.2.2. Kh i ñ ng giao di n ñi u khi n thi t k trên n n WinCC Đ th c hi n ñi u khi n ngư i v n hành ph i có m t kh u m i CHƯƠNG 4 cho phép truy c p vào h th ng, xem hình 4.4. K T QU V N HÀNH MÔ HÌNH ĐI U KHI N VÀ GIÁM SÁT V N HÀNH TBA 110kV DÙNG WINCC 6.0 VÀ PLC S7-300 4.1. QUY TRÌNH V N HÀNH TBA 110kV (E20) 4.1.1. Trình t thao tác nh n ñi n 110kV t TBA 220kV (E21) 4.1.1.1. Ki m tra trư c khi ñóng ñi n 4.1.1.2. Trình t thao tác nh n ñi n t xu t tuy n 171 - E21 4.1.1.3. Trình t thao tác c p ñi n cho các xu t tuy n 4.1.1.4. Trình t thao tác nh n ñi n t xu t tuy n 172 - E21 4.1.2. Trình t thao tác c t ñi n TBA 110kV (E20) Hình 4.4. Yêu c u m t kh u khi truy c p vào giao di n ñi u khi n 4.2.3. Đi u khi n và giám sát các thi t b trong TBA 110kV (E20)
23 24 4.2.3.1. Ki m tra k t n i PLC v i WinCC Đ ñ m b o liên k t ñi u khi n trên mô hình và hi n th tr ng thái trên sơ ñ cáp MPI ph i ñư c khai báo trong WinCC theo ñúng ñ a ch , xem hình 4.6. Hình 4.6. Ki m tra ñ a ch k t n i gi a PLC v i WinCC Hình 4.9. MC 131 ñang ñóng c p ngu n cho MBA 4.2.3.2. Th c hi n quá trình ñi u khi n và hi n th tr ng thái trên - Tín hi u chương trình trong PLC ch báo Q1.0 ñang có ñi n sơ ñ t c CPU xu t tín hi u ñi ñóng MC 131. Khi th c hi n ñi u khi n ñóng MC 131 b ng nút nh n ON_131 4.2.4. Thu th p d li u và c nh báo các thi t b ñóng, c t trong các tín hi u ñi u khi n trên mô hình như sau: TBA 4.2.4.1. Hi n th tr ng thái sơ ñ Khi MC ñóng t t, trên giao di n HMI hi n th tr ng thái logic ñóng MC 131, xem hình 4.19. Hình 4.7. Tín hi u ñóng Hình 4.8. Đèn báo MC131 MC 131 ñang ñóng Trên giao di n HMI tr ng thái “màu ñ ” ch thi t b ñang ñóng, Hình 4.19. Tr ng thái MC ñang ñóng tr ng thái “màu xanh” ch thi t b ñang c t 4.2.4.2. Hi n th s l n ñóng, c t các thi t b trong TBA B ñ m trong PLC và module Tag Logging th c hi n ñư c ch c năng ñ m s l n ñóng, c t c a thi t b trong TBA.
25 26 - Hi n th thông báo lên màn hình: khi m t s c x y ra hay thao tác nh m không thành công ñ u ñư c module Alarm Logging lưu l i và thông báo trên giao di n ñi u khi n, xem hình 4.26 Hình 4.22. Thông báo s l n ñóng MC 4.2.4.3. Kh ng ch s l n c t MC do s c không vư t quá tr s quy ñ nh c a Nhà s n xu t Hình 4.26. Thông báo tình tr ng làm vi c c a h th ng ñi u khi n và giám sát v n hành TBA 4.3. K T LU N Qua k t qu v n hành trên mô hình cho th y thi t b ñi u khi n l p trình PLC S7-300 và ph n m m WinCC ñã th c hi n ñi u khi n và giám sát các thi t b trong ph m vi toàn tr m thông qua chương trình và giao di n do tác gi thi t k ng v i tr m bi n áp 110kV (E20). Chương trình ñã th c hi n ñư c: Đi u khi n thao tác; giám sát v n hành; thu th p d li u. Đáp ng yêu c u ñi u khi n và giám sát thi t b ñóng, c t trong Hình 4.23. Chương trình kh ng ch MC 131 c t s c không ñư c vư t tr s quy ñ nh c a Nhà s n xu t TBA. 4.2.4.4. Quá trình hi n th c nh báo tr ng thái v n hành K T LU N VÀ KI N NGH - Thi t l p các m c ñ c nh báo và l a ch n màu hi n th , xem Trong h th ng song song t n t i hai phương th c ñi u khi n hình 4.25 TBA: phương th c truy n th ng và phương th c ñi u khi n theo công ngh t ñ ng hoá. Công ngh truy n th ng ñã b c l nhi u khuy t ñi m, công ngh t ñ ng hoá g p nhi u khó khăn v v n hành và s a ch a. Qua k t qu nghiên c u cho th y mô hình ñã ñáp ng m t Hình 4.25. Thi t l p màu s c c nh báo ph n h th ng ñi u khi n b ng máy tính m c tr m. T máy tính có
27 th ñi u khi n, giám sát và thu th p thông tin v n hành cho phép nhân viên v n hành xác ñ nh nhanh tình tr ng s c và có bi n pháp lo i tr nhanh chóng ñ m b o an toàn cho h th ng. Ưu ñi m c a PLC giao ti p d dàng v i các thi t b ñi u khi n và b o v nhi u ch ng lo i hi n có trong tr m thông qua c ng giao ti p s , tương t ñ th c hi n ch c năng ñi u khi n; WinCC giao ti p t t v i PLC qua các module truy n thông kh c ph c ñư c như c ñi m c a nh ng thi t b ñi n t b nhi u cao. Mô hình có th s d ng làm tài li u gi ng d y và hu n luy n cho sinh viên và ñ i ngũ nhân viên v n hành TBA. V i k t c u moddule c a PLC có th g n thêm module truy n thông Profibus hay Ethernet ñ m r ng ph m vi ñi u khi n có th k t n i v i h th ng Scada ñang v n hành trong h th ng ñi n Vi t Nam. Mô hình m ra hư ng m i không ch ñi u khi n và giám sát cho các TBA 110kV mà còn m r ng v i m c ñích ñi u khi n và ki m soát ph t i lư i ñi n 22kV, 0,4kV t i các ñi n l c T nh, Thành ph . Đây là hư ng phát tri n c a ñ tài.