Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu thiết kế hệ thống kết nối giữa RTU và IED theo tiêu chuẩn IEC61850

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:160

Thêm vào BST

Báo xấu

77
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu đề tài nhằm tìm hiểu, nghiên cứu tiêu chuẩn IEC61850 nhằm áp dụng trong hệ thống tích hợp điều khiển và bảo vệ trạm biến áp. Tiêu chuẩn này bảo đảm sự tương tác cần thiết trong các trạm điện. Điều mới thật sự của đề tài nghiên cứu này là tất cả các thiết bị điện tử thông minh (IED) được kết nối với nhau sẽ “nói” cùng một ngôn ngữ, bất kể nguồn gốc chế tạo của các thiết bị IED và trao đổi thông tin với nhau mà không có bất cứ vấn đề gì.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu thiết kế hệ thống kết nối giữa RTU và IED theo tiêu chuẩn IEC61850

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- ĐỒNG THANH TÂM NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG KẾT NỐI GIỮA RTU VÀ IED THEO TIÊU CHUẨN IEC61850 LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ Thuật Điện Mã số ngành: 60520202 TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM --------------------------- ĐỒNG THANH TÂM NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG KẾT NỐI GIỮA RTU VÀ IED THEO TIÊU CHUẨN IEC61850 LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ Thuật Điện Mã số ngành: 60520202 HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. VÕ HOÀNG DUY Ồ Í
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS. VÕ HOÀNG DUY Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP. HCM ngày … tháng 12 năm 2012 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ) 1. …………………………………………………………… 2. …………………………………………………………… 3. …………………………………………………………… 4. …………………………………………………………… 5. …………………………………………………………… Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được sửa chữa (nếu có). Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV
TRƯỜNG ĐH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHŨ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG QLKH-ĐTSĐH Độc lập-Tự do-Hạnh phúc TP. HCM, ngày 26 tháng 12 năm 2012 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Đồng Thanh Tâm Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 23/09/1986 Nơi sinh: Tây Ninh Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện MSHV:1181031050 I- TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu thiết kế hệ thống kết nối giữa RTU và IED theo tiêu chuẩn IEC61850 II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tìm hiểu tổng quan tiêu chuẩn IEC61850 - Tìm hiểu hệ thống kết nối giữa RTU và IED - Cấu trúc phần cứng của một trạm biến áp theo IEC61850 - Thiết kế hệ thống kết nối III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 21/06/2012 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 26/12/2012 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS.Võ Hoàng Duy CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA CƠ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký) TS.Võ Hoàng Duy
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Học viên thực hiện Luận văn Đồng Thanh Tâm
ii LỜI CÁM ƠN Trong suốt thời gian 1,5 năm theo học tại phòng quản lý đào tạo sau đại học, khoa Cơ Điện –Điện Tử, trường đại học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM, để có được thành quả như ngày hôm nay ngoài nỗ lực của bản thân, em luôn nhận được sự động viên nhiệt tình từ phía gia đình, thầy cô, bạn bè. Chứng minh sự trưởng thành và hoàn thành nhiệm vụ học tập của mình, em đã được nhận làm đề tài luận văn tốt nghiệp và đã thực hiện nghiêm túc. Để hoàn thành bài luận văn tốt nghiệp này, em luôn ghi nhận và tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến mọi người. Em xin chân thành cảm ơn Thầy – TS. Võ Hoàng Duy đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn em trong quá trình thực hiện luận văn. Em xin chân thành cảm ơn Quý thầy cô Khoa Cơ Điện – Điện Tử, phòng quản lý đào tạo sau đại học đã luôn tạo điều kiện thuận lợi để chúng em hoàn thành nhiệm vụ tốt nghiệp cũng như trong suốt quá trình học tập. Em xin chân thành cảm ơn ban Giám Đốc và các phòng ban công ty CP Thiết Bị Điện Sài Gòn và đặc biệt là phòng Kỹ Thuật và Nghiên Cứu Phát Triển đã tạo điều kiện và giúp đỡ em hoàn thành luận văn. Xin kính chúc Quý Thầy Cô sức khỏe! Tp.Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2012 Học viên: ĐỒNG THANH TÂM
iii TÓM TẮT Ứng dụng hệ thống SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) theo tiêu chuẩn IEC61850 để thực hiện điều khiển, giám sát, thu thập dữ liệu của một trạm biến áp 110kV trong hệ thống điện là quá trình phát triển, hướng đến việc điều khiển hoàn toàn tự động (trạm không người trực) và đáp ứng các bài toán tối ưu đặt ra cho hệ thống điện. Tập đoàn điện lực Việt Nam (EVN) đã lựa chọn tiêu chuẩn IEC61850 cho các ứng dụng tự động hoá trạm biến áp. Với sự lựa chọn trên của tập đoàn EVN đã mở ra cho các nhà cung cấp thiết bị cũng như các nhà nghiên cứu trên thế giới một mảng nghiên cứu mới về công nghệ điều khiển tích hợp trạm biến áp theo tiêu chuẩn truyền thông IEC61850. Tiêu chuẩn IEC61850 chỉ mới được ban hành trong vài năm trở lại đây, nên nó vẫn đang là một đề tài nóng hổi và cấp thiết để các nhà nghiên cứu tiến hành nghiên cứu trong thời gian tới. Ở Việt Nam hiện nay đã có rất nhiều trạm biến áp tự động hóa ứng dụng thành công tiêu chuẩn IEC61850 để kết nối các thết bị IED với nhau. Tuy nhiên đa số các hệ thống đó đều kết nối các thiết bị IED của cùng một nhà sản xuất và đều mang tính đồng bộ. Khi các thiết bị IED được sử dụng của cùng một nhà sản xuất sẽ tạo ra rất nhiều thuận lợi cho công việc cấu hình và kết nối hệ thống như: thiết bị A được sản xuất ra sẽ đáp ứng được các yêu cầu của các thiết bị B đã được sản xuất trước đó và ngược lại. Qua tìm hiểu và khảo sát các hệ thống trạm biến áp tự động hóa của Việt Nam và nhận thấy chưa có hệ thống nào thực hiện kết nối giữa thiết bị RTU560/ABB với thiết bị rơle của Toshiba. Do đó, mục tiêu nghiên cứu được trình bày trong luận văn này chính là đề cập đến vấn đề trên.
iv ABSTRACT Applying SCADA system (Supervisory Control And Data Acquisition) with IEC61850 standard to control, monitor, and collecting data of 110kV substations in the power transmission system is an step of development towards fully automatic control, meeting the demands of optimization of the power systems. Viet Nam Electricity group was choosen IEC61850 standard for application of automatic substation. With the selected above, EVN is opened for the equipment suppliers as well as the researchers on the world new field about substation intergrated controlling technology follow IEC61850. IEC61850 standard has been enforced in recent years, so it is the hot topic and urgently for researcher to study in the future. In Viet Nam, there have many automatic substation applying susessfully IEC61850 standard to connect IED. Howerver, most of the system only can connect IED in the same maker uniformly. Once IED which have made by the same maker will create many effect for the format and connection system such as: the A equipment which was fullilled the request of the B, which was made before and vice ver. By studying and surveying of the automatic substation of Viet Nam and we conclude that there is no system which connect RTU560/ABB with Toshiba relay. So the purpose presented in the thesis mentioning about the above issue.
v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................... i LỜI CÁM ƠN ......................................................................................................... ii TÓM TẮT ...............................................................................................................iii MỤC LỤC ............................................................................................................... v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................ix DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................... x DANH MỤC CÁC MÔ HÌNH, BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ, HÌNH ....................................xi PHẦN MỞ ĐẦU....................................................................................................01 1. Đặt vấn đề.........................................................................................................01 2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài....................................................03 3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ........................................................................04 4. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................04 5. Phương pháp nghiên cứu..................................................................................05 5.1 Phương pháp luận .......................................................................................05 5.2 Phương pháp nghiên cứu ............................................................................06 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu.......................................06 7. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu ...................................................................07 7.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới .............................................................08 7.2 Tình hình nghiên cứu trong nước ...............................................................08 8. Kết cấu của đề tài ............................................................................................ 09 Chương 1: Tìm hiểu tổng quan về tiêu chuẩn IEC61850........................................... 10 1.1. Giới thiệu về tiêu chuẩn IEC 61850 ..............................................................10 1.2. Thách thức và mục tiêu của IEC 61850 ........................................................12 1.3. Những đặc tính của tiêu chuẩn ......................................................................16 1.4. Các tiêu chuẩn hóa về các nút logic ..............................................................19 1.4.1. Nút logic .............................................................................................19 1.4.2. Tiêu chuẩn hóa về thiết bị logic và thiết bị vật lý ..............................23
vi 1.4.3. Lớp dữ liệu chung (common data class) ............................................25 1.4.4. Giới hạn chức năng (function constraint)...........................................26 1.5. Ngôn ngữ cấu hình của trạm..........................................................................28 1.6. Các nội dung của tiêu chuẩn liên quan tới đề tài...........................................28 1.6.1 Các bước cấu hình cho một hệ thống TBA tự động hóa theo IEC61850 .........................................................................................................28 1.6.2 Các bước cấu hình cho hệ thống kết nối RTU với các thiết bị IED theo IEC61850 trong TBA tự động hóa .....................................................30 1.7. Những lợi ích của tiêu chuẩn.........................................................................31 Chương 2: Tìm hiểu sơ đồ thực tế điều khiển và bảo vệ của các trạm biến áp hiện nay ............................................................................................................. 34 2.1. Khái niệm chung.............................................................................................34 2.2. Ký hiệu và nhận dạng các khí cụ điện trong trạm biến áp .............................34 2.2.1 Cấu trúc chung của 4 khối ký hiệu ......................................................35 2.2.2 Khối ký hiệu mức ngăn .......................................................................35 2.2.3 Khối ký hiệu chỉ vị trí..........................................................................36 2.2.4 Khối ký hiệu nhận dạng các hạng mục................................................37 2.2.5 Khối ký hiệu đấu nối, đầu cuối có ký hiệu đầu cột là (:).....................40 2.3 Các chức năng điều khiển và bảo vệ ..............................................................40 2.3.1 Các chỉ danh của rơle đang sử dụng trong hệ thống điện theo ký hiệu chuẩn của viện tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ ANSI .............................40 2.3.2 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ đường dây và máy biến áp............................42 2.3.3 Khóa liên động.....................................................................................43 2.3.4 Các loại hệ thống điều khiển ...............................................................45 2.3.5 Chỉ thị ..................................................................................................46 2.3.6 Đo lường..............................................................................................47 2.4 Các sơ đồ điều khiển và bảo vệ hiện nay dùng trong trạm.............................48 2.5 Điều khiển trạm bằng hệ thống máy tính tích hợp .........................................49
vii 2.5.1 Giới thiệu về hệ thống điều khiển trạm bằng máy tính tích hợp .........49 2.5.2 Quy mô của hệ thống máy tính tích hợp .............................................49 2.5.3 Các yêu cầu chung cho hệ thống điều khiển bằng máy tính ..............50 2.5.4 Nhiệm vụ của hệ thống điều khiển bằng máy tính ..............................53 2.5.5 Các yêu cầu về chức năng đối với hệ thống điều khiển bằng máy tính .......54 2.6 Giới thiệu một số rơle kỹ thuật số đang vận hành trên lưới điện Việt Nam ..61 2.6.1 ABB .....................................................................................................61 2.6.2 Alstom (Areva) ....................................................................................62 2.6.3 Siemens................................................................................................62 2.6.4 SEL .....................................................................................................63 2.6.5 Toshiba ................................................................................................63 2.7 Giao tiếp giữa các rơle vận hành trong trạm................................................63 Chương 3: Mô tả cấu trúc mạng của một trạm biến áp tự động hóa theo IEC61850...65 3.1 Các kỹ thuật truyền thông............................................................................. .65 3.2 Các điều kiện kỹ thuật dùng cho hệ thống điều khiển xa và các giao diện.. .65 3.2.1 Giao diện điều khiển xa / trạm biến áp.............................................. .65 3.2.2 Các điều kiện chung đối với các trạm đóng cắt...................................67 3.2.3 Các lệnh ...............................................................................................67 3.2.4 Các trị số đo.........................................................................................67 3.2.5 Đọc dụng cụ đo dếm............................................................................68 3.2.6 Nguồn cung cấp, nơi đặt......................................................................68 3.3 Mạng máy tính................................................................................................68 3.3.1 Dịch vụ truyền thông ...........................................................................68 3.3.2 Tổng quan về mạng .............................................................................69 3.3.3 Phân loại mạng máy tính theo phạm vi địa lý .....................................70 3.3.4 Mạng cục bộ – LAN ............................................................................70 3.3.5 Các kiểu (Topology) của mạng LAN ..................................................71 3.3.6 Các giao thức (Protocol)......................................................................73 3.3.7 Các chuẩn của mạng máy tính.............................................................74
viii 3.3.8 Maïng ETHERNET ..........................................................................74 3.3.9 Các thiết bị kết nối chính của LAN .....................................................75 3.3.10 Các dạng sơ đố cấu trúc hệ thống theo tiêu chuẩn IEC 61850…........76 Chương 4: Nghiên cứu hệ thống kết nối giữa RTU và IED theo IEC61850 ............. 79 4.1 Giới thiệu thiết bị RTU560 của ABB ........................................................... 79 4.2 Giới thiệu về Rơle bảo vệ của Toshiba......................................................... 79 4.3 Các phần mềm ứng dụng trong hệ thống kết nối RTU và IED theo IEC 61850 ...................................................................................................................... 80 4.3.1 Giới thiệu phần mềm PCM600 được sử dụng trong hệ thống. ......... 80 4.3.2 Giới thiệu phần mềm CCT ứng dụng trong hệ thống........................ 83 4.3.3 Cách tạo một dự án trong PCM600................................................... 86 4.3.4 Cách tạo một dự án trong phần mềm CCT........................................ 90 4.3.5 Trình bày cách sử dụng phần mềm cấu hình cơ sở dữ liệu cho RTU ........................................................................................................... 94 Chương 5: Các bước thiết kế hệ thống kết nối giữa RTU và IED theo IEC 61850 5.1 Sơ đồ kết nối hệ thống mô phỏng................................................................. 98 5.2 Sơ đồ khối mô tả các bước cấu hình hệ thống kết nối giữa RTU560/ABB và rơle GRZ100/Toshiba................................................................................... 99 5.3 Các bước thực hiện thiết kế hệ thống ........................................................ 100 5.4 Các kết quả đạt được ................................................................................. 136 5.5 Tổng kết các vấn đề đã tìm hiểu và nghiên cứu trong đề tài ..................... 138 5.6 Kiến nghị những nghiên cứu tiếp theo ...................................................... 139 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 140
ix DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CID - Configured IED Description : Mô tả cấu hình của thiết bị IED IC - IED Configurator tool : Công cụ cấu hình thiết bị IED ICD - IED Capability Description : Mô tả khả năng của thiết bị IED IED - Intelligent Electrical Device : Thiết bị điện tử thông minh IP - Internet Protocal : Giao thức mạng LD - Logical Devices : Thiết bị logic LLN0 - Logical Node Zero : Nút logic zero LN - Logical Node : Nút logic SC - System Configurator tool : Công cụ cấu hình hệ thống SCADA - Supervisory Control and Data : Hệ thống điều khiển giám sát và thu thập Acquistion dữ liệu SCD - Station Configuration Description : Mô tả cấu hình của trạm SCL - Substation Configuration : Ngôn ngữ miêu tả cấu trúc trạm Description Language SSD - System Specification Description : Mô tả đặc tính của hệ thống TBA : Trạm biến áp UI - Unit Interface : Giao diện sử dụng
x DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Tiêu chuẩn hóa các nút logic ...........................................................................19 Bảng 1.2: Danh sách các lớp dữ liệu chung .....................................................................25 Bảng 1.3: Danh sách các lớp chức năng giới hạn của nút logic.......................................27 Bảng 2.1: Bảng chữ cái nhận diện cấp điện áp của các ngăn lộ.......................................35 Bảng 2.2: Các chữ cái nhận biết mức điện áp
xi DANH MUC CÁC MÔ HÌNH, BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ, HÌNH Hình 1.1: Ba mức trong ngăn lộ trạm............................................................................13 Hình 1.2: Cấu trúc hệ thống IEC61850 .........................................................................14 Hình 1.3: Ba nhóm của IEC ..........................................................................................16 Hình 1.4: Mô tả nút logic của các thiết bị .....................................................................17 Hình 1.5: Dữ liệu vào ra của nút logic ..........................................................................18 Hình 1.6: Cấp bậc của các dữ liệu trong nút logic ........................................................18 Hình 1.7: ví dụ về IED và các nút logic ........................................................................19 Hình 1.8: Cấu trúc của thiết bị logic..............................................................................24 Hình 1.9: Cấu trúc nút logic của IEC 61850 .................................................................24 Hình 1.10: Mô tả các bước cấu hình hệ thống TBA tự động hóa theo IEC61850 ........28 Hình 1.11: Mô tả các bước cấu hình cho hệ thống kết nối RTU với các thiết bị IED theo IEC 61850 trong các TBA tự động hóa.........................................................................30 Hình 2.1: Sơ đồ một sợi trạm 110kV Bình Đại ........................................................................48 Hình 3.1: Giao diện HMI của hệ thống điều khiển từ xa ..............................................66 Hình 3.2: Hệ thống cấu trúc dạng sao ...........................................................................76 Hình 3.3: Hệ thống cấu trúc dạng vòng.........................................................................77 Hình 3.4: Hệ thống cấu trúc dạng vòng / sao ................................................................77 Hình 3.5: Hệ thống cấu trúc dạng vòng kép..................................................................78 Hình 4.1: RTU560CMG10............................................................................................79 Hình 4.2: Rơle bảo vệ khoảng cách GRZ100................................................................80 Hình 4.3: Màn hình khởi động một dự án trong PCM600 ............................................81 Hình 4.4: Cách mở cửa sổ cấu trúc truyền thông Communication Structure................82 Hình 4.5: Cửa sổ thuộc tính đối tượng (Object Properties)...........................................82 Hình 4.6: Cửa sổ ngõ ra (Output) ..................................................................................83 Hình 4.7: Cửa sổ kiểu đối tượng (Object Type)............................................................83 Hình 4.8: Cửa sổ các màn hình của một dự án trong phần mềm CCT..........................84 Hình 4.9: Mô tả các khả năng của phần mềm PCM600................................................87 Hình 4.10: Cách nhập một dự án vào phần mềm PCM600...........................................88
xii Hình 4.11: Cách tạo một dự án trong phần mềm PCM600...........................................89 Hình 4.12: Cách tạo một dự án mới trong phần mềm CCT ..........................................91 Hình 4.13: Cách nhập tập tin station.SCD vào phần mềm CCT ...................................91 Hình 4.14: CCT: Nhập tập tin ied.ICD..........................................................................92 Hình 4.15: CCT: Xuất tập tin ied.ICD ..........................................................................93 Hình 4.16: Các cửa sổ làm việc trong phần mềm RTUtil560 .......................................94 Hình 4.17: Hộp thoại help online ..................................................................................96 Hình 5.1: Sơ đồ kết nối hệ thống mô hình mô phỏng ...................................................98 Hình 5.2: Sơ đồ khối mô tả các bước cấu hình hệ thống kết nối giữa RTU560/ABB và rơle GRZ100/Toshiba ...............................................................................................99 Hình 5.3: cửa sổ Initialize Project .............................................................................. 100 Hình 5.4: Cửa sổ Initialize SignalTree ..................................................................................101 Hình 5.5: Cách tạo một hệ thống RTU560................................................................. 101 Hình 5.6: Hộp thoại Add node to NetworkTree.......................................................... 102 Hình 5.7: Cửa sổ Network Tree.............................................................................................102 Hình 5.8: Cách xây dựng các giao thức trong phần mềm RTUtil560 ...................................103 Hình 5.9: Hộp thoại Add node to RTU560 ................................................................. 103 Hình 5.10: Cửa sổ Network Tree...........................................................................................104 Hình 5.11: Hướng dẫn cách tạo các thiết bị IED........................................................ 104 Hình 5.12: Hộp thoại Add node to Line T61850 ...................................................................105 Hình 5.13: Cửa sổ Network Tree...........................................................................................105 Hình 5.14: Cửa sổ Network Tree ............................................................................... 106 Hình 5.15: Cửa sổ Hardware Tree.............................................................................. 106 Hình 5.16: Hướng dẫn cách liên kết hệ thống RTU560 và các thiết bị IED.............. 107 Hình 5.17: Hộp thoại Link node to HardwareTree .................................................... 107 Hình 5.18: Kết quả sau khi liên kết hệ thống RTU560 và các thiết bị IED ............... 107 Hình 5.19: Hướng dẫn cách tạo các thiết bị bên trong của hệ thống RTU560. ......... 108 Hình 5.20: Các thiết bị bên trong của hệ thống RTU560........................................... 108 Hình 5.21: Hướng dẫn cách xuất tập tin cấu hình ra thành tập tin excel ................... 109
xiii Hình 5.22: Hộp thoại Start the export of the pattern data ......................................... 110 Hình 5.23: Hướng dẫn cách xuất ra tập tin RTU.iid................................................... 110 Hình 5.24: Hộp thoại IEC61850 – IID file export...................................................... 111 Hình 5.25: Hướng dẫn cách tạo các cấp quản lý để quản lý các thiết bị IED. ........... 111 Hình 5.26: Hướng dẫn cách tạo các cấp quản lý để quản lý các thiết bị IED ............ 112 Hình 5.27: Hướng dẫn cách tạo các cấp quản lý để quản lý các thiết bị IED ............ 112 Hình 5.28: Hướng dẫn cách tạo các cấp quản lý để quản lý các thiết bị IED. ........... 113 Hình 5.29: Hướng dẫn cách tạo các nút truyền thông cho các thiết bị IED............... 113 Hình 5.30: Hướng dẫn cách tạo các nút truyền thông cho các thiết bị IED............... 114 Hình 5.31: Hướng dẫn cách tạo các nút truyền thông cho các thiết bị IED............... 114 Hình 5.32: Hướng dẫn cách Link các IED từ Plant Structure sang Communication. .................................................................................................................................... 115 Hình 5.33: Hướng dẫn cách Link các IED từ Plant Structure sang Communication. .................................................................................................................................... 115 Hình 5.34: Hướng dẫn cách nhập các tập tin ICD cho từng thiết bị IED. ................. 116 Hình 5.35: Cửa sổ IEC61850 – SCL Import............................................................... 116 Hình 5.36: Chọn tập tin ICD của rơle GRZ100. ........................................................ 117 Hình 5.37: Mô tả các nút logic có trong một thiết bị IED.......................................... 117 Hình 5.38: Hướng dẫn cách đặt chỉ danh cho từng thiết bị IED ................................ 118 Hình 5.39: Hướng dẫn cách đặt địa chỉ IP cho từng thiết bị IED .............................. 118 Hình 5.40: Hướng dẫn cách xuất tập tin với định dạng station_PCM.SCD............... 119 Hình 5.41: Hướng dẫn cách nhập tập tin station_PCM.SCD đã được tạo ra từ phần mềm PCM600 vào phần mềm CCT .................................................................................... 119 Hình 5.42: Cửa sổ Project Navigator ......................................................................... 120 Hình 5.43: Hướng dẫn cách nhập tập tin Demo.iid được tạo từ phần mềm RTUtil560 .................................................................................................................................... 120 Hình 5.44: Cửa sổ Project Navigator ......................................................................... 121 Hình 5.45: Hướng dẫn cách liên kết RTU560 vào chung hệ thống mạng IEC61850 với thiết bị IED ................................................................................................................. 122
xiv Hình 5.46: Cách liên kết RTU560 vào report của các nút logic trong thiết bị IED ... 123 Hình 5.47: Cửa sổ Report Control Engineering......................................................... 123 Hình 5.48: Cách xuất tập tin với định dạng station.SCD. .......................................... 124 Hình 5.49: Cách lưu và đặt tên cho tập tin station.SCD ............................................ 124 Hình 5.50: Tập tin ExcelImporPD_DEMO.xls trước khi nhập tập tin station.SCD .. 125 Hình 5.51: Cách nhập tập tin station.SCD vào tập tin ExcelImporPD_DEMO.xls ... 125 Hình 5.52: Chọn tập tin station.SCD.......................................................................... 126 Hình 5.53: Chọn tập tin ExcelImporPD_DEMO.xls .................................................. 126 Hình 5.54: Cách chọn sheet RELAY trong tập tin ExcelImporPD_DEMO.xls......... 127 Hình 5.55: Kết quả sau khi chọn sheet RELAY trong tập tin ExcelImporPD_DEMO.xls .................................................................................................................................... 127 Hình 5.56: Kết quả sau khi đã nhập tập tin station.SCD vào tập tin ExcelImporPD_DEMO.xls ......................................................................................... 128 Hình 5.57: Nút logic XCBR11/Pos/DPC/stVal .......................................................... 129 Hình 5.58:Cách nhập lại tập tin ExcelImporPD_DEMO.xls vào phần mềm RTUtil560 .................................................................................................................................... 129 Hình 5.59:Cách chọn tập tin ExcelImporPD_DEMO.xls........................................... 130 Hình 5.60:Chọn sheet Excel Relay............................................................................. 130 Hình 5.61:Gán sheet Excel Relay qua cửa sổ select Excel sheets.............................. 131 Hình 5.62: Chọn Start để nhập tập tin ExcelImporPD_DEMO.xls vào phần mềm RTUtil560 ................................................................................................................... 131 Hình 5.63: Cửa sổ RTUtil560 sau khi đã nhập tập tin ExcelImporPD_DEMO.xls ... 132 Hình 5.64: Cách xuất ra tập tin cấu hình RTU560..................................................... 133 Hình 5.65: Chọn đường dẫn lưu các tập tin cấu hình của RTU560. .......................... 133 Hình 5.66: Cài đặt địa chỉ IP cho máy tính ................................................................ 134 Hình 5.67: Đăng nhập vào RTU560........................................................................... 134 Hình 5.68: Nhập Username và Password để đăng nhập vào RTU560....................... 135 Hình 5.69: Cách chọn các tập tin cấu hình và Load lên RTU560.............................. 135 Hình 5.70: Các tín hiệu 1 bit đang ở trạng thái “OFF” .............................................. 136
xv Hình 5.71: Các tín hiệu 1 bit chuyển sang trạng thái “ON” khi chúng ta tác động từ bên ngoài. .......................................................................................................................... 136 Hình 5.72: Các tín hiệu 2 bit (trạng thái máy cắt) đang ở trạng thái “OFF”.............. 137 Hình 5.73: Các tín hiệu 2 bit (trạng thái máy cắt) chuyển sang trạng thái “ON” khi chúng ta thao tác đóng máy cắt. ................................................................................. 137 Hình 5.74: Các giá trị đo lường trước khi bơm dòng áp cho rơle. ............................. 138 Hình 5.75: Các giá trị đo lường nhận được sau khi bơm dòng áp cho rơle. .............. 138
1 PHẦN MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Giao thức là một tập hợp các quy tắc cơ bản phải tuân theo để giao tiếp có trật tự giữa hai bên hoặc nhiều bên giao tiếp. Việc truyền thông tin giữa những hệ thống xử lý dữ liệu từ các nhà sản xuất khác nhau đặc biệt thường bị khó khăn do thực tế có sự khác nhau về kỹ thuật phát triển của cách thức truyền thông tin dữ liệu và việc xử lý dữ liệu, thường dẫn đến kết quả là các giao diện trở nên phức tạp và đắt tiền. Ngày nay, với mong muốn về việc phải kết hợp khả năng thông tin giữa tất cả các thiết bị điện tử thông minh (IEDs) trong trạm biến áp đã được công nhận rõ ràng, đó là khả năng cung cấp không chỉ thu thập dữ liệu và khả năng cài đặt, mà còn điều khiển từ xa. Hơn nữa, nhiều IEDs có thể chia sẻ dữ liệu hoặc các lệnh điều khiển ở tốc độ cao để thực hiện các chức năng điều khiển và bảo vệ được chính xác hơn. Việc giới thiệu các giao thức tốc độ cao hơn trong các thiết bị điện tử thông minh chỉ cho phép liên lạc thông tin giữa các thiết bị giống nhau hoặc nói cách khác thông tin liên lạc giữa các thiết bị từ cùng một nhà sản xuất. Để giao tiếp một loạt các thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau, cho phép các tiện ích với một loạt các khả năng: bảo vệ, giám sát và tự động hóa cần phải sử dụng có một bộ biến đổi hoặc cổng giao thức. Hơn nữa, các giao thức của các thiết bị điện tử thông minh cũng hạn chế khả năng về tốc độ, chức năng và các dịch vụ về kỹ thuật cũng khó khăn hơn; chi phí vận hành và bảo dưỡng cũng tăng lên. Trên thế giới, việc bãi bỏ quy định tiện ích điện đang mở rộng và tạo ra nhu cầu tích hợp, củng cố và phổ biến thông tin thời gian thực một cách nhanh chóng và chính xác trong các trạm biến áp. Một giao thức không độc quyền, tiêu chuẩn và tốc độ cao cung cấp các dịch vụ hữu hiệu là sự cần thiết để cho phép 1 hệ thống thông tin của trạm biến áp được tích hợp mạnh mẽ mà không phải dùng các bộ biến đổi giao thức. Việc giới thiệu Tiêu chuẩn IEC61850 và Cấu trúc truyền thông tiện ích (UCA - Utility Communications Architecture) đã tạo ra điều có thể để tích hợp các thiết bị điện tử thông minh của trạm thông qua việc tiêu chuẩn hóa. Sử dụng thông tin truyền thông tốc độ cao được tiêu chuẩn hóa giữa các thiết bị điện tử thông minh.