Công nghệ tích hợp xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát vận hành trạm biến áp từ xa: Luận văn nghiên cứu

B GIÁO DC VÀ ĐÀO TO

ĐI HC ĐÀ NNG

*********

PHM ĐĂNG THANH

NGHIÊN CU CÔNG NGH TÍCH HP Đ

XÂY DNG H THNG ĐIU KHIN VÀ

GIÁM SÁT VN HÀNH TRM BIN ÁP T XA

Chuyên ngành: MNG VÀ H THNG ĐIN

Mã s: 60.52.50

TÓM TT LUN VĂN THC SĨ K THUT

ĐÀ NNG – 2011

Công trình ñưc hoàn thành ti

ĐI HC ĐÀ NNG

********

Ngưi hưng dn khoa hc: PGS.TS. Ngô Văn Dưng

Phn bin 1: TS. Trn Tn Vinh

Phn bin 2: PGS.TS. Nguyn Hoàng Vit

Lun văn s ñưc bo v ti Hi ñng chm 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 06 tháng 08 năm 2001

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

- Trung tâm Hc liu, Đi hc Đà Nng

M ĐU

1. Lý do chn ñ tài

Hu ht các trm bin áp t cp ñin áp 110kV, 220kV ñn

500kV ñu ñưc thit k và xây d ng theo phương pháp truyn

thng, nhân viên vn hành th c hin thao tác ñiu khin thit b" b#ng

tay ti t$ bng trong trm.

Công tác vn hành ti trm theo ch ñ có ngưi tr c thưng

xuyên, thi gian thao tác và x% lý s c lâu.

Quá trình vn hành ñã có nhiu nhưc ñim như: Quá ti các

mương cáp ngoài tri, trong nhà. Qúa ti phòng ñiu khin, bo v,

không còn ñ$ không gian v" trí ñ l&p ñ't t$ ñiu khin cho vic b(

sung ngăn l. H thng liên ñng thit k chng chéo gi)a các t$

trung gian làm tăng s lưng cáp. Hn ch trong vic lưu tr) thng kê

thông s và tình trng vn hành lâu dài c$a thit b" là c* s* phân tích,

ñánh giá cũng như xác ñ"nh k hoch bo trì, bo dưng thit b"…

T các lý do nêu trên, ñ tài s tp trung nghiên c,u công ngh

ñiu khin h thng ñin, các h thng tích hp ñiu khin, t ñng,

thông tin c$a các hãng ABB, SIEMENS, AREVA, SEL…, nghiên

c,u các phn mm ,ng d-ng, t ñó xây d ng h thng tích hp ñiu

khin, giám sát chuyn các trm bin áp 110kV thit k kiu truyn

thng thuc Công ty CP Đin l c Khánh Hòa qun lý thành trm bin

áp tích hp và cho phép ñiu khin, giám sát vn hành t xa.

2. Mc tiêu và các ni dung nghiên cu ca ñ tài

Đ tài ñ't ra m-c tiêu chính là nghiên c,u thit k ci to và xây

d ng chương trình ñiu khin, giám sát vn hành cho mt s trm

bin áp ñin hình c$a Công ty CP Đin l c Khánh Hòa. Đ th c hin

m-c tiêu, các ni dung chính cn th c hin như sau:

- Nghiên c,u h thng ñin Vit Nam nói chung và h thng ñin

110kV T.nh Khánh Hòa nói riêng, hin trng v công tác ñiu ñ lưi

ñin, quá trình ñiu khin và giám sát vn hành các trm bin áp.

- Xây d ng chương trình kt ni, trao ñ(i d) liu ñ th c hin quá

trình ñiu khin, giám sát vn hành các trm bin áp t xa.

- Áp d-ng kt qu nghiên c,u ñ xây d ng chương trình ñiu khin

và giám sát vn hành t xa cho trm bin áp 110kV Bán Đo Cam

Ranh thuc Công ty CP Đin l c Khánh Hòa.

3. Đi tưng và phm vi nghiên cu

Đi tưng, phm vi nghiên c,u c$a ñ tài là các trm bin áp

công sut nh/ và các trm ñn cp ñin áp 110kV trên h thng ñin

Vit Nam nói chung và Công ty CP Đin l c Khánh Hòa nói riêng.

Nghiên c,u các h thng tích hp ñiu khin, t ñng, thông tin

c$a các hãng ABB, SIEMENS, AREVA, SEL v quá trình ñiu khin

và giám sát d) liu vn hành.

Nghiên c,u các phn mm ,ng d-ng và các giao th,c kt ni,

trao ñ(i d) liu gi)a máy tính và thit b" ngoi vi.

4. Phương pháp nghiên cu

Đ gii quyt các m-c tiêu nêu trên, lun văn ñưa ra phương

pháp nghiên c,u như sau:

- Tìm hiu hin trng, thu thp s liu các trm bin áp trong h

thng ñin Vit Nam, ñin hình là các trm bin áp thuc Công ty CP

Đin l c Khánh Hòa qun lý.

- Phân tích ñánh giá kh năng ,ng d-ng công ngh ñiu khin ñ ci

to, nâng cp các TBA thit k kiu truyn thng thành h thng ñiu

khin và giám sát vn hành t xa.

- Nghiên c,u công ngh ñiu khin và các phn mm ,ng d-ng, phân

tích l a chn công ngh và phn mm ñ s% d-ng cho ñ tài.

- Áp d-ng xây d ng h thng ñiu khin và giám sát vn hành cho

mt s trm bin áp ñim hình thuc Công ty CP Đin l c Khánh

Hòa.

- Xây d ng chương trình ñiu khin, giám sát và thu thp d) liu vn

hành cho TBA 110kV Bán Đo Cam Ranh.

5. C!u trúc lu"n văn

Ngoài phn m* ñu, ni dung c$a ñ tài ñưc biên ch thành 4

chương và các ph- l-c. B c-c c$a ni dung chính c$a lun văn gm:

Chương 1: Hin trng các h thng ñiu khin và giám sát vn hành

c$a h thng ñin Vit Nam.

Chương 2: Nghiên c,u công ngh h thng tích hp ñiu khin, t

ñng, thông tin và các phn mm ,ng d-ng.

Chương 3: Xây d ng chương trình ñiu khin và giám sát vn hành

cho các trm bin áp thuc Công ty CP Đin l c Khánh Hòa.

Chương 4: Áp d-ng xây d ng h thng ñiu khin và giám sát vn

hành t xa trm bin áp 110kV Bán Đo Cam Ranh.

CHƯƠNG 1

HIN TRNG CÁC H THNG ĐIU KHIN VÀ GIÁM SÁT

VN HÀNH C&A H THNG ĐIN VIT NAM

1.1. QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIN C&A H

THNG ĐIN VIT NAM

Do yu t l"ch s% cũng như ñ"a lý, h thng ñin Vit Nam ñưc

chia thành ba h thng ñin min, min B&c, min Trung, min Nam.

1.2. HIN TRNG CÁC THIT B' ĐÓNG CT TRONG H

THNG ĐIN VIT NAM

Hin nay, các máy c&t s% d-ng * lưi truyn ti ch$ yu là loi

máy c&t SF6; các máy c&t không khí và máy c&t du * lưi phân phi

cũng dn ñưc thay th b#ng các loi mi là máy c&t SF6 ho'c máy

c&t chân không c$a các hãng như Alstom, Siemens, Abb, Areva…

Các trm bin áp mi xây d ng gn ñây hu ht ñưc trang b"

các thit b" ñóng c&t, thit b" bo v, ño lưng th h mi và có th s%

d-ng cho vic ñiu khin và giám sát vn hành t ñng.

1.3. CÁC H THNG ĐIU KHIN VÀ GIÁM SÁT VN

HÀNH

Song song vi các thit b" nht th,, các rơle bo v, h thng

ñiu khin trm bin áp cũng ñã ñưc ,ng d-ng các công ngh mi,

ñiu khin tích hp như h thng ñiu khin LSA, SICAM SAS c$a

hãng Siemens; Micro SCADA, SCS/SMS c$a hãng ABB; PACIS c$a

hãng Areva hay @Station c$a hãng SEL thay th cho h thng ñiu

khin truyn thng.

1.4. CÔNG TÁC ĐIU Đ( H THNG ĐIN VIT NAM

1.5. KT LUN

- Đi vi các trm bin áp 110kV trên ñ"a bàn t.nh Khánh Hòa,

hu ht các máy c&t 110kV ñu ñưc trang b" máy c&t khí SF6, các

dao cách ly ña phn khi s%a ch)a thay th ñu có truyn ñng b#ng

ñng cơ, các thit b" bo v, ño lưng cũng dn thay th b#ng thit b"

s, hoàn toàn có th ci to, nâng cp ñ chuyn thành trm bin áp

tích hp và thao tác xa.

- H thng SCADA kiu truyn thng thu thp d) liu và truyn

tin ch$ yu thông qua RTU là phương pháp kt ni d a trên nn tng

ñưng truyn có tc ñ thp như qua modem dial-up, ti ba, hay các

ñưng truyn d a trên giao tip serial (kênh âm tn giao din 4W,

kênh s liu giao din V24-RS232) [8] nên rt hn ch v nhu cu d)

liu ñiu khin và giám sát vn hành.

- Công tác ñiu khin và giám sát vn hành ñu do nhân viên vn

hành thao tác ti ch0 nên thi gian thao tác cũng như thi gian khôi

ph-c khi xy ra s c chm. S lưng nhân viên vn hành ñông, rt

lãng phí nhân l c, gim năng sut lao ñng. Công tác lp báo cáo,

thng kê còn nh/ l, không có ñ$ cơ s* d) liu ñ quyt ñ"nh k

hoch bo dưng thit b" ho'c lp quy hoch.

- Công ngh ñiu khin và giám sát vn hành b#ng máy tính m'c

du ñưc s% d-ng khá ph( bin * các nưc trên th gii nhưng công

ngh này chưa ñưc áp d-ng nhiu * Vit Nam do có khó khăn v

kinh phí ln công ngh; hu ht công ngh ñã ñưc áp d-ng ti các

trm bin áp có xut x, t nưc ngoài do ñó giá thành cao và chuyn

giao công ngh còn g'p nhiu khó khăn, không làm ch$ ñưc công

ngh dn ñn b" ñng và lúng túng khi xy ra bin c nào ñó trong

vn hành cũng như quá trình m* rng phát trin ngăn l trong trm

bin áp.

Qua quá trình tìm hiu và phân tích trên ñây tác gi nhn thy

r#ng cn phi nghiên c,u xây d ng và ñ xut ,ng d-ng mt công

ngh ñiu khin tích hp phù hp nht vi h thng ñin Vit Nam

và t.nh Khánh Hòa nói riêng.

CHƯƠNG 2

NGHIÊN CU CÔNG NGH H THNG TÍCH HP

ĐIU KHIN, T Đ(NG, THÔNG TIN

VÀ CÁC PHN MM NG D)NG

2.1. GI*I THIU V H THNG TÍCH HP

H thng tích hp trm trên cơ s* mt h thng máy tính ñưc

s% d-ng ñ tp hp các h thng hot ñng ñc lp, ch1ng hn như h

thng SCADA, thông tin liên lc, rơle bo v, ñiu khin thit b"

ñin, ño lưng, báo s c, ñiu khin t ñng h thng phân phi,

ñưa vào mt h thng lưu tr) d) liu, ñiu khin và giám sát thng

nht trong trm.

2.2. C+U TRÚC C&A H THNG TÍCH HP

2.2.1. Giao di,n ngư-i dùng

Phn mm hin th" các c%a s( thông tin mà t ñó các k thut

viên, nhân viên vn hành có th s% d-ng ñ vn hành h thng. Các

c%a s( thông tin ñưc phân thành lp, càng vào sâu thông tin cung

cp càng chi tit ñáp ,ng nhu cu vn hành ti trm [7], [10].

2.2.1.1. Các màn hình hin th sơ ñ mt si trm

2.2.1.2. Các màn hình hin th giá tr ño

2.2.1.3. Các màn hình cnh báo

2.2.2. Kho d. li,u

2.2.2.1. Cơ s d liu trc tuyn

2.2.2.2. Cơ s d liu quá kh

2.2.3. Máy tính ch ca trm

Sau khi nghiên c,u cu trúc h thng tích hp trm bin áp,

tác gi có th tóm t&t nguyên lý kt ni thành 3 b phn chính như

hình 2.4

Hình 2.4. Nguyên lý kt ni cơ bn h thng tích hp

Máy tính X% lý d) liu Thit b" ngoi vi

- Máy tính là mt h thng các máy tính như: máy tính giao din

ngưi dùng ñ thu thp các giá tr" tương t (analog) và các thay ñ(i

trng thái trong tn sut thu thp d) liu theo quy trình vn hành bao

gm d) liu t tt c các ngăn máy c&t ñưng dây, máy bin áp, t-,

phân ñon và các rơle bo v, thit b" ño lưng…, cho phép ngưi

vn hành truy cp ñiu khin thit b" và giám sát thông s vn hành;

máy tính ñ tinh ch.nh, cu hình h thng và lp báo cáo; máy tính

lưu tr) d) liu ti ch0 gm các d) liu quá kh, mà có th truy cp

qua giao din SQL, ODBC…, có các công c- ñ xut d) liu ra dng

file văn bn theo chu2n ASCII, Microsoft Excel ho'c các ñ"nh dng

cn thit khác.

- X% lý d) liu là các thit b" ño lưng, bo v ho'c khi x% lý cp

ngăn BCU (Bay Control Unit), liên kt qua h thng mng vi khi

x% lý cp trm RTU (Remote Terminal Unit) ho'c liên kt tr c tip

ñn máy tính ch$ c$a trm. Khi x% lý d) liu kt ni tr c tip ñn

các thit b" ngoi vi (máy c&t, dao cách ly, bin ñin áp, bin dòng

ñin…) chuyn ñ(i tín hiu tương t thành tín hiu s, tip nhn

thông tin và g%i tín hiu trao ñ(i gi)a máy tính và thit b" ngoi vi

thông qua c(ng giao tip (RS232, RS485, Ethernet…)

- Thit b" ngoi vi là các thit b" nht th, như các t$ máy c&t hp b

kèm bin dòng ñin, bin ñin áp trong nhà; máy c&t, dao cách ly,

máy bin dòng ñin, máy bin ñin áp ngoài tri….

2.3. CÁC KÊNH TRUYN THÔNG

Sau khi nghiên c,u, tìm hiu các kênh truyn thông, ñ th c hin

vic ño lưng và ñiu khin xa ta có th s% d-ng các h thng truyn

tin sau ñây [5], [15].

2.3.1. H, thng thông tin sóng vô tuy/n

2.3.2. H, thng thông tin sóng vi ba

2.3.3. H, thng thông tin t0i ba

2.3.4. H, thng cáp quang ñi,n l1c

2.3.5. H, thng leased – line thuê bao riêng.

2.3.6. H, thng Internet ADSL/IP

2.3.7. H, thng di ñng GPRS, CDMA

2.4. CÁC GIAO THC TRUYN D2 LIU PH3 BIN

Sau khi nghiên c,u các giao th,c truyn d) liu gi)a các thit b"

IED c$a các hãng sn xut thit b", tác gi nhn thy có các dng giao

th,c truyn d) liu như sau [15], [16].

2.4.1. Giao thc IEC60870-5-101

2.4.2. Giao thc IEC60870-5-104

2.4.3. Giao thc DNP3.0

2.4.4. Giao thc Modbus Serial/TCP

2.4.5. Giao thc ICCP/TASE.2

2.4.6. Giao thc IEC61850

2.5. B4O V VÀ ĐIU KHIN TRM THEO IEC61850

2.5.1. T5ng quan

V cơ bn các thit b" trong TBA ñưc chia thành 2 loi:

thit b" sơ cp và thit b" th, cp. Các thit b" sơ cp bao gm: máy

bin áp, máy c&t, dao cách ly. Các thit b" th, cp bao gm: thit b"

bo v, ñiu khin, ño lưng và các thit b" thông tin.

Theo tiêu chu2n IEC 61850, các thit b" th, cp c$a TBA

ñưc s&p xp theo 3 m,c: m,c trm (Station Level), m,c ngăn l

(Bay Level) và m,c quá trình (Process Level).

2.5.2. Phân b logic ca các chc năng và giao di,n.

Luận văn:Nghiên cứu công nghệ tích hợp để xây dựng hệ thống điều khiển và giám sát vận hành trạm biến áp từ xa

Chủ đề:

Tài liệu liên quan

Tài liêu mới

Xác nhận đăng nhập

Đăng nhập từ tài khoản này?

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Hỗ trợ

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi