Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật điện: Scada và vận hành tự động hóa lưới điện phân phối 22 KV

Vì vậy, hệ thống SCADA/DAS cần được dau tư đồng bộ cùng với sựphát triển của lưới điện để tối ưu hóa chỉ phí sản xuất kinh doanh, nâng cao năngsuất lao dong, độ tin cậy cung cấp điện và

SCADA VÀ VẬN HÀNH TỰ ĐỘNG HÓA LƯỚI ĐIỆN

PHAN PHOI 22 kV

Chuyên ngành: Kỹ thuật điệnMã sô: 60520202

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm

Cán bộ chấm nhận xét 1: TS Tran Hoàng Lĩnh - Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS TS Vũ Phan TÚ - s5 s+s+s£sxexe:

-««-Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tai Trường Dai học Bach Khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày 14 thang 07 năm 2018

Thanh phan Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:I.PGS TS Hồ Văn Nhật Chương — Chủ tịch

2.TS Nguyễn Nhat Nam — Thư ký

3 TS Trần Hoàng Lĩnh — PBI

4.PGS TS Vũ Phan Tú — PB2 5.PGS TS Phạm Dinh Anh Khôi - UV

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý

chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nêu có).

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

PGS TS Hồ Văn Nhật Chương

NHIEM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Võ Minh Tam - -<<<<<<<<<< <2 MSHV:7140429 Ngày, tháng, năm sinh: 09/03/19779 ĂẶ ST eeeeee Nơi sinh: TP.HCM

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện - 5555252 Mã số: 60520202 I TEN DE TÀI: SCADA VA VẬN HANH TỰ DONG HÓA LƯỚI ĐIỆN PHAN

PHO 22KV 00110 .4 H NHIỆM VU VA NỘI DUNG 2 - 2S St tk AE E12 1121 ket- Tìm hiểu lưới điện phân phối 22kV hiện hữu, cải tạo thí điểm lưới điện Công tyĐiện lực Bình Phú kết nối SCADA với Trung tâm điều khiến và đưa lưới điện vào

vận hành mini SCADA.- Đánh giá, phân tích tinh trạng vận hành mini SCADA trong môi trường mang 3G.

- Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật cải tạo hệ thống mini SCADA sang hệ thống vậnhành tự động cho lưới điện phân phối 22kV

Ill NGÀY GIAO NHIỆM VU: 15/01/2018 - 2 52+E+E+E+E£EeErkererseeIV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VU: 17/06/2018 - + 2 +s+csrxcxezV CAN BỘ HUONG DAN: TS.Nguyễn Ngọc Phúc Diễm 5 -

Tp HCM, ngày 14 tháng 07 năm 2018

CAN BO HƯỚNG DAN CHU NHIEM BO MON DAO TAO

(Họ tên và chữ ky) (Họ tên và chữ ký)

TS Nguyễn Ngọc Phúc Diễm PGS TS Võ Ngọc Điều

TRƯỞNG KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

(Họ tên và chữ ký)

biết ơn và kính trọng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu, cácphòng, khoa thuộc trường, các Giáo sư, Phó Giáo sư, Tiến sĩ đã nhiệt tình hướngdẫn, giảng dạy và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong suốt quá trình họctập, nghiên cứu và hoàn thiện đề tài nghiên cứu này.

Xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và cùng đồng nghiệp đã tạo điều kiệncho tôi nghiên cứu để hoàn thành đề tài này

Tuy nhiên điều kiện về năng lực bản thân còn hạn chế, chuyên dé nghién cttuchac chan khong tránh khỏi những thiếu sót Kính mong nhận được sự đóng góp ýkiến của các thay cô giáo, bạn bè và đồng nghiệp dé bài nghiên cứu của tôi được

hoàn thiện hơn.Tôi xin tran trọng cam on!

Nham phan đấu và thực hiện các chỉ tiêu đến năm 2020, giảm tốn thất điệnnăng, giảm chỉ số mat điện SAIDI, SAIFIL, Hệ thống lưới điện phân phối can phảiđầu tư và phát triển cơ sở hạ tầng mạng lưới điện để tiễn đến vận hành lưới điệnthông minh Vì vậy, hệ thống SCADA/DAS cần được dau tư đồng bộ cùng với sựphát triển của lưới điện để tối ưu hóa chỉ phí sản xuất kinh doanh, nâng cao năngsuất lao dong, độ tin cậy cung cấp điện và chất lượng dịch vụ khách hàng.

Đề tài nghiên cứu lưới điện phân phối hiện hữu tại Công ty Điện lực Bình Phúcó các thiết bị trung thé kết nỗi SCADA qua truyền thông 3G với Trung tâm Điềuđộ Hệ thống điện TP.HCM và đưa lưới điện vào vận hành mini SCADA Từ đó, đềtài đánh giá về thực trạng lưới điện khi vận hành mini SCADA, giải pháp kỹ thuậtcải tạo lưới điện vận hành mini SCADA sang hệ thống vận hành tự động qua truyềnthông cáp quang, phù hợp với các yêu câu thực tế và mở rộng trong tương lai

ABSTRACTTo strive and implement the targets up to 2020, reduce power loss, reduceSAIDI and SAIFI, etc The distribution grid system will need to invest and developthe power network infrastructure in order to operate the smart grid Therefore, theSCADA/DAS system should be integrated with the development of the grid tooptimize production costs, improve labor productivity, reliability of power supplyand quality of customer service.

The research project of the existing distribution network at Binh Phu PowerCompany has medium voltage devices connecting SCADA via 3G communicationwith the Load Dispatch Centre of Ho Chi Minh City and put the grid into operationmini-SCADA Since then, the subject of the assessment of the status of power gridwhen operating mini-SCADA, technical solution to improve the grid operatingmini-SCADA to the automatic operation system via optical cable communication,in accordance with the real requirements and expand in the future.

khoa học của TS.Nguyễn Ngọc Phúc Diễm Các nội dung nghiên cứu, kết quả trongdé tài này là trung thực và chưa công bố dưới bat kỳ hình thức nao trước đây.

Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánhgiá được chính toi thu thập dữ liệu thực tế của đơn vị mà tôi hiện đang công tác

Ngoài ra, trong luận văn còn sử dụng nguồn tài liệu nghiên cứu của một số cáctác giả khác, co quan tô chức khác điều được trích dẫn và chú thích có nguồn góc

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm vềnội dung luận văn của mình Trường đại học Bách Khoa không liên quan đến nhữngvi phạm tác quyền, bản quyên do tôi gây ra trong quá trình thực hiện (nếu có)

Chương: MỞ ĐẦU1 Tính cấp thiết của dé tài ¿cà t2 1 1121211111111 010111 011111 cv 9

2 Mục đích nghiÊn CỨU - (<< 1119939101111 119 990 0n ke 9

3 Đối tượng và phạm Vi nghiên CUU c.ccccceccssesessssesesesessssesessesesessesesesseseseeseess 94.Ý nghĩa của khoa học và thực tiễn của dé tài nghiên cứu - 105 Bố cục luận Văï G111 11 919111 1911151 1 3 9111110111 gu go 10Chương 1: TONG QUAN SCADA VA VAN HANH TU ĐỘNG HÓA LƯỚIPHAN PHOI 22kV

1.1 SCADA trong hệ thống điện woe ccsecesescscsesscsescssssssssesesssssseseseseens 111.1.1 TOng Quanee.ccccccccccscccsessscsesscsesesscsssesssssssssssesscsssesscsssesessssessesssessssesesseseees II1.1.2 Nguyên tac làm việc của hệ thong SCADA trong hệ thống điện 111.1.3 Chức năng SCADA trong hệ thống điện - 25555522 cscs2 121.2 Tự động hóa hệ thống lưới điện - + 5-2 2552252 £*+E+E£EzEerersrrerees 131.2.1 TOng quan - ¿6 SE 2E9E9EE E39 123911112111 11211121 2111211111111 11 1x 13

1.2.2 DAS (Distribution Automation SYySf€Im) - c9 111 ke 141.2.3 DMS (Distribution Management System) - -ssSSssssss k 15

Chương 2: THIET BỊ LƯỚI ĐIỆN TRUNG THE GIAO TIEP SCADA2.1 Thiết bi RÑ(€CÏOS€T- G3111 1E 569191 1 3 918111 8 1E 1111291 xe 17

2.1.1 Khái niệm - ¿5< SE S3 1E 121515 1111511111511 1115111111 011111111 1X 17

2.1.2 Hiện trang sử dụng thiết bị i€CÏOS€TF - 6 2s + EEE2E2E£EsEsEekserersesed 172.1.3 Yêu cầu kỹ thuật Recloser kết nỗi SCADA ¿2 2 s5s+s+s+x+ezescee 182.1.4 Mô hình kết nối cho các Recloser băng giao thức IEC104 - 192.1.5 Recloser Entec giao tiếp SCADA vieeecccscscscssssssessssssessesesesscsesessesesseseseeeeees 212.1.5.1 Tủ điều khiến EVRC2A coececcccccccccccscsesscsescscsescscscscssssescsssssssscsessscesssesees 212.1.5.2 Phần mềm giao tiếp với tủ điều khiỂn -.- 55-52 555252 5s+s+sccscse2 222.1.5.3 Thiết lập kết nối cho modem 3G ¿- 2-5 2 2 2+E+£+E££E£E£EzEzrrsrxd 252.1.5.4 Thiết lập kết nỗi cho switch cấp quang - + ss+sz s+s+xscscxeẻ 272.2 LBS Entec giao tiếp SCADA 5226222221 32 2121521211111 21 1111 29

2.3.2 Thiết bị báo sự cô cho lưới điện ngẫm -.- + 2-5 + 2 2 2+s+£+ezzcsrx¿ 33Chương 3: ỨNG DỤNG E-TERRABROWSER CHO MẠNG LƯỚI ĐIỆNPHAN PHÓI 22kV

3.1 TOmg 0 -. :-:123S 383.2 Ứng dụng e-f€rraSCada -. - c6 S223 x23 1 1212111211111 11 1.1111 39

3.2.1 Mục tiêu giao diện người dùng - - - << «55s 1 1 re 39

3.2.2 Đăng nhập hệ thong - ¿2525221 E2 E121 1 1513112111711 11 1111 Eye 39

3.2.5.4 Dữ liệu đẾm G1191 1 9111119111 111121111 1H11 ng gi 49

3.2.5.5 Khả năng quét dữ lIỆU (<< S1 1990 HH ng ke 50

3.2.5.6 Chất lượng dữ liệU - :- E2 22212121 151511 23111151311 1111111111111 xe 503.3 Ứng dụng e-terradistributiOn ¿5-5-5252 2E‡ESEE£EEEErEeErrkrkrrrrrrerree 51Chương 4: SCADA VÀ VAN HANH TU DONG HOA LƯỚI TRUNG THETAI CONG TY DIEN LUC BINH PHU

4.1 Lịch sử phat triển SCADA tại Công ty Điện lực Bình Phú 564.2 Chọn xây dựng tuyến dây 22kV vận hành mini SCADA 56A.2.1 CAC YOU CAU -:1-1iI 564.2.2 Phụ tải trạm biến áp và các xuất tuyẾn ¿2c + cx+xsrcerrsrererrees 574.2.3 Chọn vị trí lắp thiẾt bị, - - +56 S121 1E 1 111115111111 11711111 111111 584.2.4 Tính toán phối hợp Recloser với máy cắt đầu NQUON - 594.2.4.1 Các thông số nhậpp - ¿E52 S122 1911212121121 2121111 01111111 cxye 59

4.2.4.2 Tính tOáïn cọ nọ re 604.2.4.2.1 Tính toán dòng điện cơ bản - ng v 60

4.2.4.2.4 Kết quả tính toán ngắn mạch - ¿25+ 2552252 £*£E+E£xzxerersrsee 614.2.5 Chọn thiết bi Ñ(©CÌOS€TF + E61 39121 SE 1E gvgvgvgererrei 614.2.5.1 Yéu cau Recloser 22kV va phụ KiGN oo ee eeeeeeeeeeeeseeeeneeeeeeeeeeeeeeees 614.2.5.2 Chọn thiết bị theo tiêu chuẩn kỹ thuật 5- eeeeeeeeeeeeen 654.2.6 Lap đặt và cau hình Recloser kết nối SCADA - 2 c2 scscsrsreei 664.2.6.1 Phuong án khai thác tai, tính toán tri số và thử nghiệm 664.2.6.2 Chon modem và lắp at ccceccccecssesssscscsesesssscscscsesserssstsssesesesesesees 674.2.6.3 Cau hình tủ diéu khiến Recloser c.cccccccccscsesesesessssssssesssssessesesessssesees 694.2.7 Vận hành hệ thông mini SCADA 5525222 E222 £EcErterrered 744.2.7.1 Sơ đồ mini SCAADA 5-52 S621 1 E1 1211151111111 111311 1111111 t 744.2.7.2 Các yêu cau vận hành mini SCADA -.- ¿5-5 2 s+c+Se+e+xseezscsee 774.3 Nhận xét vận hành hệ thống mini SCAlDA c c2 814.3 Cai tạo hệ thống mini SCADA sang hệ thong DAS 5- 55: 82

4.3.1 Nghiên cứu chọn giải phap - - - << 5 110 1n 1 re 82

4.3.2 Các yêu cầu thực hiện - - + E11 E1 111115111111 11711511 111111 834.3.2.1 Thay thé các thiết bi LBS bằng LBS có kết nối SCADA 834.3.2.2 Lap mạch vòng tuyến cáp quang đến các thiết bị trung thế 844.3.2.3 Lap switch cáp quang tai các thiết bị trung thế - «5+: 854.3.2.4 Câu hình địa chi IP tai Recloser/LBS va trung tam điều khiến 924.3.3 Xử ly lỗi kết nối truyền thông cáp quang vận hành DAS 934.3.4 Vận hành các tuyến dây DAS + + +22 S* t2 22v kerrkerrrree 954.3.4.1 Điều kiện vận hành DA S 5-52 525626 E222 E2 1 E215 2 52121122 ecxred 954.3.4.2 Chế độ bán tự động chức năng vận hành DAS << «««2 964.3.4.3 Chế độ tự động chức năng vận hành DA S ccssS++<* S2 9S4.3.4.4 Chế độ tat chức năng vận hành DAS ¿5-5 S+E+E+E+EzEsrsrereei 994.3.4.5 Thay đổi và cập nhật điểm dừng lưới - 2 2 555cc+cscscscs¿ 994.3.5 Khái toán cải tạo từ hệ thống mini SCADA sang DAS 1004.3.5.1 Dau tư hệ thong mini SCADA ¿2-5 2 522c+S+2e+EsEceererereereee 100

ĐIỆN TRUNG THE TẠI CÔNG TY ĐIỆN LỰC BINH PHU5.1 Sơ đỗ mô phỏng, ¿+ 5£ ©E+E+S£+E£E#EEEE£EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErkrkrrrrkrkee 1015.2 Bảng điều khiến HMI - ¿525252 EE E21 151525 1211511511111 ecxrk 101

3.2.1 Các thuật ngñĩ - - - cọ nọ nọ và 1015.2.2 Tín hiệu trạng thal - - Ă c9 10 HH ke 1035.3 Kịch bảng vận hành - - << 999990101 ngờ 104

5.3.1 Sự cô đoạn MC481 đến Recl, bật MC481 hoặc mat nguồn MC481 1045.3.2 Sự cô đoạn Recl và Rec4, Rec! bật hoặc MC481, Recl cùng bật 1055.3.3 Sự cô đoạn giữa Rec4 và RecŠ HH ke 106

5.3.3.1 ReEC4 on e.- 4 1065.3.3.2 Recl, Rec4 cùng bật hoặc MC481, Recl, Rec4 cùng bật 107

5.3.4 Sự cô đoạn MC472 đến Rec2, MC472 bật hoặc mat nguén MC472 1085.3.5 Sự cô đoạn từ Rec2 đến Rec5 và Rec6 sec sxsx se cerseseeees 109

5.3.5.1 Rec2 bật hoặc MC472, Rec2 cùng bật - S335 x2 1095.3.5.2 LBSI báo quá dong và Rec2 bật hoặc MC472, Rec2 cùng bật 110

5.3.6 Sự cô đoạn MC470 đến Rec3, bật MC470 hoặc mat nguén MC470 1125.3.7 Sự cô đoạn từ Rec3 đến RecÓ - tt 1121 SE nga 113

5.3.7.1 Rec3 bật hoặc MC470, Rec3 cùng bật S99 11k, 1135.3.7.2 LBS2 báo quá dòng và Rec3 bật hoặc MC470, Rec3 cùng bật 1145.4 Chương trình mô phỏng - << 1 19011 ng ke 115

Chuong 6: KET LUAN VA HUONG PHAT TRIEN CUA DE TAI6.1 KẾ Udine cccccccccscssecscscecessevscscecessevevscscecsceevavscscecsevevacsceceassvevseaceceeacees 1166.2 Hướng phát trién của dé tai cee ceccccccseesesesesesessesesessesesessesesessessseeeeseses 117

Quá trình hội nhập và phát triển ngang tầm với các Điện lực khu vực, phảiđảm bảo cung cấp điện day đủ, 6n định, chất lượng dich vụ ngày càng cao, đáp ứngnhu cau phát triển kinh tế xã hội, góp phần đảm bảo an ninh quốc phòng và phục vụnhu cầu đời sống của nhân dân.

Nâng cao năng lực quản trị, đây mạnh ứng dụng khoa học công nghệ, côngnghệ thông tin, sử dụng hiệu qua các nguồn nhân lực để tối ưu hóa chi phí sản xuấtkinh doanh, nâng cao năng suất lao dong, độ tin cậy cung cấp điện và chất lượng

dịch vụ khách hàng.

Nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, chuẩn bị đầy đủ lực lượng lao động,chuyên gia, công nhân lành nghề chất lượng cao, trình độ tiên tiến đáp ứng yêu cầunhiệm vụ giai đoạn phát triển ngang tầm khu vực trong thời đại Cách mạng công

nghệp 4.0.

Nham đáp ứng các chỉ tiêu phan đấu thực hiện lộ trình đến năm 2020 là giảmton thất điện năng, giảm chỉ số mat điện SAIDI và SAIFI, đầu tư phát trién cơ sởhạ tầng để tiến đến vận hành mạng lưới điện thông minh Do đó, giải pháp của détài luận văn được chọn la “SCADA và vận hành tự động hóa lưới điện phan phối

22kV” cho khu vực lưới điện tại Công ty Điện luc Bình Phú nói riêng và của ngànhđiện nói chung.

Chon khu vực lưới điện gom cac tuyén day Cầu Kinh, Hương Lộ 4 và Kiên lợicủa trạm Tân Tạo 110/22kV và các thiết bị trên lưới điện có chức năng giao tiếp

SCADA thuộc phạm vi quản lý của Cong ty Điện lực Bình Phú.

Phần mềm ứng dụng của hãng Alstom Grid cho giải pháp quản lý mạng lướiphân phối của Trung tam Điều khiển tai Trung tâm Điều độ Hệ thong điện TP.HCMvà máy tính Consol kết nối với Trung tâm đặt tại Công ty Điện lực Bình Phú

Các quy trình, quy định của Bộ Công Thương, EVN, EVNHCMC và dự thảo

quy trình phối hợp vận hành hệ thống mini SCADA giữa Trung tâm Điều độ Hệthống điện TP.HCM và 16 Công ty Điện lực

4 Y nghĩa của khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu:Đề tài nghiên cứu lưới điện phân phối hiện hữu tại Công ty Điện lực Bình Phúcó các thiết bị trung thé kết nỗi SCADA qua truyền thông 3G với Trung tâm Điềuđộ Hệ thông điện TP.HCM và đưa lưới điện vào vận hành mini SCADA Từ đó, đềtài đánh giá về thực trạng lưới điện khi vận hành mini SCADA, giải pháp kỹ thuậtcải tạo lưới điện vận hành mini SCADA sang hệ thống vận hành tự động qua truyềnthông cáp quang, phù hợp với các yêu câu thực tế và theo định hướng mục tiêuchung của EVN đến năm 2020

Từ kết quả nghiên cứu này, Công ty Điện lực Bình Phú có thể triển khai ápdung cho tất cả 64 tuyến dây và 143 thiết bị Recloser/LBS có chức năng kết nỗi

SCADA thuộc phạm vi quản lý.

5 Bồ cục luận văn:Đề phù hợp với yêu cầu thực tế và hiện trạng lưới điện tại lưới điện Công tyĐiện lực Bình Phú, về bố cục các chương của luận văn có khác so với dé cuongluận văn Ngoài phan mở dau, nội dung luận văn được thành 6 chương:

Chương 1: Tổng quan SCADA và vận hành tự động hóa lưới điện phân phối

22kV.

Chương 2: Thiết bị lưới điện trung thế giao tiếp SCADA.Chương 3: Ứng dụng e-terrabrowser cho mạng lưới phân phối 22kV.Chương 4: SCADA và vận hành tự động hóa lưới điện trung thế tại Công ty

Chương 1: TONG QUAN SCADA VA VAN HANH TỰ ĐỘNG HOA LƯỚI

Sự hình thành hệ thống SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)trên lưới điện là một hệ thống thu thập dữ liệu, giám sát và điều khiến các quá trìnhtừ xa Người vận hành có thể nhận biết và điều khiến hoạt động đóng cắt các thiết bịđiện từ xa thông qua máy tính và mạng truyền thông dùng riêng hoặc qua kênh thuê

- Dữ liệu tích luỹ theo thời gian: điện năng kWh, kvarh,

Các dữ liệu trạng thái từ các rơ le trung gian được đưa vào các đầu vào số củaRTU (Remote Terminal Units), còn các dữ liệu tương tự từ cuộn thứ cấp của máy

bién dòng điện va điện áp được đưa vào các bộ biến đổi, đầu ra của bộ biến đổiđược đưa vào các công đầu vào tương tự của RTU Tại RTU dữ liệu được số hoávà thông qua kênh truyền bằng giao thức gửi về trung tâm điều độ.

Điều khiến: lệnh điều khiến từ hệ thống SCADA của trung tâm điều độ thôngqua kênh truyền gửi đến RTU, các lệnh điều khiến như:

- Lệnh đóng cắt máy cat, dao cách ly, dao tiếp địa.- Lệnh điều khiến tăng giảm

- Lệnh điều khiến thay đổi giá trị đặt.Ciám sát: dữ liệu thu thập từ các trạm về trung tâm điều khiến sẽ được máy

tính xử lý:

- Hién thị trên các sơ đô, bảng biéu và các dạng đồ thị xu hướng.- Dữ liệu trạng thái: máy cắt, dao cách ly, cảnh báo khi phát hiện ra có sựthay đổi trang thái hệ thống SCADA sẽ phát cảnh báo bằng âm thanh và dòng thôngbáo để cảnh báo cho người vận hành

- Dữ liệu giá trị đo xa, dữ liệu nhận được sẽ được kiểm tra so sánh với cácngưỡng dưới và ngưỡng trên đã được định trước, nếu giá trị đo được vi phạm giá trịđặt thì hệ thống sẽ phát cảnh báo cho người vận hành

1.1.3 Chức năng SCADA trong hệ thống điện: [12]

- Thu thập dữ liệu.

- Điều khiến giám sát.- Giao tiếp người máy đồ họa hoàn toàn.- Điều khiến cảnh báo và sự kiện

- Ghi nhận trình tự các sự kiện.- Lưu trữ và khdoi phục dữ liệu quá khứ.

- Phân tích dữ liệu sự có.- Phân tích kết dây và trạng thái hệ thống

- Xu hướng của dữ liệu động và dữ liệu quá khứ.- Tao bao cáo, thường lệ và đặc biệt.

- Biến cô và thẻ báo thiết bị đóng cắt.- Thông tin liên lạc với các Trung tâm Điều độ

on oo“ an Qi @sserer wm, ow

Hình 1.1 So đồ tổng thé Trung tâm điều khiến TP.HCM1.2 Tự động hóa hệ thống lưới điện: [1], [11]

1.2.1 Tổng quan:Từ đầu năm 2012, Tổng công ty Điện lực TPHCM (EVNHCMC) đã tổ chứchội thảo trao đối các giải pháp tự động hóa vận hành trạm biến áp 110kV khôngngười trực với sự tham dự của các Công ty chuyên về hệ thông điều khiến tích hợp:

GE, Toshiba, Siemens, Alstom, ABB, và các đơn vi ngành điện, hoạt động trong

lĩnh vực điện lực như: Tổng Công ty Điện lực miền Nam (SPC), Trung tâm Điều độHTD miền Nam (A2), Công ty Truyén tải Điện 4, Công ty C6 phan Tư vấn xâydựng điện 2, Công ty Cổ phần Tư vấn xây dựng điện 3, Công ty TNHH Hệ thốngKỹ thuật Ứng dụng (ATS) và cùng toàn thể các cán bộ kỹ thuật của EVNHCMC đểđưa ra giải pháp tự động hóa việc cung cấp điện tại thành phố Hồ Chí Minh Trongthời gian qua, EVNHCMC đã triển khai rất nhiều giải pháp đối với việc tự động hóavận hành (điều khiến & bảo vệ, thu thập số liéu, ) trạm biến áp 110kV như: sửdụng hệ thống truyền thông và hệ thống SCADA dùng RTU hoặc hệ thống điềukhiến tích hop

Hiện nay, EVNHCMC đã triển khai hoàn toàn tự động hóa vận hành đối vớitrạm biến áp 110kV không người trực tại Công ty Lưới điện Cao thế TP.HCM Sau

đó EVNHCMC triển khai vận hành tự động hóa đối với lưới điện phân phối cấp

22kV tại các Công ty Điện lực.1.2.2 DAS (Distribution Automation System):

Năm 2014, EVNHCMC đã bước dau triển khai thí điểm 02 hệ thống DAS cholưới điện phân phối Dự án thứ nhất triển khai tại Công ty Điện lực Tân Thuận cho02 phát tuyến nồi trung thé Bờ Băng - Phú Mỹ, sử dung các Reclosers có chức năngSCADA để thực hiện đóng cắt, phần mém của hãng Survalent, giải pháp truyềnthông 3G Dự án thứ hai được triển khai tại Công ty Điện lực Thủ Thiêm cho 02mạch vòng trung thé ngam cung cấp điện cho Khu công nghệ cao tại Quận 9 Dự ánsử dụng giải pháp của Schneider bang cách lắp bồ sung các thiết bị đầu cuối (RTU)va motors động lực điều khiến cho các tủ RMU hiện hữu, sử dụng phần mém L500và giải pháp truyền thông Wimax 2,4GHz Tat cả các dự án đều được thử nghiệm

tại xưởng và thử nghiệm tại hiện trường, các quy định liên quan được nghiên cứu vàban hành theo đúng quy định.

Từ đầu năm 2015 đến nay, các hệ thông DAS thí điểm nêu trên được chính

thức đưa vào vận hành và theo dõi.

Hình 1.3 Giao diện màn hình điều khiển dự án DAS tại PC Thủ ThiêmViệc triển khai thành công 02 dự án thí điểm về hệ thống DAS là bước thửnghiệm quan trọng để EVNHCMC có cơ sở đánh giá và triển khai nhân rộng vớimục tiêu đến năm 2020 phải đạt chỉ tiêu ít nhất 30% phát truyén trung thé vận hànhtheo mô hình DAS Đây là một chỉ tiêu quan trong góp phan vào mục tiêu chungcủa EVNHCMC đến năm 2020 phát triển ngang bằng với các Công ty Điện lực tiêntiền trong khu vực Đông Nam A.

1.2.3 DMS (Distribution Management System):

Cùng với sự phát triển của hệ thống SCADA thì hệ thống DMS dang đượctừng bước ứng dụng và phát triển tạ EVNHCMC cho việc quản lý lưới điện, quảnlý việc cấp điện va sự cố, quản lý nguồn lực sản xuất, quản lý khách hàng, quản lýrủi ro, Hệ thống này được xây dựng từ cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa lý lướiđiện GIS (Geographic Information System) với các thiét bi lap đặt trên lưới điệnphân phối có tích hợp chức năng giao tiếp SCADA như máy cắt ngăn lộ phân phốitại trạm trung gian 220/110/22kV, máy cắt tự đóng lại (Recloser), thiết bị đóng cắtcó tải LBS (Load Break Switch) và thiết bị báo sự cỗ FI (Fault Indicator)

Hệ thống công cụ DMS phát triển bởi nhà cung cấp Alstom Grid đã được ứng

dụng tại một sô quôc gia trên thê giới ứng dụng phân mém e-terrabrowser Hiện

nay, chương trình này mới bat đầu đưa vao sử dụng tại EVNHCMC chưa được phổbiến rộng rãi Việc sử dụng công cụ này vào công tác quản lý lưới điện phân phối sẽgiúp cho chúng ta tính toán mô phỏng được lưới điện ở chế độ thời gian thực đểphục vụ trong nghiên cứu giảng dạy, giới thiệu, huấn luyện điều hành viên vận hànhlưới điện phân phối.

Fr = ¬

TAN TẠO _110,DETAIL/RT - Viewport D- RODMS a — ae _ — S|

File Navigate HABITAT Applications EMP Applications DMS Applications OMS HCMC Display Help

~x@a fa + @ y ¬ SB Y x1 ñ v [E+ | +temadsereuen*|Atsrom

#- B - Bl - li] - á - 0 $ ‡ ®@ @ ⁄ # š: 6 9

l{ @ ä @lS+-=- 1 % €t @ - H Y Úì 6Ì 3B RS Xi |4 ]f]@- cà- 5S - ^ - PP -ER- 6:

Ÿ-EBFCO_Duong Tan Tao

LBFCO_Kien VuongLBFCO_Viet Sinh

Hình 1.4 Giao diện DMS màn hình điều khiển thiết bị trên lưới điện

Chương 2: THIET BỊ LUOI ĐIỆN TRUNG THE GIAO TIEP SCADA2.1 Thiết bi Recloser:

2.1.1 Khai niém: Recloser là một thiệt bị điện, còn được gọi là may cat tự đóng lai ACR

(Automatic Circuit Recloser) Thong ké cho thay có đến khoảng 80% sự cỗ trênlưới phân phối đường dây trên không là thoáng qua, hiệu quả mà các Recloser manglại không chỉ thé hiện qua so sánh với việc trang bị và sử dụng cầu chì, rơle bảo vệngăn lộ phân phối, mà còn thể hiện qua giá trị mang lại cho chính khách hàng vàngành Điện khi đảm bảo độ tin cậy cung cấp Vì vậy để tăng cường năng lực cungcấp điện, thay vì sử dụng máy cắt, người ta thường sử dụng máy cắt tự đóng lại

Recloser là thiết bị đóng cắt tự động hoạt động chính xác có độ tin cậy cao vàkinh tế nên được sử dụng cho hệ thống phân phỗi lưới điện lên đến cấp điện áp38kV Recloser thường được lắp trên các đường dây trục chính, công suất lớn vàđường dây dài Trong hệ thong điện, Recloser sử dụng cho mục đích bao vệ qua tai,tự đóng lại theo chu trình cài đặt, thiết bị đóng cắt và điều khiến tại chỗ băng tay.Hiện tại hầu hết các thiết bị Recloser điều được tích hợp với hệ thống SCADA.2.1.2 Hiện trạng sử dụng thiết bị Recloser:

- Các Recloser đang vận hành không được giám sát liên tục mà chỉ được kiểmtra định kỳ hoặc khi có sự cô cần sửa chữa khôi phục

- Dữ liệu vận hành do các Recloser ghi nhận mới được khai thác rất hạn chếphụ thuộc vào thông tin được lưu trữ tại thiết bị, trong công tác kiểm tra xử lý sự cô.- Thông số vận hành được ghi chép băng tay, kém chính xác, không đồng bộ

và không hoàn toàn được đảm bảo tính khách quan khi làm báo cáo.

- Sự cô mat điện chủ yếu được phát hiện và kiểm tra xử lý thông qua thông tintừ phía người dùng, thiếu sự chủ động của nhà cung cấp Dong thời, mat nhiều thờigian khoanh vùng xác định sự cô, dẫn đến thời gian mat điện kéo dài

- Thao tác vận hành, tách nhánh, hợp nhánh, đòi hỏi nhân viên vận hành phải

di chuyén dén từng điểm thao tác dé thực hiện, tiêu tốn thời gian va nguồn lực màvẫn thiếu thông tin tổng thể trực quan về tình trạng lưới phân phối

- Hệ thống không có kha năng tự động điều khiến đóng cat các Recloser, thayđổi kết câu lưới theo những tình huống vận hành đã được xây dựng sẵn như việc ápdụng các tiện ích mà dữ liệu vận hành thời gian thực có thể mang lại.

2.1.3 Yêu cầu kỹ thuật Recloser kết nối SCADA:Nham nâng cao năng lực quản lý vận hành, hiệu quả trong việc cung cấp điện

cho khách hàng, EVNHCMC đã chủ trương thực hiện chương trình hiện đại hóa

lưới điện qua dự án SCADA và trạm biến áp không người trực, phạm vi của dự ántừ lưới điện 110kV đến lưới điện trung áp, điều này đưa đến nhiệm vụ là phải kếtnối các Recloser đang vận hành trên lưới điện hiện nay Theo đó, yêu cau cần thiếtkhi kết nỗi Recloser với hệ thông SCADA như sau:

- Về tủ điều khiến phải có ít nhất 2 cổng giao tiếp riêng biệt đó là: cổng giaotiếp tại chỗ (Computer Port), công điều khiến giám sát từ xa (Telemetry Port) dùngdé kết nỗi hệ thống SCADA

- Thủ tục giao tiếp với SCADA: sử dụng tiêu chuẩn IEC 60870-5-104.- Báng 1.1 Các tín hiệu giao tiếp cơ bản giữa Recloser và hệ thống SCADA:

| Recloser open/closed status Open/Closed 12 Local/Remote Switch Local/Remote |3 Power status indicator Alarm/Normal |

4 Recloser malfunction indicator Alarm/Normal |5 Reclosing on/off status On/Off Ị6 Ground trip blocking On/Off 17 Phase fault detected Trip/Normal Ị8 Earth fault detected Trip/Normal Ị9 Sensitive Earth fault detected Trip/Normal |10 Alternative minimum trIp Trip/Normal 1

indicatorII Enclosure Door Open Alarm/Normal 112 Malfunction status Alarm/Normal |13 Radio/RTU UPS Alarm/Normal 1

14 RMS Current Magnitude: A,B,C Current 1Measurement15 RMS Voltage Magnitude: A,B,C Voltage 1measurement

16 Trip and Lockout Command On 1

STT Tin hiéu Mô tả Tín hiệu | Tín hiệuđơn kép

17 Close Command On Ị18 Non-Reclosing Command On Ị19 Reclosing Command Off 120 Ground Trip Block Command On Ị

- Do lường trực tiếp các thông số vận hành trên lưới điện: Dòng điện, côngsuất MW&MVAr), điện ap

Qua các yêu câu trên là cơ sở dé EVNHCMC xây dựng phương án kết nối cácRecloser hiện hữu đang vận hành trên lưới điện với hệ thống SCADA nhăm triểnkhai công tác đầu tư mua sắm thiết bị mới để khai thác hết tính năng của Recloser,tự động hóa lưới điện nhằm thực hiện mục tiêu hiện đại hóa lưới điện, thực hiện tốtnhiệm vụ cung cấp điện cho khách hàng, góp phần phát triển mục tiêu chung kinh tếxã hội của thành phố Hỗ Chí Minh đến năm 2020

2.1.4 Mô hình kết nối cho các Recloser bằng giao thức IEC104:

RS232 của Recloser đến cổng RS232 của modem Thiết lập chuyển đổi giao thứcIEC101 sang IEC104 qua thiết bị Gateway, tín hiệu truyền thông theo giao thứcIEC101 (giao diện RS232) được chuyển đổi sang giao thức IEC 104 theo chuẩn

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).

Tai DDC (Direct Digital Control): lap dat thiét bi M2M (Machine to Machine)Gateway kết nối với Internet qua một Router có cấp phát địa chi IP tỉnh Thiết lậpđường truyền VPN (Virtual Private Network) qua dịch vu Office WAN (Wide AreaNetwork) từ thiết bị IEC104 Gateway tại các Recloser tới M2M Gateway tại phòngđiều khiến theo cơ chế SSH (Secure Shell) VPN, M2M Gateway được kết nối vớimạng LAN (Local Area Network) của hệ thống SCADA, được cấp phat dia chỉ IPcùng lớp của hệ thong Dia chi IP của các modem từ các Recloser được cấp phátcùng lớp mạng và được định tuyến lại để cùng lớp với hệ thống mạng LAN củaSCADA Cấu hình line IEC 104 với các trạm 110/22kV tương ứng địa chỉ IP đãđược thiết lập qua mạng VPN đến các thiết bị IEC104 Gateway tại Recloser

Với cơ chế đồng bộ hoá thời gian từ chuẩn giao thức TCP/IP, giao thứcIEC104 giải quyết được van dé đồng bộ thời gian của các đối tượng điều khiển khácnhau trên cùng một lớp mạng, với đặc điểm này sẽ cho phép ghép nhiều đối tượngđiều khiến khác nhau (các recloser, RTU) lên cùng một line IEC104 mà không xảyra hiện tượng mat đồng bộ do chồng lấn kênh thời gian các đối tượng điều khiếnnhư các giao thức truyền thông nối tiếp (IEC101)

Giải pháp ứng dụng giao thức truyền thông IEC 60870-5-104 cho hệ thốngSCADA lưới điện phân phối về cơ bản sẽ khắc phục được các hạn chế mà cácphương thức truyền thông theo giao thức IEC 60870-5-101 đang gặp phải Trên nềntảng giao thức mạng TCP/IP, giao thức IEC104 cho phép thiết lập truyền thông mộtcách đơn giản, chi phí thấp, đồng thời dé dàng khai thác ha tang viễn thông của cácnhà cung cấp dịch vụ Bên cạnh đó, cơ chế dự phòng truyền thông và dự phòng hệthống sẽ dé dàng được thiết lập qua khả năng chia sẻ dữ liệu trên môi trường mang.Tuy nhiên, yêu cầu bảo mật trong các giải pháp truyền thông phải được đặc biệt ưutiên khi khai thác trên hạ tầng truyền thông công cộng

2.1.5 Recloser Entec giao tiếp SCADA: [5], [7]2.1.5.1 Tủ điều khiến EVRC2A:

Hình 2.2 Tủ điều khiến EVRC2A và máy cắt Recloser hiệu Entec

Hien thị điện the Hiên thị hệ

TÊN thong báo lỗi

2.1.5.2 Phần mềm giao tiếp với tủ điều khiến:

Frequency Á Synete> VotagePower 6 Ene gy

tam ad

Votage Coretor

Seqerce ete F aft rdcator

Raney Ou Tana |

Mecoee OPENWCLOSE Fi Reset Batary Chec® — aw System cagross ard faut ro event Recor & Setungs

-Loed profle (aut sư nang acd fat eave 441942 |

fevierr sattngs & 60 map con 9Q v son

Hinh 2.4 Gidi thiéu phan mém ETIMS 3.0

Min 20MB Hard-disk spaceMin 64MB RAM /1024°768 monior

Run ETIMS (XXXXXX_Ver3 00 ## bullđ##) exe file in Install begin Install Finish

provided CD and follow instructions.

1) Stop other running program and begin the instaiiaton

2) Select a folder to be installed

3) installation complete

To run the interface software, it ts requested to have License TH nan du

Key from Entec company Send “Request ID" number to ees =n

Entec company, Entec will provide corresponding License vn ton ie

Key file( ic) Copy and paste the tcense key file in the same iv amdirectory of intertace software in order to unlock the intertace

Hình 2.5 Cài đặt ứng dụng phan mém ETIMS 3.0

A Connect Type: Consol Pott-Serial(COM)

8 Senal(COM) Port Choose the PC's serial

mmr COM port connected with EVRC2A-NT.

pecche eo RTT if the firmware version is below Ver 5.5,

eine select 19200bps)

sẽ DÖ Click [OK] Dutton.

ire

S232 Dots Communication Cable ETIMS Intertace Software

Spin (female) — Ipinifemaiie)

Hình 2.6 Giao tiếp qua công thông dụng“Communication Port-Serial(COM)” Connect : Used DNP

eect L0 s1i Vile Matte Minlery

Dish ug Movie >= IM Wvelns4 ModerHawi

| - Dpreviternaiias KETIMS Interface Software

WS2I32 Data Communkstion Cable

‘ D-1 My ONP Address - The same value “ay nee m Seems waves

— - set In EVRC2A-NT 'DNP30 = % Than gs "mu

lung “¬^ xnng Mostler Ađoy' ước ¬ os

PBB ve ny OA | D-2 Remote Address The same value Π| Sener to

er: oom set in EVRC2A-NT'ONPS.0'> ‘Slave (CC ~« ani a +

Desa Bas: d Addr' menu : "

@tep Bit: 3)

i E Click [OK button š

Hình 2.7 Giao tiêp qua công COM

ication Port - s P

a {1fe+ret

1 - (GPRS outer

LAN CableEVRC2A-MT Controller

muối Ethemet(TCP)

Recangena bergen B iP Address: IP Address of EVRCA-NT

Master Adds’: #0000 (Same value set inEVRC2A-NTdleve Ade’ 3 ‘ETHERNET PORT -> 'IP Addr” menu)

atta ad C TCP Port: TCP/IP Port No of

EVRCA-Mantes 1P Gohl: 197 NT (Same value set in EVRC2A-NT

pecewas i Sends a? 'DNP30' -> ‘TCP Port’ menu)

ape eo D-1 My DNP Address : Same value set in

x.eskeolyooscr-fve EVRC2A-NT 'DNP3 0 > "Master Addr’

menu

manor eat D-2 Remote Address : Same value set in

DEW nike’ 1 398 EVRC2A-NT 'DNP30 -* "Slave Addr’

XP Adie 2) 16 menui? max” 3 3

iP Maer 4: ne E Click [OK] button.

TE Pogt delay (rae‹{1k Ore Owley rrsse|

» #8322

Love Speed thy!Faw, deOute teStep Bere TypeCTS fusitice

CORE CTION ELEMENT (5 EE ee

OPERATIONSEXP TRIP & LOCKLIVE LOAD BLOCKING- 9 SYSTEM SETUP a$ "8 sss es He

em TP) ete |S BAN 22 | PA a | Pa #4 TAI sỹ

Hình 2.9 Giao diện cài đặt các thông số vận hành

Load Profile Event

Shows cycics

Provides more visible load

Dsplays maamum and meverts |

re! ard power recordsprofile using graptecs

rw v3ues of the recorded

Shows current and voltage waveforms during fault np

Fault Wave

and pickup Provides vaot

analyses program such 4s

Analyzer, GrapnConfiguration functions

Hình 2.10 Giao diện các dang báo cáo và vẽ biêu đô

Cusor, Zoom irvOut and Axis

5S powerfid faull waveform

Phaser Otagram, Harmonic

2.1.5.3 Thiết lập kết nối cho modem 3G: [8]- Bang 2.1 Thiết lập kết nối modem 3G:

Tên Mô tả Bước Giá trị đặt

1.ETHERNET TCP/IPIP Address l Set IP Address! (0~255) 1 192IP Address 2 Set IP Address2 (0~255) 1 168IP Address 3 Set IP Address3 (0~255) 1 IIIP Address 4 Set IP Address4 (0~255) 1 50Gateway Address | | Set the Gateway Address l (0~255) | 192Gateway Address 2 | Set the Gateway Address2 (0~255) 1 168Gateway Address3 | Set the Gateway Address3 (0~255) 1 IIGateway Address4_ | Set the Gateway Address4 (0~255) | |

Set the Subnet mask |Subnet Mask (255.0.0.0~255.255.255.255) [| 255.255.255.000Keep-Alive TCP keep-alive use or not (DISABLE,

Function ENABLE) ENABLE

Keep-Alive Idle Keep-alive IDLE timeout (1~255 sec) | 4

Timeout (sec)Keep-Alive Probe ¬Interval (sec) Keep-alive interval (1~255 sec) l 2keep-Alive Probe

Retry Count Keep-alive retry(1~255) 1 12 DNP3.0 (1)

Use DNP1 protocol or not (DISABLE,

Function ENABLE) ENABLE

Select the use port of control (P2-232,

Use Port P3-232, P3-485, P4-TCP) PA-TCP

Tên Mô tả Bước Giá trị đặt

Master Address Master station address (0~65519) l 60000Slave Address Slave station address (0~65519) l l

Enable data link layer confirmD/L Confirm (NO.YES.SOME) SOMED/L Retries Data link layer retries (0~255) l 2D/L Timeout Data link layer time-out (1~255 sec) l 55A/L Retries Application layer retries (0~255) 1 1A/L Timeout Application layer time-out (1~255 sec) 1 55SBO Time (sec) so) before operate time-out (1~255 1 15Multiframe Interval | Transmission interval at multiframe 001 0.10

meep-Alive Check | Keep alive interval (0(OEE), 1~600 sec) | 10

Time-out (sec) ,Fragment Size Fragment size (64-2048) | 2048

Set interval time for synchronization

Time Req (min) time (0(OFF), 1~30000 min) Ị 1440

3 IEC60870-5-104 Use IEC 60870-5-104 protocol or not

Function (DISABLE, ENABLE) ENABLE

Application Service Data Unit AddressASDU Address (0~65535) l lCyclic Period Cyclic Period (1~60000 sec) | 60tO Connection (sec) | Timeout of connection (1-255 s) l 120tl Ack (sec) Timeout of send (1-255 s) l 15t2 Sframe (sec) Timeout for ack in case of no data t2<t] 1 10

(1-255 s)

Tên Mô tả Bước Giá trị đặt

t3 Test (sec) Timeout for sending test frames in case 1 20

of a long idle state (1-255 s)(oc) Delay Time Event Delay Time (0~255 sec) l 5TCP Port TCP port number (0~65535) l 2404Rx Frame Size Maximum size of receive frame (0~255) l 255

Maximum size of transmit frameTx Frame Size (0~255) 1 255

The period after a previously received

Select Timeout select will timeout (0(OFF), 1~255sec) Ị 5

Whether to send Activation Terminationupon completion of

Use emdActT'erm commands other than set point YEs

commands (NO, YES)Whether to send Activation TerminationUse cseActTerm upon completion of set point YES

Commands (NO, YES)Send Clock Syunc’ | Whether to generate spontaneous clock YES

Event synchronization events (NO, YES)

2.1.5.4 Thiết lập kết nối cho switch cáp quang: [8]- Bang 2.2 Thiết lập kết nôi cho switch cáp quang:

Tên Mô tả Bước Giá trị đặt

1 ETHERNET TCP/IPIP Address l Set IP Address | (0~255) 1 172IP Address 2 Set IP Address 2 (0~255) 1 28IP Address 3 Set IP Address 3 (0~255) l 135IP Address 4 Set IP Address 4 (0~255) l 10Gateway Address | | Set the Gateway Address | (0~255) | 172Gateway Address 2 | Set the Gateway Address 2 (0~255) | 28Gateway Address3 | Set the Gateway Address 3 (0~255) 1 135Gateway Address 4 | Set the Gateway Address 4 (0~255) | |

Subnet Mask Set the Subnet mask | 1 | 255.255.255.240(255.0.0.0~255.255.255.255) ee

Keep-Alive TCP keep-alive use or not (DISABLE,

Function ENABLE) ENABLE

Keep-Alive Idle Keep-alive IDLE timeout (1~255 sec) 1 4Timeout (sec)

Keep-Alive Probe Interval (sec) Keep-alive interval (1~255 sec) l 2keep-Alive Probe

Retry Count Keep-alive retry (1~255) 1 12 IEC60870-5-101

Function Use IEC 60870-5-101 protocol or not ENABLE

(DISABLE, ENABLE)

Tén Mô tả Bước Giá trị đặt

Use Port en 2 P3185) of control (P2-232, P2-TCPLink Address Link Address(0~65535) l l

Application Service Data Unit Address

ASDU Address (0-6 5535) | |

Cyclic Period Cyclic Period (1~60000 sec) 1 60Event Period Event Transmission Period (0~255 sec) l 15

The number of retries that will be issued

Retries for a given application link layer 1 0

(0~255)D/L Confirm Enable data link layer confirm timeout 1 15Timeout (sec) (1~255 sec)

Max Poll Time (sec) | The max poll delay (1~255 sec) l 60ASDU Address Size lệ, ` common address of ASDU 1 1

Link Confirm Mode ALWAYS) mode (NEVER, ALWAYS

Link Address Size Link Address Size (1~2) 1 1Rx Frame Size Maximum size of receive frame (0~261) l 261

Maximum amount of time to wait foraRx Frame Timeout | complete frame after receiving the 1 15

frame sync (O(OFF), 1~255sec)Tx Frame Size 6D size of transmit frame 1 261COT Size Size of Cause of transmission (1~2) l lIOA Size Size of information object address (1~3) l 2One char Response Allowed to send one character response

Allowed instead of a fixed length NACK when NO

no response data available (NO, YES)Frame Repetition The time out for repetition of frames 1 30

Timeout (O(OFF), 1~255sec)

The period after a previously received

Select Timeout select will timeout (0(OFF) ’1~255sec) Ị 5

Whether to send Activation TerminationUse cmdActTerm upon completion of commands other YES

than set point commands (NO, YES)Whether to send Activation TerminationUse cseActTerm upon completion of set point YES

Commands (NO, YES)Send Clock Syunc’ | Whether to generate spontaneous clock YES

Event synchronization events (NO, YES)

3 IEC60870-5-104 Như thiết lập cho modem 3G

Hình 2.11 Tủ điều khién ETMFCIOI-N1 va LBS hiệu Entec- Phần mềm giao tiếp với tủ điều khiến, giao thức thiết lập SCADA cũng tương tự

như Recloser EVRC2A.

- Thiết bị LBS này không có chức năng bảo vệ như Recloser, nhưng có chức năngkết nối SCADA, điều khiến đóng cắt từ xa, đo lường các giá trị dòng áp va phát

hiện dòng ngăn mạch.

2.3 Thiết bị báo sự cố cho lưới điện phân phối:2.3.1 Thiết bị báo sự cổ cho lưới điện trên không: [13]- Thiết bi báo sự cố đường dây trên không (Fault indicator) loại FLA3 của hãngEMG/GERMANY có khả năng xác định ngay vùng sự cố, giúp phát hiện và xử lýnhanh điểm sự cố, kết quả là giảm được thời gian mất điện của khách hàng Điềunày đồng nghĩa với việc cải thiện đáng ké các chỉ số SAIFI, SAIDI và nâng cao chatlượng cung cấp điện của Công ty Điện lực Bình Phú

Hình 2.12 Thiết bị báo sự cô FLA3- Thiết bị báo sự cô thực chất là các cảm biến dòng điện Khi dòng điện đi qua thiếtbị báo sự cô có giá trị vượt quá giá trị đã cài đặt trước (dòng điện và thời gian), thiếtbị báo sự cô sẽ tác động và báo hiệu bằng đèn hay cờ giúp nhân viên quản lý vậnhành nhanh chóng tim ra điểm sự có.

- FLA3 lắp đặt cho đường dây trên không:

nam sau nhánh rẽ 2 và 3 năm đầu nhánh rẽ 3) Khi có sự cô trên nhánh rẽ NR3, sẽxuất hiện dòng ngăn mạch chạy qua các thiết bị báo cố 2 và 3 làm các thiết bị nàytác động báo sự cô qua tín hiệu đèn và cờ Khi Recloser cắt ra, nhân viên quản lývận hành kiểm tra các thiết bị báo sự cố:

- Đầu tiên kiểm tra thiết bi báo sự cố 1 ở nhánh rẽ NRI, không thấy tín hiệu chứng

tỏ sự cô năm trên trục chính phía sau nhánh rẽ 1.

- Kiểm tra thiết bị chi báo sự cố 2, thay báo tín hiệu, chứng tỏ có sự cỗ phía sau nó.Reset lại thiết bị chi thị sự cố này và kiểm tra tiếp.

- Kiểm tra thiết bị chỉ thị báo sự cỗ 3 trên nhánh rẽ NR3, thay báo tín hiệu, chứng tỏcó sự có trên nhánh rẽ 3 Cô lập nhánh rẽ NR3 và dé nghị đóng lại máy cat đầunguồn để cấp điện cho các phan đoạn không bi sự cô Tiến hành kiểm tra và sửachữa sự cô trên nhánh rẽ NR3

- Thiết bị FLA3 còn có thể phát huy hiệu quả cao hơn nếu có 2 xuất tuyến đi ra từmột feeder Trong trường hop đó, chúng ta có thé giảm tới 50% thời gian dò tìm sựcô vì khi đó, chi FLA3 trên xuất tuyến có sự cô mới báo tín hiệu, va chúng ta có thểcô lập ngay xuất tuyến đó và đóng lại máy cat đầu nguôn dé tái lập cung cấp điệncho xuất tuyến không bị sự cố

(4)

Hình 2.14 Thiết bị báo sự cô và bộ điều khiển FLA3- Thiết bị FLA3 sử dụng lắp đặt cho đường dây trên không với cáp (hay dây trần) cóđường kính tới 38mm (Maximum 40mm) Kết cầu ngàm FLA3, được thiết kế chắcchăn, thích hợp lắp đặt với hầu hết các loại cáp trên không, ngay cả các loại cáp trênkhông sử dụng cách điện toàn phần có chiều dày lớp cách điện cao

- Thiết bi FLA3 được thiết kế để có thé lắp đặt hay tháo ra bang sào thao tác Line" nên rất thuận tiện khi lắp đặt hay tháo gỡ thay đối vị trí sử dụng trên lưới mà

"Hot-không phải cúp điện.

- Chi thị chính xác và tin cay, sử dụng đơn giản và hiệu quả.

- Kết cau gon nhẹ, nhưng chắc chăn, đảm bảo cho việc vận hành an toàn.- Chỉ thị sự cô bằng “FLAG” (màu cam) va “LED” (ánh sáng trắng) nên có thé dễ

dàng phát hiện lúc ban ngày hay ban đêm.

- Các thông số vận hành của FLA3 đều được cài đặt qua "REMOTE CONTROL"sau khi đã được lắp đặt trên lưới tuỳ theo yêu cầu của người sử dụng

- Phời gian báo sự cố: 30 — 720min (12 giờ) với bước chỉnh là 30phút - Dòng hoạt

động: từ 40 1.500A với bước chỉnh 20A Thời gian chịu xung (quá độ): 40 300ms với bước chỉnh 20ms.

Người sử dụng có thể đọc kiểm tra hay điều chỉnh các thông số vận hành cài đặtcủa FLA3 qua bộ "REMOTE CONTROL" ở dưới đất Phần mềm đơn giản và thân

thiện với người sử dụng End-User.

- Thiết bị FLA3 có thể hoạt động theo thông số đã cài đặt theo yêu cầu của người sửdụng hay hoạt động theo chế độ "AUTO" (chế độ “AUTO” thiết bị FLA3 hoạt độngtheo sự thay đối dòng tải của lưới)

- Thông qua bộ “REMOTE CONTROL” người sử dụng có thé "SELF TEST " kiểmtra hoạt động của FLA3 trước và sau khi lắp đặt trên lưới

- Thông qua bộ “REMOTE CONTROL?” người sử dụng có thể đọc được dòng điện

đang vận hành trên lưới điện mà FLA3 đang treo.

Hình 2.15 Thiết bị cảnh báo sự có kết nỗi SCADA

Chi thị sự cô FLAS

- Với sự hợp tác của hai đối tac hàng đầu lĩnh vực công nghệ thông tin là An Độ vàĐức, hệ thống chỉ thị sự có FLA3 đã được kết nối với thiết bi đầu cuối RTU vàđược gọi chung là hệ thống Amptrail.

- Hệ thống Amptrail có thé giúp ngành Điện phát hiện sớm nhất, dé dàng nhất vị trílưới điện đang bị sự cố, hiển thị trực quan trên màn hình máy tính của người trựcđiều độ, trực quản lý đường dây hoặc màn hình điện thoại (SMS - Internet), Email

của lãnh đạo don vi.

- Hệ thông Amptrail ghi nhận dòng điện phục vụ công tác thống kê, nâng cấp khảnăng đáp ứng để phục vụ khách hàng: cài đặt thông số chuyên ngành Điện, linh hoạtcho cho từng nhánh rẽ, từng tuyến dây, đường truc, cho từng khu vực khách hangquan trọng đến từng khu dân cư, từng nhóm khách hàng Đồng thời, có thé trực tiếptheo dõi cường độ dòng điện của đường dây trung áp đang vận hành qua hệ thôngAmptrail 24/7 mọi lúc, mọi nơi trên nhiều phương tiện như: máy tính, điện thoạithông minh, Khi có sự cố, Amptrail là cơ sở dữ liệu quan trọng để khôi phục ngaycác nhánh rẽ khác không bị sự cô nhưng vẫn bị ảnh hưởng bởi sự cô từ một nhánhrẽ lân cận, giúp đơn vị quản lý biết được thông tin và ra quyết định xử lý sự cốnhánh rẽ mất điện trước khi khách hàng gọi điện thoại thông báo, giảm tối đa thời

gian rà soát, xử lý sự cô góp phan nâng cao độ tin cậy lưới điện.

2.3.2 Thiết bị báo sự cổ cho lưới điện ngầm: [9]- Thiết bị báo sự cô loại MD-EK/EMG được dùng để chỉ thị sự cố ngăn mạch và sựcô cham đất cho cáp ngâm trong lưới điện trung thé gồm:

+ 01 bộ chỉ thị sự cỗ dé tiếp nhận các tín hiệu từ các cảm biến SK, SE để xử lý, chỉthi sự cỗ qua màn hình LCD, xuất tín hiệu cho đèn chớp BL4.1 và cài đặt các thôngsố vận hành Nguồn hoạt động của chỉ thị sự cô gồm: Pin Lithium 3.6V (loại AA)cấp theo bộ báo sự cô, nguồn tự dùng một chiều từ 12 - 110Vpc và nguồn tự dùngxoay chiêu từ 115 - 230Vac

+ 03 cảm biến SK (loại MD-EK và MD-K) lắp trên 3 dây pha đầu cáp ngầm dựatrên sự phát hiện dòng cảm ứng tạo ra bởi sự cô

+ 01 cảm biến SE (loại MD-EK và MD-E) lắp vào dây tong cả 3 pha cáp ngầm

nhăm phát hiện dong cảm ứng tạo ra bởi sự cô cham dat.

+ 01 bộ đèn chớp BL4.1 có thé lắp nơi dễ nhìn thay khi đi kiểm tra sự cố, đèn chớpđược cung cấp nguôn từ bộ chỉ thị và có tần số chớp nháy khi báo sự cô cùng với

tan sô chớp của bộ chỉ thi.

Short Circult Sensor

Type SK

Cam Bién loai SE Cam Bién loai SK

Hình 2.16 Thiết bị cảnh báo sự có MD-EK- Bảng 2.3 Thông SỐ kỹ thuật và giá tri cài đặt:

TT Thông số Giá trị

Bình thường: 40 - 1500A, mỗi bước 10A

1 | Short circuit trip current | Tự động: 1.5 - 5, môi bước 0.5 (150% - 500%

fault (đáp ứng) đôi với dòng chạm đât)

1h - 36h, mỗi bước lh (xóa báo sự cô theo thời

5 | Reset time

gian)

Các lựa chon cho tiếp điểm từ xa: tiếp điểmpermanent (PERM) hay tiếp điểm wipe (WIPE)+ chiéu dai closing/opening (100ms - 1000ms,mỗi bước 100ms)

6 | Contact type

Cách lựa chon: ON hoặc OFF (xóa báo sự cô khi

7 | CT reset có sự khôi phục của dòng lưới)

External power supply Cách lựa chon: ON hoặc OFF (xóa báo sự cô khi

reset có sự khôi phục cua nguôn tự dùng bên ngoài)

1 Address: | - 2472 Baudrate: 9.6 (9600bps) hay 19.2 (19200pbs)3 Parity bit: NONE, EVEN or ODD

4 Modbus trailing time: OFF, ON hay 5- 120min9 | Modbus settings

al | Lip Giáp thép baa vệ |

Hình 2.17 Sơ do nguyên lý lắp bộ cảm bien SK & SE

Ti TS a | B Wis WIB W[0 ee ee,

(14253 [415/16 ]|7)8{9]10}11|/2V2)V)V)/)1L.)V)L)VƯ)L,.

8 5 ° ° LŨ

121131144154161174 18119) 20) 21122 power supplyL HUẾ | an | Mn |

Hình 2.19 Sơ đồ dau dây của bộ MD-EK+ Relay SC (1-3): tiép điểm SCADA cho sự cô ngăn mạch.+ EF (4-5): dau nối với cam biến SE báo sự cỗ cham dat.+ L3 (6-7), L2 (8-9), LI (10-11): đấu nối với cảm biến SK báo sự cố ngăn mach

pha C,B,A.

+ Relay EF (12-14): tiếp điểm SCADA cho sự cô chạm đất.+ Modbus (15-17): dau nối RS485, 2W cabling

+ Blinking lamp (18-19): dau nối với đèn chớp BL4.1.

+ Test (20-21): test từ xa.

+ Reset (21-22): xóa báo cáo sự cô từ xa.+ Power supply (23-24, 26-27): nguồn cung cấp 115 - 230Vac và 12 - 110Vbpc.+ Ghi chú: tiếp điểm 25 không dau nối, B (brown) và W (white)

- Hoạt động của chỉ thị báo sự cô loại MD-EK/EMG phát hiện chỉ thị sự cô ngănmạch (pha-pha) và sự cô chạm đất (pha-đất) Một segment tròn cho mỗi pha (LI,L2, L3) và cho sự cố chạm dat (EF) sẽ chớp theo chu kỳ khi phát hiện một sự cố.Khi ngắn mạch lần thứ 2 được phát hiện, các segment tròn tương ứng cho pha LI,L2, L3 sẽ thực hiện lệnh chớp đôi Đặc tính này có thé dùng dé xác định ngăn mạchtrong một mạch vòng kín Ngoày ra, khi có chạm đất vĩnh cữu segment tròn EF sẽ

thực hiện lệnh chớp đôi.

functional selected fault encoder withsettings ers setting „" ¿àszÓJeiatbàh

low-battery value of yellow attention

indication selected setting LED

Hinh 2.20 M6 ta cac chi thi trén man hinh

Chương 3: UNG DỤNG E-TERRABROWSER CHO MẠNG LƯỚI ĐIỆN

PHAN PHÓI 22kV

3.1 Tổng quan:E-terrabrowser là một ứng dụng được nghiên cứu và phát triển bởi hãngAlstom Grid Ứng dụng này cung cấp các toán tử với hiệu suất cao, day đủ đồ họa,giao diện dựa trên dạng web cho tất cả các ứng dụng trong hệ thống điều khiến ởthời gian thực Các giao diện được thể hiện trực quan và thông tin hiển thị đa dạngcho người dùng Các thành phần chính của e-terrabrowser gồm hệ thốngclient/sever và data/display Trong đó thành phần quan trọng là các server e-

terrascada và e-terradistribution.

e-terrabrowser

Client

J T= —

Display Request HTTP Data Query Data / Display Requests

( Display [ Data mat Data / Display Renuite |

Web e-terrabrowser e-terradistribution

Server(s) Server Server

e-terrascada e-terradistribution Other ApplicationsServers Servers or Web Servers

Display Builder

Hinh 3.1 Tong quan e-terrabrowserE-terrascada: hé thong diéu khién giám sat và thu thập dữ liệu là hệ thống chịutrách nhiệm thu thập, xử lý và hién thị thông tin về trạng thái của một hệ thống giámsát Từ một trung tâm điều khiến e-terrascada, các ứng dụng và người vận hành cóthé giám sát và thay đổi trạng thái hoạt động của thiết bị giám sát Chương này

được thiệt kê đê cung cap cho người vận hành mới kiên thức cơ bản vê chức năng