Bảo vệ Luận văn Tốt nghiệp: Tự động hóa trạm phân phối điện

Đề tài Tự động hóa trạm phân phối điện được thực hiện nghiên cứu nhằm nâng cấp tự động hóa trạm phân phối điện 220KV Nhà máy thủy điện Trị An và các trạm phân phối cũ khác. Mời các bạn cùng tham khảo.

BẢO VỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

BẢO VỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

TỰ ĐỘNG HÓA TRẠM PHÂN PHỐI ĐIỆN

ĐỀ TÀI:

TPHCM ,  tháng 10 năm 2010 TPHCM ,  tháng 10 năm 2010

Thiết kế - Quản lý dự án nâng cấp hệ thống SCADA trạm phân phối 220KV Nhà máy thủy điện Trị An

Thiết kế mô hình SCADA trạm phân phối 220KV

Khó khăn để xác định thông tin.

1.1 Tính cần thiết nâng cấp tự động hóa trạm phân phối 220KV

Hệ thống điều khiển được thiết kế theo kiểu truyền thống các Rơle bảo vệ đặt tại trạm phân phối

Cáp điều khiển và tín hiệu với số lượng khá lớn

1.2 Nhiệm vụ và phạm vi nghiên cứu nâng cấp tự động hóa

Giới hạn tập trung nghiên cứu hệ thống DCS-SCADA/EMS với khả năng điều khiển – giám sát – thu thập dữ liệu nhằm ứng dụng thiết kế

nâng cấp tự động hóa trạm phân phối điện Nhà máy Thủy điện Trị An, khắc phục các nhược điểm ở trên

1.4 Tính thực tiễn của đề tài

Giảm giá thành giải pháp

Làm chủ thiết bị

Thiết bị công nghiệp có sẵn – dễ mua

1.3 Tính mới của đề tài

cấp SCADA tự động hóa trạm phân phối điện 220kv – giảm giá thành

Nâng cấp trạm phân phối 220kv với các ưu điểm sau:

khiển giám sát và thu thập dữ liệu

Hình 2.1 Cấu trúc hệ thống tự động hóa trạm

HMI giao ti p v i Đi u hành viên ế ớ ề

Tr m đi u khi n trung tâm ạ ề ể MTU(Master Terminal Unit)

Môi tr ườ ng truy n thông gi a  ề ữ MTU và RTU: Internet, vô tuy n,  ế

m ng đi n tho i(có t c đ  th p,  ạ ệ ạ ố ộ ấ thông th ườ ng là đi u khi n vòng  ề ể

mở Thi t b  thu th p d  li u  ế ị ậ ữ ệ

và đi u khi n RTU or  ề ể

PLC  Môi tr ườ ng truy n thông gi a    ề ữ ở thi t b  t  xa, t c đ  t ế ị ừ ố ộ ươ ng đ i  ố cao , thông th ườ ng là đi u  ề khi n vòng kín (EIA­485, EIA­ ể

232…) Thi t b  d  li u  ế ị ữ ệ

tr ườ ng:Valve

b m, đ ng c , c m bi n…  ơ ộ ơ ả ế

Hình 2.2: C u trúc ph n c ng c a  ấ ầ ứ ủ SCADA 

Hình 2.3: Các thành phần phần mềm trong hệ SCADA

Hình 3.2: Các khả năng của tiêu chuẩn IEC61850

trong ứng dụng tự động hoá TBA

chuẩn truyền thông

giản trong việc thực

hiện kết nối trên

mạng LAN

Hình 3.5: Cấu hình truyền thông cơ bản hệ thống

tự động hoá trạm với giao thức IEC61850

IEC 60870 cung cấp một cách chi tiết mô tả chức năng cho các thiết

bị và điều khiển từ xa giữa các trung tâm cho hệ thống SCADA

IEC 60870 Thi t b  và h  th ng đi u khi n t  xa ế ị ệ ố ề ể ừ

Ph n 5 Các giao th c truy n thông ầ ứ ề

5 – 1 Các giao th c truy n thông ứ ề

5 – 2 Các th  t c truy n thông liên k t  ủ ụ ề ế

5 – 3 C u trúc c a d  li u  ng d ng ấ ủ ữ ệ ứ ụ

5 – 4 Đ nh nghĩa c a các ph n thông tin  ng d ng ị ủ ầ ứ ụ

5 – 5 Các ch c năng  ng d ng c  b n ứ ứ ụ ơ ả

5 – 101 Các nhi m v  truy n thông c  b n ệ ụ ề ơ ả

5 – 102 Truy n thông c a t ng h p s ề ủ ổ ợ ố

M ng lạ ưới

Các chống sét van đã được thay mới của hãng Siemens.

Những thiết bị còn lại vẫn đang dùng thiết bị cũ(hơn 20 mươi năm)

4.1 Đánh giá hiện trạng trạm phân phối

A Hiện trạng thiết bị nhất thứ

Toàn bộ máy cắt của 11 ngăn lộ và dao cách ly của 5 ngăn lộ đã

được thay mới bằng máy cắt SF6 và dao cách ly của hãng ABB

Bảo vệ đường dây 271, 272, 273 và máy cắt 200B được trang bị Rơ

le kỹ thuật số thế hệ cũ của Siemens 7SA513, 7SJ512; hổ trợ giao thức IEC60870-5-103

Bảo vệ máy cắt 200A được trang bị Rơ le kỹ thuật số 7SA613 của Siemens; hổ trợ giao thức IEC 61850.

Bảo vệ máy biến áp liên lạc 8T được trang bị Rơ le kỹ thuật số 7UT613, 7SA610, 7SJ610 của Siemens; hổ trợ giao thức IEC61850

Bảo vệ máy biến áp liên lạc 9T được trang bị Rơ le kỹ thuật số

RET521, RELL511, REX 521 của ABB; hổ trợ giao thức IEC60870-5-103

b Hệ thống điều khiển - giám sát

Hệ thống được thiết kế theo kiểu truyền thống

Số lượng Cáp điều khiển và tín hiệu khá lớn

Việc theo dõi, ghi chép và lưu trữ các thông số vận hành thông qua sổ ghi chép, không đáp ứng được nhu cầu xử lý tín hiệu, đánh giá dữ liệu,

hổ trợ công tác vận hành và quản lý kỹ thuật

Chưa đáp ứng được nhu cầu ghi nhận và lưu trữ thông tin phục vụ việc phân tích, đánh giá quá trình vận hành ở chế độ bình thường cũng như khi xảy ra hư hỏng trong hệ thống

Việc bố trí các thiết bị nhị thứ rất phân tán, không tập trung dẫn đến gây chậm trễ trong việc xử lý sự cố, gây khó khăn trong công tác vận hành và bảo dưỡng thiết bị

Giữa các thiết bị không thể kết nối, giao tiếp với công cụ máy tính và với nhau

Vật tư thay thế rất khó tìm thường phải mua trôi nỗi và có nguồn gốc hàng hóa không tin cậy, giá cao.

Phòng ngừa và loại bỏ các rủi ro tiềm ẩn trong thiết bị và hệ thống hiện tại.

Phục vụ tính toán phát điện tối ưu giữa các nhà máy điện bậc thang sau này

Nâng cao tính sẵn sàng, ổn định, linh hoạt và độ tin cậy của hệ thốngtrong vận hành

Phòng ngừa và loại bỏ các rủi ro thao tác nhầm do ảnh hưởng từ áp lực công việc hay từ gia đình gây sự cố, không an toàn cho người và thiết bị

Điều khiển và giám sát bằng máy tính

Giảm thiểu thời gian giải quyết-xác định sự cố để tái lập thiết bị

Giảm thiểu chi phí bảo trì và hiệu chỉnh thiết bị

Phục vụ tham gia thị trường điện

Module Ethernet CP343-1 Lean

CPU 315, Module Analog

PLC OMRON

RADIO MODEM SLAVE

RADIO MODEM MASTER RS232

417.25MHZ IEC60870-5-101 PROTOCOL

ROLE REL 511 ABB

PANEL SƠ ĐỒ CÁC NGĂN LỘ TRẠM 220KV: MC, DCL, DĐ, RƠLE , NẤC BIẾN THẾ

IEC60870-5-103 PROTOCOL

CT, VT: TÍN HIỆU U,I,F,P,Q

TRANSDUCER

Hình 6.1: Mô hình mô phỏng trạm 220KV

6.2 Thiết kế mô hình SCADA trạm phân phối 220kV

a Xây dựng lưu đồ giải thuật

BẮT ĐẦU

BẢO VỆ TÁC ĐỘNG

Đúng LỆNH ĐÓNG

271-1 or 271-2

CHẾ ĐỘ Từ xaTại chổ

271-7 Đóng

MC271

LÒ XO ĐÓNG Cắt Đóng

ĐỦ KHÍ SF6

ĐÓNG MC 271 CHỐNG ĐÓNG LẶP LẠI

Sai Đúng

Đúng

Sai

Đã nén

Chưa nén Đóng Cắt

Cắt Cắt

LÒ XO CẮT

Đã nén

Chưa nén

Đóng

TĐ ĐÓNG LẠI

MC271 Đóng

Cắt 87BUS TRIP Sai Đúng

Sai

Đúng

Đúng PASSWORD Sai

Điều độ A2-A0 Đúng

PC Trung tâm

Đúng Đúng

Sai

Hình 6.6: Lưu đồ giải thuật điều khiển MC271

Đúng Sai

Hình 6.7: Lưu đồ giải thuật điều khiển DCL 271-1

6.3 Cấu hình giao diện Truy Cập, Reset Rơle

cấu hình cho Rơle 7SA513 ngăn lộ 271 hổ trợ giao thức IEC60870-5-103.cấu hình Board Type: TCP/IP.Port; Port Protocol: IEC103.Protocol; Protocol Mode: Master; Remote IP Address là tùy vào cấu hình cho Rơle

ĐẾN ĐÂY CHẠY MÔ PHỎNG MÔ HÌNH

6.1 Kết quả thực hiện

6.2 Hướng phát triển của đề tài

Ứng dụng hệ chuyên gia - lập trình chẩn đoán tình trạng các mối nối với

số lượng khá lớn của trạm phân phối, từ việc thu thập dòng điện các pha của hệ thống SCADA

Tính toán tối ưu

phát điện và phối hợp

các nhà máy bậc thang

C p nh t d  báo n ậ ậ ự ướ c v  theo th ng  ề ố

kê 

Tính toán t i  u dài h n ố ư ạ

Xác đ nh m c tiêu s  d ng n ị ụ ử ụ ướ c tu n  ầ i

Tính t i  u ng n h n v i dòng ch y quá  ố ư ắ ạ ớ ả

khứ

Tính t i  u ch y máy theo gi  và  ố ư ạ ờ

m c n ự ướ c cu i c a tu n i ố ủ ầ

Tính toán t i  u dài h n ố ư ạ

Tu n  ầ

cu i  ố cùng ?

K t thúc ế

Hình 7.1:

Sơ đồ khối Module Hydropt

ĐÃ QUAN TÂM THEO DÕI