Các hệ SCADA tại các trung tâm điều độ A0, A1,A2,A3 (> 10k Point)
1. Giao thức
Đặc trưng là :
- phân bố địa lý rộng.
- yêu cầu bảo mật cực kì cao.
- điều khiển tin cậy với khoảng cách xa.
- dữ liệu cơ bản không nhiều, khoảng vài trăm Point - vài nghìn Point 1 trạm. Số lượng trạm tùy theo địa phương, ít cũng tầm trên dưới chục trạm gì đó
Do đó:
Sử dụng các giao thức đặc thù cho ngành điện.
Trên thế giới có 2 giao thức phổ biến là IEC60870-5-101 và DNP3 dựa trên nền tảng giao tiếp Serial. Ngày nay đã chuyển sang các phiên bản trên nền Ethernet : IEC60870-5-104 và DNP3 on TCP/IP.
Hiện tại ở việt Nam (các trung tâm điều độ) sử dụng giao thức IEC60870-5-101.
2. Thiết bị phần cứng
tại trạm : có 2 dạng :
- Sử dụng thiết bị RTU : là thiết bị tập trung dữ liệu IO, sau đó truyền dữ liệu theo giao thức IEC60870-5-101. Các RTU phổ biến trong điện lực bao gồm : RTU560 của ABB, XCELL của Microsol, ...
- Sử dụng máy tính Gateway : là 1 máy tính kết nối với hệ thống tự động hóa trạm , sau đó sử dụng phần mềm để truyền nhận dữ liệu theo giao thức IEC60870-5-101.
Tại trung tâm : cũng là tủ RTU kết nối với các trạm.
3. Hệ thống mạng : sử dụng hệ thống mạng cap quang. Chú ý giao thức IEC60870-5-101 là giao thức trên nền tảng Serial : 1 master - multi slave.
4. Phần mềm :
là phần mềm SCADA của ABB, nhưng mình không biết tên
. Hiện tại EVN đang triển khai 1 hệ thống SCADA mới trên nền tảng phần mềm SCADA của OSI, với yêu cầu dữ liệu 1tr Point (:v nghe đồn ).
Các hệ mini SCADA điện lực tỉnh (< 10k Point):
- tpHCM, Huế , Đà Nẵng, Quy Nhơn, Buôn Mê Thuột : hệ Mini SCADA của ABB.
- Khánh Hòa, Bắc Ninh : hệ mini SCADA của cty ATS - VN : sử dụng phần mềm của Wonderware.
- Hải Phòng : không rõ.
5. Những khó khăn trong triển khai hệ thống SCADA điện lực :
- Mục tiêu trạm bán người trực - trạm không người trực ( các hoạt động vận hành diễn ra tại trung tâm ):
Đây là mục tiêu cao nhất của hệ thống SCADA trong điện lực. Để thực hiện mục tiêu này cần :
--Điều khiển và giám sát trạng thái tin cậy, đặc biệt đảm bảo về hạ tầng mạng và khả năng redundance của hệ thống
--Có khả năng thu thập các bản ghi sự cố trong relay tại trạm để phân tích sự cố. Đây là 1 trong các yêu cầu rất khoai vì relay trong trạm thì 5 cha 3 mẹ, và không phải con nào cũng có thể giao tiếp lấy sự cố với máy tính qua mạng. Giao thức 101 cũng không quy định điều này.
- Mục tiêu sử dụng các chương trình hỗ trợ vận hành lưới EMS/DMS
10208_10200320288304297_548546463_n.jpg
Nôm na có cái lưới điện như vậy. Ngoài ra còn có cái lưới điện dạng vẽ trên nền bản đồ ( GIS ).
Mục tiêu là giám sát vận hành cái lưới đó ( chưa tính tới chuyện điều khiển ). Đây là mục tiêu cơ bản nhất.
- Thông thường (basic) thì có cái sơ đồ như vậy, hiển thị các thông số trên đó để người dùng quan sát trực quan và vận hành. Những khó khăn của cái này so với SCADA thông thường trong Công Nghiệp là Lưới điện liên tục thay đổi. Điều đó đồng nghĩa với việc phải đào tạo người vận hành biết cách tự vẽ thêm bớt các phần tử.
Tuy nhiên dù có làm được việc này, thì nó cũng chỉ hỗ trợ vận hành thôi, vì trước giờ họ vẫn vận hành mà ko cần hệ thống SCADA, nó là hệ thống chạy trong đầu họ và sơ đồ thì nằm trên bảng giấy. Hiện tại đây là tính năng chủ yêu được sử dụng trong các hệ thống SCADA điện lực. Ngày nay lưới điện quá tải là chuyện thường, nên hệ SCADA tỏ ra hữu hiệu khi giám sát online được tình trạng điện áp - tải trong hệ thống để có điều chỉnh lưới kịp thời. Tuy nhiên việc điều khiển chủ yếu vẫn là gọi điện xuống trạm, bởi vì chưa đủ tin cậy - và quy trình quy phạm để thực hiện điều khiển xa
- Cái thực sự mạnh (advance) là các chương trình tính toán hỗ trợ vận hành lưới : bao gồm đóng mạch vòng tối ưu, tự động cô lập và khôi phục sự cố (DAS), tính toán trào lưu công suất ... (các bài toán DMS) ... Tuy nhiên cái khó của bọn này là phần mềm xịn thì rất đắt, và cho dù có phần mềm đi nữa cũng khó triển khai được vì thiếu các điểm đo, các thiết bị thông minh trên lưới.
-Mục tiêu lưu trữ quá khứ - báo cáo
Mục tiêu này đòi hỏi hệ thống có khả năng lưu trữ dữ liệu quá khứ để phục vụ các báo cáo/tính tiền tổng hợp tháng - quý - năm. Dữ liệu lưu trữ bao gồm các số liệu đo lường, và các dữ liệu sự cố. Dữ liệu đo lường có 3 loại :
- loại đọc từ đồ hồ đo cơ & không có giao tiếp máy tính
- loại đọc trên mặt relay và có thể đọc qua máy tính
- loại đọc từ công tơ đo đếm
Các báo cáo dễ thực hiện là các báo cáo vận hành lấy thông số đo đếm từ hệ thống SCADA. Ngoài ra không phải chỗ nào cũng có relay có thể đọc được bằng máy tính. Nhiều chỗ vẫn dùng mắt đọc đồng hồ. 1 Trạm mà có 1 điểm không đọc được thì coi như báo cáo trạm bỏ đi, vì người vận hành tại trung tâm không thể đến trạm mà đọc được. Trong 1 hệ thống có nhiều trạm, chỉ cần 1 vài trạm không kết nối vào hệ thống thì các báo cáo tổng hợp sẽ không thể sinh tự động. Cần phải có 1 cơ chế phối hợp dữ liệu giữa các trạm báo cáo tự động và các trạm báo cáo bằng tay.
Điểm khoai trong mục tiêu này là các số liệu đo lường được sử dụng chính thức trong các báo cáo tính tiền là các số liệu của công tơ (A1700, ZMD, MK6E, ...) Các hệ thống báo cáo tính tiền hiện tại của Điện lực đa số tính bằng tay, dựa vào việc đọc công tơ bằng mắt. Không phải là không đọc được = máy tính, nhưng hiện tại chỉ có 1 hệ thống đọc Công tơ ITRON của A0 là đủ tin cậy để làm việc này. Việc đọc công tơ cũng hơi lắt léo tí ở chỗ liên quan đến TU/TI và chỉ số này lại thay đổi theo thời gian ( các lần thí nghiệm định kì ). Ngoài ra theo thời gian (định kì vài năm ) lại thay công tơ.
Một cái khoai khác là mẫu (định dạng in) báo cáo và số lượng báo cáo có thể biến động, do đó người vận hành tốt nhất cần kiểm soát được việc này. Nếu 1 hệ thống chỉ xuất dữ liệu thô, sau đó người vận hành phải tự chế form mẫu báo cáo thì hệ thống báo cáo xem như vô tác dụng, vì số lượng trạm quá nhiều. Thay vào đó họ sẽ duy trì hệ thống báo cáo cũ, yêu cầu người ở trạm đọc ghi bằng mắt và chuyển báo cáo lên trung tâm.
Túm lại :
- Bạn cứ mạnh dạn khảo sát chi tiết nhu cầu thực tế và lên phương án. Tuy nhiên làm hệ thống điện thì cần thêm 1 chút hiểu biết về hệ thống điện nữa ( bảo vệ / điều khiển ). Cái này thì bạn tìm người phòng kĩ thuật phối hợp làm cùng thôi. Quan trọng với điện lực là ... quan hệ-> vốn.
Tuy nhiên rất hay có chuyện : ý tưởng của sếp thì đơn giản : kết nối mấy cái dòng áp để giám sát từ xa. Lúc làm rồi mới thấy : có làm được thật, nhưng hiệu quả không đáng bao nhiêu, lại tốn công tốn việc đi bảo trì. Do đó phải xác định rõ mục tiêu rồi hãy làm. 1 trong những cái ngại của các hệ thống MiniSCADA triển khai tại các điện lực tỉnh thành là việc thay đổi sơ đồ lưới, thêm bớt các phần tử. Tại các điều độ miền thì nó có quy trình cho những việc đó roài, đội ngũ ở đó cũng pro.
- Ở VN mình biết có mấy team mạnh về cái này : cty ATS, ban CNTT - tổng Điện lực miền trung, trung tâm điều độ A0,A1,A2,A3.
Mà bạn có nhầm SCADA lưới điện với tự động hóa trạm không ? Nếu là tự động hóa trạm thì con đường gian nan đấy, vì các hệ tự động hóa trạm Pasic của Areva, SicamPas của Siemen đã thành thương hiệu rồi, VN cũng có mấy cty thì phải : ATS, Mai Phương .... Các hệ tự động hóa trạm cũng giống như hệ DCS , ngoài phần SCADA, còn phải kiểm soát cả phần mạch điều khiển - bảo vệ nữa ( cũng như trong DCS phải kiểm soát chương trình của PLC và phần cứng công nghệ của hệ thống). Túm lại là làm thì phải hiểu sâu về công nghệ
Đánh dấu