Hệ thống Scada điện lực pdf

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
NGHIÊN CỨU VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH SCADA
MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
-
Xây dựng hệ giám sát và điều khiển cho mạng lưới điện hạ
thế, thể hiện được các chức năng cơ bản: thu thập dữ liệu,
hiển thị, điều khiển, quản lí.
-
Thực hiện một mô hình thu nhỏ của hệ giám sát và điều khiển
lưới cấp điện hạ thế với các chức năng cơ bản.
-
Tuy có tham khảo những giải pháp khác nhau, trên các hệ
thống SCADA của điện lực cũng như công nghiệp, tuy nhiên
trong điều kiện thực tế khi thực hiện , đề tài đã giới hạn trong
việc thực hiện ở phạm vi một lưới điện phân phối hạ thế tối
thiểu.
-
Tuy vậy, mô hình thực hiện vẫn có thể đại diện cho một giải
pháp khả thi với qui mô lưới điện lớn hơn và mức độ phức tạp
cao hơn, và chứng tỏ khả năng có thể được phát triển và hòan
thiện để đạt đến các chức năng cao cấp như các hệ SCADA
chuyên nghiệp.
MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
1. Giám sát , đo và hiển thò các thông số dòng I, áp U , công suất S-P-Q , của lưới hạ thế
2. Theo dõi &ø phát hiện kòp thời các tình huống sự cố xãy ra trên lưới hạ thế bao gồm:
Các dạng sự cố ngắn mạch 1 pha , 2 pha , 3 pha cả trên nhánh chính cũng như trên từng nhánh tải đầu
cuối.
Các dạng sự cố mất áp pha (1 pha, 2 pha hay cả 3 pha ) trên nhánh chính cũng như trên từng nhánh tải
đầu cuối.
Các dạng sự cố thấp áp và quá áp do biến động nguồn trên lưới hạ thế ( do tải động cơ khởi động trực
tiếp , do lưới điện nguồn không ổn đònh , ).

Các dạng sự cố dòng rò xuất hiện trên đường dây hay dòng rò từ pha nối võ thiết bò (phối hợp với ELCB
bảo vệ so lệch).
3. Kòp thời phát tín hiệu điều khiển CONTACTOR ngắt mạch trong các tình huống cần ngắt mạch
(VD sự cố ngắn mạch hay sự cố quá tải kéo dài ) nhưng CB bảo vệ cho nhánh tải vì lý do nào đó
không ngắt mạch kòp.
4. Lưu trữ các mốc thời điểm bò sự cố, khoảng thời gian nhánh tải phải ngắt mạch do sự cố ,
nguyên nhân phát sinh sự cố (quá áp , thấp áp , ngắn mạch , mất pha hay quá tải kéo dài ) cũng như
số lần bò sự cố trên nhánh chính cũng như trên từng nhánh tải đầu cuối.
Nếu tăng cường thêm được số ngõ INPUT / OUTPUT , có thể mở rộng khả năng theo dõi và tự
động bù hệ số công suất cos ϕ cho nhánh chính cũng như cho từng nhánh tải đầu cuối.
5. Hiển thò dạng đồ thò (TREND DIAGRAM) giá trò dòng I, áp U , công suất S-P-Q theo thời gian
thực trên nhánh chính cũng như trên từng nhánh tải đầu cuối.
Có thể cho phép hổ trợ hiển thò tại chổ (thông qua Đèn 7 Đoạn LCD hay Đèn Ma Trận Quang
Báo) các thông số I, U, cũng như tình trạng vận hành hiện tại của lưới hạ thế.
MicroSCADA ĐIỂN HÌNH
MicroSCADA ĐIỂN HÌNH
MicroSCADA ĐIỂN HÌNH
SCADA ĐIỂN HÌNH
CHƯƠNG 1
ĐẶC ĐIỂM MẠNG GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ
HIỆN ĐẠI
CHƯƠNG 2
XÂY DỰNG LƯU ĐỒ VÀ GIẢI THUẬT SCADA
GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ.
CHƯƠNG 3
TỔNG HP KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM TRÊN
PANEL
SCADA GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ.
MỤC LỤC

Chương 1
ĐẶC ĐIỂM MẠNG GIÁM
SÁT
LƯỚI HẠ THẾ HIỆN
ĐẠI
ĐẶC TÍNH MẠNG SCADA GIÁM SÁT LƯỚI
HẠ THẾ
GIÁM SÁT VÀ THU THẬP XỬ LÝ DỮ LIỆU.
BẢO ĐẢM TÍNH LIÊN TỤC CỦA LƯỚI HẠ THẾ.
NÂNG CAO CHẤT LƯNG ĐIỆN NĂNG.
BẢO ĐẢM AN TOÀN LƯỚI HẠ THẾ.
MỤC TIÊU LẮP ĐẶT CỦA LƯỚI HẠ THẾ HIỆN
ĐẠI
NÂNG CAO MỨC LINH HOẠT KHI SỬ DỤNG
ĐIỆN NĂNG.
GIẢM GIÁ THÀNH SỬ DỤNG ĐIỆN.
TIẾT KIỆM CHI PHÍ LẮP ĐẶT, BẢO TRÌ VÀ NÂNG
CẤP.
BẢO ĐẢM AN TOÀN CHO NGƯỜI VẬN HÀNH.
CẢI THIỆN TIỆN NGHI KHI VẬN HÀNH LƯỚI HẠ
THẾ.
CÁC ĐIỀU CẦN BIẾT ĐỐI VỚI NGƯỜI VẬN
HÀNH
LƯỚI HẠ THẾ
CÀI ĐẶT ĐẦY ĐỦ CÁC CHỨC NĂNG ĐIỀU KHIỂN KHI
LẮP ĐẶT.
NẮM VỮNG CÁC TRẠNG THÁI VẬN HÀNH (BAO GỒM
CÁC KHẢ NĂNG ĐIỀU KHIỂN TỪ XA CỦA KHÍ CỤ,
THIẾT BỊ).
KẾT NỐI TỐT MỌI PHẦN TỬ TRONG MẠNG HẠ THẾ,

BẢO ĐẢM ĐÁP ỨNG NHANH KHI CÓ SỰ CỐ.
KHAI THÁC VÀ XỬ LÝ TỐT DỮ LIỆU THU THẬP.
ĐO VÀ HIỂN THỊ MỌI THÔNG SỐ CỦA LƯỚI PHÂN
PHỐI.
BẢO ĐẢM AN TOÀN CHO NGƯỜI VÀ THIẾT BỊ.
MẠNG SCADA GIÁM SÁT LƯỚI
HA ÏTHẾ BAO GỒM 4 CHỨC NĂNG
:
ĐO
LƯỜNG
HIỂN THỊ
ĐIỀU KHIỂN
QUẢN LÝ
CHỨC NĂNG ĐO
LƯỜNG
CHỨC NĂNG HIỂN
THỊ
CHỨC NĂNG ĐIỀU
KHIỂN
CHỨC NĂNG QUẢN
LÝ
BẢO ĐẢM THU THẬP ĐẦY ĐỦ DỮ LIỆU LIÊN
QUAN ĐẾN HỆ THỐNG PHÂN PHỐI LƯỚI HẠ
THẾ.
THỂ HIỆN ĐẦY ĐỦ MỌI THÔNG SỐ LƯỚI
CŨNG NHƯ KỊP THỜI CẢNH BÁO SỰ CỐ, NẾU
CÓ.
CÓ KHẢ NĂNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN
TỪ XA MỌI THÀNH PHẦN CỦA LƯỚI HẠ
THẾ.

BẢO ĐẢM GIẢM CHI PHÍ VẬN HÀNH, TĂNG
CƯỜNG TIỆN NGHI VÀ ĐƠN GIẢN HÓA CÔNG
TÁC BẢO TRÌ.
Chương 02
Chương 02
XÂY DỰNG LƯU ĐỒ
VÀ GIẢI THUẬT
SCADA
GIÁM SÁT LƯỚI HẠ-
THẾ
SƠ ĐỒ BỐ TRÍ
SƠ ĐỒ BỐ TRÍ


MÔ HÌNH LƯỚI 3 PHA HẠ THẾ
MÔ HÌNH LƯỚI 3 PHA HẠ THẾ
XÂY DỰNG LƯU ĐỒ (FLOWCHART) VẬN HÀNH VÀ
XÂY DỰNG LƯU ĐỒ (FLOWCHART) VẬN HÀNH VÀ
GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ :
GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ :


Lưu đồ chính vận hành giám
sát lưới điện hạ thế

Lưu đồ vận hành & giám sát
NHÁNH TẢI CD
Lưu đồ vận hành & giám sát
NHÁNH TẢI EF
Lưu đồ vận hành & giám sát

NHÁNH TẢI GH
Chương trình con
phát hiện &
khắc phục sự cố

Chương trình con
phát hiện
và phân loại
các sự cố về dòng :
Chương trình con theo dõi
và bù công suất phản kháng:
GIẢI THÍCH THUẬT TOÁN
GIẢI THÍCH THUẬT TOÁN
Khi có yêu cầu vận hành, PLC kiểm tra trạng thái điện áp lưới để cấp điện cho
nhánh chính AB.
Khi có sự cố hoặc có yêu cầu bảo trì sửa chửa trên nhánh AB , thì CB chính và
Contactor chính sẽ mở ; cách ly nhánh chính AB ra khỏi lưới.
Trong điều kiện lưới và tải vận hành bình thường , các contactor tải sẽ được điều
khiển đóng (hoặc tại chổ , hoặc từ màn hình giám sát SCADA) để cấp điện cho các
nhánh tải CD , EF & GH .
PLC sẽ thu thập và xử lý các tín hiệu dòng I & áp U trên nhánh chính và các nhánh
tải để lưu đònh kì vào cơ sở dữ liệu lưới , đồng thời thường trực hiển thò các thông số
lưới như I , U , S , P , cosϕ .
Khi có sự cố sẽ ghi nhận thời điểm , khoảng thời gian cũng như vò trí nhánh tải nào
xãy ra sự cố. PLC cũng sẽ tự động phân loại kiểu sự cố (ngắn mạch, dòng rò hay
quá tải ) để lưu vào cơ sở dữ liệu , đồng thời cách ly nhánh tải sự cố và chuyển hệ
thống sang chế độ khắc phục sự cố điều khiển bởi người điều hành lưới.
Khi đã nhận được tín hiệu báo đã giải trừ sự cố , PLC sẽ chuyển nhánh tải đã khắc
phục xong sự cố về trạng thái dừng bình thường để chuẩn bò đưa vào vận hành trở
lại. Nếu sự cố xãy ra trên nhánh chính , PLC sẽ cách ly toàn bộ lưới gồm nhánh chính

và các nhánh tải. Nếu sự cố xãy ra trên nhánh tải thì chỉ nhánh tải đó được cách ly
để chờ sửa chửa , nhánh chính và các nhánh tải khác vẫn vận hành bình thường.
Trong khi lưới đang vận hành , PLC sẽ đònh kì kiểm tra cosϕ để tiến hành bù tự động
khi cần thiết.
LƯU ĐỒ VẬN HÀNH VÀ GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ
LƯU ĐỒ VẬN HÀNH VÀ GIÁM SÁT LƯỚI HẠ THẾ
Đối với ngắn mạch 3 pha đối xứng và ngắn mạch 2 pha không đối
xứng , ta dựa vào 3 rơle quá dòng để phát hiện.
Đối với ngắn mạch 2 pha chạm đất , do có xuất hiện dòng thứ tự
không , nên ta sử dụng 3 rơle quá dòng phối hợp với RCD để phát
hiện .
Đối với sự cố ngắn mạch 1 pha cũng như với sự cố dòng rò hoặc
hở pha , ta dựa vào tín hiệu nhận từ Rơle quá dòng và RCD để phát
hiện , cụ thể là :

Với sự cố ngắn mạch 1 pha , sẽ nhận được cả tín hiệu từ rơle
quá dòng phối hợp với tín hiệu từ RCD.

Với sự cố dòng rò sẽ chỉ nhận được tín hiệu từ RCD.

Với sự cố hở pha chỉ nhận được tín hiệu từ RCD , trong khi mất tín
hiệu báo về từ dòng dây đến tải.
Riêng với tải MOTOR có thể thêm Rơle nhiệt để bảo vệ quá tải cho
cho Động Cơ . Khi MOTOR vận hành quá tải kéo dài, rơle nhiệt sẽ
tác động cắt Contactor 2 .
GIẢI THÍCH LƯU ĐỒ XÁC ĐỊNH CÁC LOẠI SỰ CỐ DÒNG
GIẢI THÍCH LƯU ĐỒ XÁC ĐỊNH CÁC LOẠI SỰ CỐ DÒNG