Báo cáo chuyên đề HỆ THỐNG SCADA QUẢN LÝ, GIÁM SÁT ĐIỆN NĂNG

BÁO CÁO CHUYÊN DỀ

HỆ THỐNG SCADA QUẢN LÝ,
GIÁM SÁT ĐIỆN NĂNG
Trình bày: Th.s Phạm Thị Hòa
Khoa CNĐT – Tự động hóa
Trường Cao Đẳng Điện Lực Tp.Hồ Chí Minh
1

18/05/17


Nội dung
Tại sao cần thiết phải đưa hệ thống SCADA vào
hệ thống điện ?

1

Khái quát chung về hệ SCADA

2

Xây dựng SCADA trong hệ thống điện

3

Các Tiêu chuẩn đánh giá 1 hệ thống
SCADA

4

Các dự án, định hướng và hiệu quả mang lại
từ hệ thống SCADA cho ngành điện lực VN.

5


Cùng với sự phát triển của hệ thống hiện đại, các
thiết bị điện ứng dụng công nghệ tân tiến thì vấn đề
quản lý, giám sát, điều khiển vận hành hệ thống điện
cũng không ngừng phát triển theo với sự trợ giúp
đắc lực của các thiết bị tự động, thiết bị truyền tin
và thiết bị điều khiển từ xa cho các hệ thống giám
sát điều khiển hệ thống điện. Một trong các hệ thống
trợ giúp đắc lực đó là hệ thống SCADA.
3

18/05/17


CÁC KHÂU TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
Sản xuất  Truyền tải  Phân phối  Tiêu thụ
Trạm truyền tải – 4Trạm phân phối

18/05/17


Ảnh hưởng nền
kinh tế quốc dân

Nhà máy

điện

Hệ thống
truyền
tải

Lưới
phân
phối

Phụ tải

Do vậy đòi hỏi một sự quản lý, giám sát, điều khiển
vận hành an toàn, tin cậy cho toàn hệ thống.
5

18/05/17


Nội dung
Tại sao cần thiết phải đưa hệ thống SCADA vào
hệ thống điện ?

1

Khái quát chung về hệ SCADA

2

Xây dựng SCADA trong hệ thống điện

3

Các Tiêu chuẩn đánh giá 1 hệ thống
SCADA

4

Các dự án, định hướng và hiệu quả mang lại
từ hệ thống SCADA cho ngành điện lực VN.

5





Định nghĩa về SCADA ?
SCADA – Supervisory Control And Data
Acquisition: là quá trình điều khiển giám sát và
thu thập dữ liệu.
 Dễ hiểu hơn thì đây chính là quá trình thu
thập dữ liệu thời gian thực từ các đối tượng để
xử lý, biểu diển, lưu trữ, phân tích và có khả
năng điều khiển những đối tượng này.

7

18/05/17

SCADA = Hardware +
Software +
Telecommunication
Để tự động hoá việc quản lý giám sát,
điều khiển cho một đối tượng công
nghiệp
8

18/05/17


Scada hardwares.
 Về bản chất hệ thống phần cứng Scada gồm 5
phần (bậc):
 Dụng cụ đo lường và thiết bị điều khiển (plc).
 Thiết bị đầu cuối và các RTU (remote terminal
units).
 Hệ thống trao đổi thông tin (Card mạng và hệ
thống cáp nối)
 Các trạm máy chủ.
 Hệ thống máy tính xử lý dữ liệu (Excel, Access..).
9

18/05/17


Scada softwares.
 Các đặc tính của một phần mềm Scada bao
gồm :

 Giao diện người dùng.
 Trình diễn đồ họa.
 Các báo động.
 Khả năng giao tiếp với RTU, PLC.
 Khả năng truy suất dữ liệu.
 Cơ sở dữ liệu.
 Giao thức mạng.
 Xử lý giao tiếp giữa Client và Server.
10

18/05/17


Scada softwares.

11

18/05/17


Telecommunication.
Một số thiết bị có thể sử dụng được để truyền
dữ liệu trong hệ SCADA như sau: Modem RTD
(Radio Data Technology) của Anh Quốc có các
loại truyền sóng Radio, vô tuyến. Bộ RTU, GPRS,
Profibus…
 Bộ truyền dữ liệu phải thỏa mãn tiêu chuẩn:
 Tốc độ truyền.
 Giao thức truyền thông.
 Khoảng cách địa lý

 Có khả năng chống nhiễu.
.
12

18/05/17


PC data store

PC control supervisory

PC comunication

Enthernet
Scada phân xưởng

……….

Scada phân xưởng

RS 485

RS 485
Module
AI/AO,
DI/DO

Transmiter

Cơ cấu

chấp hành

RTU,
transmiter
analog

Module
AI/AO,
DI/DO

Transmiter

Sensor

13

RTU

Sensor

18/05/17


Nội dung
Tại sao cần thiết phải đưa hệ thống SCADA vào
hệ thống điện ?

1

Khái quát chung về hệ SCADA

2

Xây dựng SCADA trong hệ thống điện

3

Các Tiêu chuẩn đánh giá 1 hệ thống
SCADA

4

Các dự án, định hướng và hiệu quả mang lại
từ hệ thống SCADA cho ngành điện lực VN.

5


Dispatching Center

PLC
RTU

Communication
System
SCADA/EMS/DMS Function

PLC

• SCADA Components

- RTU, PLC
- Communication System
- HMI (Installed in
Dispatching Center)

RTU

RTU
15

18/05/17


Mô hình về SCADA trong HTĐ

16

18/05/17


01

02

Điều khiển
-Đóng cắt máy cắt,
recloser…
-Thay đổi giá trị đặt.
-Điều khiển tăng giảm
(bộ điều áp dưới tải

các MBA)

Thu thập dữ liệu
-Dữ liệu trạng thái
-Dữ liệu tương tự
-Dữ liệu tích lũy theo
thời gian

03

04

Giám sát dữ liệu thu
thập từ các trạm.
- Hiển thị
- Cảnh báo

17

-Phân tích, xử lý
và lưu trữ số liệu
- Tính toán và
phân bố trào lưu
công suất, ngắn
mạch.
-Lập báo cáo…

18/05/17

SCADA điều độ cấp quốc gia
(A0)

Scada điều độ
miền Bắc (A3)

Scada điều độ
miền trung (A1)

Scada điều độ
Miền nam (A2)

……….
Scada
trạm 1

Scada
Trạm 2

PC1

PC 2

PC3

PLC

RTU

PLC

Scada
Trạm n

Scada
trạm 1

18

Scada
trạm n

RTU
18/05/17


Trung tâm điều độ
cấp quốc gia

Trung tâm điều
Độ cấp miền

Trung tâm
điều độ cấp
tỉnh

Theo dõi và điều khiển các nhà
máy phát điện, đường dây/
trạm 500KV và 220KV lớn.
Theo dõi và điều khiển

đường dây trạm 220KV và
đường dây/ trạm 110KV lớn
trong khu vực mình
Theo dõi và điềukhiển hệ
thống phân phối điện
(22/15KV) trong khu vực
mình
19

18/05/17


Điều khiển trực
tiếp tác động vào
hệ thống điện
Điều khiển lên
các thiết bị của
hệ thống, máy
biến áp…

Module
AI/AO,
DI/DO

SCADA trạm

Thu thập và
giám sát thông
số của hệ thống

RTU,
transmiter
analog

20

Là trung tâm máy
tính điều khiển

Điều khiển đóng/cắt
bảo vệ hệ thống trong
trường hợp lưới gặp
sự cố, đáp ứng chậm

transmiter
analog
thông minh

18/05/17


Cấp trung gian
(ổn định hệ
thống)

Thông tin
từ SCADA
trạm

SCADA

miền

Thu thập số
liệu từ trạm
Phân tích
biểu đồ phụ
tải thu được

Định hướng cho
SCADA trạm trong
việc điều tiết, công
suất tải và điều
khiển hệ thống

Đánh giá và đưa
ra phương án
điều độ và phân
chia phụ tải, ổn
định lưới
21

18/05/17


Điều tiết toàn bộ
điện năng trên
lưới

Thông tin
từ SCADA

miền,
trạm

SCADA điều
độ cấp quốc
gia

Thu thập số
đo, trạng
thái, từ
trung tâm
điều độ miền
đưa lên
22

Phân tích, nhận
dạng, đánh giá để
điều khiển tối ưu
cho hệ thống về
phân bố công suất
và ổn định dự
phòng trong lưới
18/05/17


Nội dung
Tại sao cần thiết phải đưa hệ thống SCADA vào
hệ thống điện ?

1

Khái quát chung về hệ SCADA

2

Xây dựng SCADA trong hệ thống điện

3

Các Tiêu chuẩn đánh giá 1 hệ thống
SCADA

4

Các dự án, định hướng và hiệu quả mang lại
từ hệ thống SCADA cho ngành điện lực VN.

5


 Có 8 tiêu chuẩn để đánh giá cho 1 hệ SCADA
1. Có khả năng mở rộng hệ thống.
2. Khả năng hỗ trợ và xây dựng các chức năng
trao đổi tin tức:
+ Gửi tin nhắn
+ Báo động & Sự kiện
+ Lưu trữ và phân tích
+ Lập báo cáo
24

18/05/17


3. Công cụ phần mềm hỗ trợ tốt việc làm giao
diện HMI.
4. Số lượng và chất lượng các thành phần đồ hoạ
hỗ trợ đắc lực cho việc hiển thị, giám sát.
5. Khả năng truy cập và cách thức kết nối dữ liệu
từ quá trình kỹ thuật mạnh nhất.

25

18/05/17