Quản lý sơ đồ nguyên lý lưới điện trung áp trong tổng công ty điện lực miền bắc
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.95 MB, 75 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------
NGUYỄN MINH THẮNG
QUẢN LÝ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ LƢỚI ĐIỆN TRUNG ÁP TRONG
TỔNG CÔNG TY ĐIỆN LỰC MIỀN BẮC
Chuyên ngành: Công nghệ Thông tin
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
NGƢỜI HƢỚNG DẪN
TS. NGUYỄN HỮU ĐỨC
Hà Nội – 2014
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGUYỄN MINH THẮNG
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................................ 2
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................................. 3
ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................................... 4
CHƢƠNG I- TỔNG QUAN .................................................................................................. 7
1.1.
Sơ đồ nguyên lý lƣới điện – các khái niệm .................................................................... 7
1.2.
Công nghệ GIS: ƣu và nhƣợc điểm .............................................................................. 15
1.3.
Mục tiêu xây dựng phần mềm Quản lý sơ đồ nguyên lý lƣới điện trung áp ................ 17
1.4.
Tổng kết chƣơng .......................................................................................................... 18
CHƢƠNG II- PHÂN TÍCH NGHIỆP VỤ .......................................................................... 19
2.1.
Quy trình nghiệp vụ ..................................................................................................... 19
2.2.
Xác định yêu cầu của phần mềm.................................................................................. 21
2.3.
Tổng kết chƣơng .......................................................................................................... 22
CHƢƠNG III- LỰA CHỌN CÔNG CỤ PHÁT TRIÊN ..................................................... 23
3.1.
Hệ điều hành: Windows ............................................................................................... 23
3.2.
Web server: IIS ............................................................................................................ 26
3.3.
Công cụ phát triển ứng dụng: C# và Silverlight ........................................................... 28
3.4.
Hệ quản trị cơ sở dữ liệu: SQL Server ......................................................................... 35
3.5.
Tổng kết chƣơng .......................................................................................................... 38
CHƢƠNG IV- XÂY DỰNG ỨNG DỤNG ......................................................................... 39
4.1.
Kiến trúc hệ thống ........................................................................................................ 39
4.2.
Thiết kế giao diện cho các chức năng của phần mềm .................................................. 39
4.3.
Thiết kế cơ sở dữ liệu ................................................................................................... 45
4.4.
Xây dựng các module chƣơng trình ............................................................................. 51
4.5.
Kết quả thực hiện ......................................................................................................... 67
4.6.
Tổng kết chƣơng .......................................................................................................... 71
CHƢƠNG V- KẾT LUẬN .................................................................................................. 72
5.1.
Nội dung nghiên cứu .................................................................................................... 72
5.2.
Những khó khăn và hƣớng giải quyết. ......................................................................... 72
5.3.
Định hƣớng phát triển trong tƣơng lai.......................................................................... 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO: .................................................................................................. 74
1
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGUYỄN MINH THẮNG
LỜI CẢM ƠN
Trƣớc tiên tôi xin dành lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến TS.
Nguyễn Hữu Đức, ngƣời đã giúp đỡ, hƣớng dẫn và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho
tôi từ khi tôi bắt đầu đến khi tôi hoàn thành luận văn của mình.
Và tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Viện Công nghệ
Thông tin, Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tận tình giúp đỡ, đào tạo cung cấp
cho tôi những kiến thức quý giá và đồng thời cũng hết sức quan tâm, động viên tôi
trong quá trình học tập và nghiên cứu tại Trƣờng.
Nhân đây tôi cũng xin cảm ơn các bạn học trong lớp 12ACNTT-PC, đã luôn
ở bên tôi, chia sẻ kinh nghiệm, cung cấp tài liêu hữu ích trong suốt quá trình học tập
tại Trƣờng.
Hà Nội, Ngày 09 Tháng 09 Năm 2014
Tác giả luận văn
Nguyễn Minh Thắng
2
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGUYỄN MINH THẮNG
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng luận văn thạc sĩ kỹ thuật đề tài: “Quản lý sơ đồ nguyên
lý lưới điện trung áp trong Tổng Công ty Điện lực Miền Bắc” là công trình nghiên
cứu, xây dựng của riêng tôi dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Nguyễn Hữu Đức, trung
thực và không sao chép của ngƣời khác. Trong toàn bộ nội dung của luận văn, các
vấn đề nội dung đƣợc trình bày đều là những tìm hiểu và nghiên cứu của chính cá
nhân tôi hoặc là đƣợc tham khảo các nguồn tài liệu đều có nguồn chỉ dẫn rõ ràng và
hợp pháp.
Hà nội, Ngày 09 Tháng 09 Năm 2014
Tác giả luận văn
Nguyễn Minh Thắng
3
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGUYỄN MINH THẮNG
ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong kỹ thuật điện, sơ đồ một sợi (one-line diagram hay single-line diagram)
là một chú thích đơn giản nhằm mô tả cho hệ thống điện 3 pha. Sơ đồ một sợi đƣợc
ứng dụng nhiều trong lĩnh vực nghiên cứu, vận hành hệ thống điện. Các phần của
lƣới điện nhƣ máy cắt, máy biến áp, tụ bù, dây dẫn,… đƣợc mô tả bằng các ký hiệu
mạch điện đã đƣợc chuẩn hóa. Chỉ cần vẽ một đƣờng dẫn là chúng ta có thể hình
dung đó là một hệ thống dây dẫn 3 pha thay vì phải mô tả mỗi pha của nó bằng một
đƣờng vẽ riêng biệt. Sơ đồ một sợi cũng là một dạng của sơ đồ khối mang tính chất
đồ họa, dùng để mô tả luồng dẫn truyền điện năng giữa các thực thể bên trong hệ
thống. Các phần tử trên sơ đồ không nhằm thể hiện kích thƣớc vật lý hay vị trí
chính xác của nó mà chỉ là khái niệm chung để tổ chức sơ đồ theo thứ tự từ tráisang-phải, từ trên-xuống-dƣới, tƣơng tự nhƣ các cơ cấu của hệ thống điều khiển
hoặc cơ cấu vận hành của một tổ chức.
Sơ đồ một sợi đã khẳng định đƣợc vai trò quan trọng trong việc kiến tạo môi
trƣờng tƣơng tác ngƣời dùng đầy hiệu quả thông qua giao diện đồ họa thân thiện,
giúp cho ngƣời vận hành nhập liệu và kết xuất toàn bộ thông tin vận hành hệ thống
một cách nhanh chóng và chính xác.
Hiện nay, có một số giải pháp chính quản lý sơ đồ một sơi, sơ đồ nguyên lý hệ
thống điện nhƣ sau:
-
Quản lý bán thủ công, thông qua các phần mềm: AutoCad, Excel, … Giải
pháp này hiện tại đã dần bộc lộ những yếu điểm và chƣa thể đáp ứng yêu
cầu quản lý. Nguyên nhân chủ yếu do những công cụ trên chƣa thể liên kết,
mã hóa các đối tƣợng trên hệ thống điện nhằm tạo lập đƣợc báo cáo, thống
kê tốt phục vụ cho công tác quản lý, vận hành.
-
GIS: Với giao diện trực quan, việc quản lý các hệ thống lƣới (lƣới điện,
viễn thông, giao thông, …) qua công nghệ GIS đang ngày đƣợc áp dụng.
Tại Việt Nam, nhiều Tổng Công ty, Công ty lớn cũng đã áp dụng, triển
khai mang lại nhiều hiệu quả trong công tác quản lý. Tuy nhiên giá thành
4
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGUYỄN MINH THẮNG
của những sản phẩm này rất cao, nhiều Công ty không thể trang bị. Ngoài
ra, việc nâng cấp, bổ sung các chức năng cho hệ thống gặp nhiều khó khăn
do không có mã nguồn. Công tác đào tạo, triển khai mất nhiều công sức do
các sản phẩm trên chƣa đƣợc Việt hóa toàn phần.
Xây dựng phần mềm quản lý sơ đồ một sợi lƣới điện: Bên cạnh đó, nhiều
-
Công ty có nhu cầu cao về một loại hình quản lý trực quan trên sơ đồ. Điển
hình là công tác quản lý sơ đồ nguyên lý lƣới điện. Nhiều Công ty trong và
ngoài nƣớc đã bắt tay vào xây dựng các sản phẩm đáp ứng nhu cầu này.
Tuy nhiên, các sản phẩm này cơ bản xây dựng theo mô hình Windows
Form, tính phổ dụng chƣa cao.
Xuất phát từ những lý do nêu trên, tôi xác định sẽ xây dựng một phần mềm
quản lý sơ đồ nguyên lý lƣới điện trung áp. Phần mềm “Quản lý sơ đồ nguyên lý
lƣới điện trung áp” phải đáp ứng đƣợc những tiêu chí cơ bản sau đây:
-
Quản lý đƣợc các phần tử trên lƣới điện.
-
Quản lý đƣợc trạng thái đóng/cắt lƣới điện.
-
Thể hiện trực quan trên sơ đồ.
-
Chạy chƣơng trình trên nền web.
Luận văn đƣợc tổ chức thành các chƣơng nhƣ sau:
Chƣơng 1: Tổng quan.
Sơ đồ nguyên lý lƣới điện – các khái niệm. GIS trong quản lý lƣới điện: ƣu
và nhƣợc điểm. Mục tiêu xây dựng phần mềm Quản lý sơ đồ nguyên lý lƣới điện
trung áp.
Chƣơng 2: Phân tích nghiệp vụ.
Khảo sát nghiệp vụ. Phân tích yêu cầu thực tế quản lý. Từ đó xác định mục
tiêu của chƣơng trình.
Chƣơng 3: Lựa chọn công cụ phát triển phần mềm.
Phân tích một số đặc tính, từ đó xác định các công cụ để phát triển phần
mềm:
-
Hệ điều hành
5
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGUYỄN MINH THẮNG
-
Web server
-
Hệ quản trị cơ sở dữ liệu SQL Server
-
Công cụ lập trình C# và Silverlight
Chƣơng 4: Xây dựng dứng dụng
-
Kiến trúc hệ thống
-
Thiết kế giao diện
-
Thiết kế cơ sở dữ liệu.
-
Xây dựng các module
-
Kết quả thực hiện
Chƣơng 5: Kết luận.
Tác giả đƣa ra những vấn đề về những kiến nghị và hƣơng phát triển trong
tƣơng lai gần của sản phẩm.
6
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGUYỄN MINH THẮNG
CHƢƠNG I- TỔNG QUAN
1.1.
Sơ đồ nguyên lý lƣới điện – các khái niệm
Lƣới điện là bộ phận của hệ thống điện làm nhiệm vụ tải điện từ các nguồn
điện đến các thiết bị dùng điện. Lƣới điện bao gồm các dây dấn điện, các máy biến
áp và các thiết bị phục vụ khác nhƣ: thiết bị đóng cắt, thiết bị bảo vệ, thiết bị bù dọc,
bù ngang, thiết bị đo lƣờng và thiết bị điều khiển chế độ làm việc, … Các thiết bị
này đƣợc sắp xếp trên các đƣờng dây tải điện và các trạm điện nhƣ trạm biến áp,
trạm cắt. Các thiết bị tạo thành lƣới điện đƣợc gọi chung là các phần tử của lƣới
điện.
Nguồn điện bao gồm các nhà máy điện (nhiệt điện, thủy điện, điện nguyên tử)
và các trạm phát điện (diezen, mặt trời, sức gió, …). Các thiết bị dùng điện nhƣ
động cơ, đèn điện , thiết bị sinh nhiệt, … do các hộ dùng điện (nhà ở, xí nghiệp, nhà
hàng, công sở, …) quản lý. Các thiết bị dùng điện, các hộ tiêu thụ điện còn đƣợc gọi
chung là phụ tải điện.
Trên hình 1 dƣới đây mô tả sơ đồ lƣới điện và hệ thống điện
Cấu trúc cơ bản của lƣới điện thể hiện trên sơ đồ:
Trên sơ đồ ta thấy điện năng đƣợc sản xuất ra ở các nhà máy điện, sau đó đƣợc
đƣa lên lƣới điện điện áp cao bằng máy biến áp tăng áp ở trạm biến áp nhà máy
điện, sau đó điện năng đƣợc đƣa đi qua nhiều bộ phận lƣới điện đến trạm biến áp
cuối cùng là các trạm biến áp phụ tải (trạm biến áp phân phối), trạm biến áp này
cung cấp điện cho các thiết bị dùng điện qua lƣới điện hạ áp. Các trạm biến áp ở
giữa hai loại trạm biến áp này đƣợc gọi là các trạm biến áp trung gian. Trạm biến áp
lớn điện áp cao và siêu cao đƣợc gọi là các trạm biến áp khu vực, trạm biến áp cấp
điện cho lƣới điện trung áp gọi là trạm biến áp trung gian địa phƣơng.
7
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGUYỄN MINH THẮNG
Hình 1
Ngoài các nhà máy điện, còn có các nguồn điện nhỏ hơn gọi là các trạm phát
điện nhƣ thủy điện nhỏ, phong điện, …
Trên lƣới điện còn có các tụ bù để cân bằng công suất phản kháng hoặc giảm
tổn thất điện năng.
Trên các đƣờng dây siêu cao áp 500KV còn phải đặt các tụ và kháng bù để
đƣờng dây có thể làm việc đƣợc.
Trên các đƣờng dây cáp có thể có các kháng điện dọc để hạn chế dòng điện
ngắn mạch.
8
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGUYỄN MINH THẮNG
Trên lƣới điện còn có các thiết bị điều chỉnh điện áp hoặc điều chỉnh phân bố
công suất (FACTS – flixible AC transmission system).
Lƣới điện đƣợc sử dụng hiện nay là lƣới điện xoay chiều 3 pha: điện năng
đƣợc truyền trên đƣờng dây gồm 3 dây dẫn gọi là 3 pha.
Lƣới điện 35KV trở lên là lƣới điện 3 pha 3 dây.
Ở lƣới điện trung áp có 2 loại: 3 pha 3 dây và 3 pha 4 dây có thêm dây trung
tính, còn ở hạ áp nhất thiết phải có dây trung tính là 4 dây để cấp điện cho các thiết
bị dùng điện. Đƣờng dây tải điện có thể là:
-
Đƣờng dây trên không: các dây pha để trần hoặc cách điện mỏng treo trên
cột điện ngoài trời bằng vật liệu cách điện.
-
Đƣờng dây dây cáp: dây dẫn đƣợc bọc cách điện, bó sát nhau thành một
dây duy nhất có bọc cách điện và lớp bảo vệ ngoài, đƣợc chôn trong đất
hoặc treo trên cột.
Toàn bộ các phần tử của lƣới điện tạo thành cấu trúc tổng thể của lƣới điện.
Để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cấu trúc tổng thể phải là cấu trúc thừa: thừa
phần tử và thừa sơ đồ vận hành.
Trong vận hành có thể chỉ cần một bộ phận phần tử tham gia vận hành, đó là
cấu trúc vận hành… Cấu trúc vận hành là bộ phận của cấu trúc tổng thể, cấu trúc
vận hành bình thƣờng đƣợc lựa chọn theo điều kiện tối ƣu về kỹ thuật hay kinh tế.
Còn cấu trúc vận hành sự cố chú ý đến an toàn: đảm bảo điều kiện cung cấp điện
cho phép khi sự cố.
Các cấp điện áp danh định của lƣới điện Việt Nam là:
-
Hạ áp: 0,38/0,22KV – trực tiếp cấp điện cho các thiết bị dùng điện.
-
Trung áp: 6 – 10 – 15 – 22 – 35KV.
-
Cao áp: 110 – 220KV.
-
Siêu cao áp: 500KV.
Phân loại lƣới điện theo:
9
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGUYỄN MINH THẮNG
+ Tính chất dòng điện:
-
Lƣới điện một chiều
-
Lƣới điện xoay chiều
+ Phạm vi hoạt động:
-
Đô thị
-
Nông thôn
-
Xí nghiệp và dân dụng
+ Công nghệ:
-
Lƣới điện trên không
-
Lƣới cáp
+ Theo sự phát triển:
-
Lƣới điện phát triển hay lƣới điện động
-
Lƣới điện bão hòa hay lƣới điện tĩnh
+ Theo điện áp:
-
Lƣới điện cao áp và siêu cao áp
-
Lƣới điện trung áp
-
Lƣới điện hạ áp
+ Theo chức năng:
-
Lƣới hệ thống: Nối liền các nhà máy điện và các trạm trung gian khu vực
tạo thành hệ thống điện. Lƣới này có yêu cầu độ tin cậy rất cao nên có
nhiều mạch vòng kín và vận hành kín. Lƣới điện hệ thống có điện áp cao
và siêu cao.
10
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
-
NGUYỄN MINH THẮNG
Lƣới truyền tải: Tải điện từ các nhà máy điện hoặc các trạm khu vực đến
các trạm trung gian địa phƣơng, lƣới này có mạch vòng kín đơn giản và
có thể vận hành kín hoặc hở. Lƣới này có điện áp 35, 110, 220 KV.
-
Lƣới phân phối trung áp: Đƣa điện năng từ nguồn điện hay các trạm
trung gian (địa phƣơng hay khu vực) đến các trạm phân phối phụ tải (gọi
tắt là trạm phân phối hay trạm phụ tải)
1.1.1. Sơ đồ lƣới điện – Lƣới điện phân phối trung áp
Công nghệ phân phối điện trung áp:
Có 2 loại công nghệ lƣới phân phối điện trung áp đƣợc sử dụng trên thế giới
và ở Việt Nam:
-
Lƣới phân phối điện 3 pha 3 dây (3p3) (Hình 2), lƣới này chỉ có 3 dây
pha, các máy biến áp phân phối đƣợc cấp bằng điện áp dây
Hình 2
-
Lƣới điện 3 pha 4 dây (3p4) (Hình 3), lƣới này ngoài 3 dây pha còn có
dây trung tính, các máy biến áp phân phối đƣợc cấp điện bằng điện áp
dây (máy biến áp 3 pha) và điện áp pha (máy biến áp 1 pha). Trung tính
của các cuộn dây trung áp đƣợc nối đất trực tiếp.
11
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGUYỄN MINH THẮNG
Hình 3
Sơ đồ lƣới điện phân phối điện trung áp:
12
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGUYỄN MINH THẮNG
Hình 4
1.1.2. Các phần tử chính của lƣới điện:
Lƣới điện có 2 phần tử cơ bản chính: đƣờng dây và trạm biến áp. Ngoài ra có
tụ bù là phần tử tham gia trực tiếp vào quá trình phân phối điện năng. Các phần tử
điều khiển, bảo vệ: máy cắt, máy cắt tự đóng lại, dao cách ly, rơ le bảo vệ, thiết bị
chống quá điện áp, kháng bù, …
1.1.3. Vận hành lƣới điện:
Công tác vận hành lƣới điện:
-
Điều khiển lƣới điện đang làm việc xác lập trong chế độ bình thƣờng theo
chƣơng trình đã chuẩn bị trƣớc
-
Xử lý các tình huống: ngắn mạch, thiết bị phân phối điện bị hỏng đột
nhiên do già hóa, do thời tiết hay do yếu tố ngẫu nhiên nào khác.
-
Lập chƣơng trình vận hành ngắn hạn: tính toán chọn sơ đồ vận hành của
lƣới điện, tính chỉnh định thiết bị điều khiển, bảo vệ, …
13
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGUYỄN MINH THẮNG
-
Sửa chữa, bảo dƣỡng đƣờng dây, trạm biến áp,…
-
Thực hiện các công tác cải tạo, nâng cấp lƣới điện.
Các thiết bị dùng cho mục đích điều khiển lƣới điện:
+ Để điều khiển chế độ bình thƣờng:
-
Máy cắt, dao cách ly, dao cách ly tự động
-
Thiết bị điều chỉnh điện áp: máy biến áp điều áp dƣới tải, máy điều chỉnh
điện áp, máy biến áp điều áp ngoài tải.
-
Tụ bù dọc, tụ bù ngang, kháng bù dọc, kháng bù ngang
-
Thiết bị FACTS: Tụ bù ngang SVC, tụ bù dọc, … điều khiển tự động, tức
thời bằng tiristor.
-
Thiết bị cân bằng pha hay lọc các sóng hài bậc cao của điện áp, dòng điện
Các thiết bị đóng cắt và điều chỉnh có thể điều khiển tự động theo chƣơng
trình cho trƣớc, điều khiển dƣới tải từ xa, điều khiển ngoài tải từ xa hoặc tại chỗ bởi
các nhân viên điều độ.
+ Để bảo vệ và điều khiển khi sự cố:
-
Bảo vệ rơ le, thiết bị tự đóng lại đƣờng dây điện.
-
Máy cắt, dao cách lý tự động
-
Tự động đóng nguồn dự trữ, tự động xa thải phụ tải, …
Tóm lại, ta có thể tổng hợp nhƣ sau:
Sơ đồ lƣới điện: là hình vẽ biểu diễn quy ƣớc của lƣới điện.
Sơ đồ nguyên lý lƣới điện: là sơ đồ chỉ nêu lên mối liên hệ của các phần tử
trong lƣới điện. Sơ đồ này có tác dụng nghiên cứu nguyên lý làm việc (sự
vận hành) của lƣới điện.
Việc quản lý sơ đồ nguyên lý:
-
Quản lý các phần tử trên lƣới
-
Quản lý mối liên hệ các phần tử trên lƣới.
14
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
1.2.
NGUYỄN MINH THẮNG
Công nghệ GIS: ƣu và nhƣợc điểm
Những năm qua, công tác quản lý dữ liệu không gian trên cấu trúc lƣới điện
của ngành điện vẫn còn nhiều tiềm năng chƣa khai thác. Việc ứng dụng Hệ thống
thông tin địa lý, GIS - Geographical Information System, mô hình hoá không gian
lƣới điện nhằm cung cấp một nền tảng chung để truy cập đến dữ liệu kinh doanh,
quản lý tài sản, cập nhật thông tin mạng lƣới, thông tin khách hàng,... trên bản đồ số
sẽ góp phần nâng cao khả năng quản lý, vận hành hệ thống điện.
GIS cung cấp cho ngƣời dùng nhiều chức năng dựa trên quá trình thiết lập cơ
sở dữ liệu không gian hạ tầng lƣới điện (trạm biến áp, đƣờng dây, khoảng cột, cáp
ngầm, cột điện, hành lang an toàn lƣới điện, nhà điều hành,...); cập nhật các lớp dữ
liệu không gian hạ tầng lƣới điện; tạo lập và biên tập các bản đồ chuyên đề phục vụ
quản lý, vận hành lƣới điện; cung cấp các dịch vụ dữ liệu không gian, bản đồ cho
các hệ thống khác; quản lý tài sản - thiết bị, quản lý sự cố, quản lý hành lang an
toàn lƣới điện, quản lý khách hàng,...
Các thành phần của CSDL không gian bao gồm tập hợp các dữ liệu dạng
vector (tập các điểm, đƣờng và vùng); Tập hợp các dữ liệu dạng raster (dạng mô
hình DEM hoặc ảnh); Tập hợp các dữ liệu dạng mạng lƣới (ví dụ nhƣ đƣờng giao
thông, lƣới cấp thoát nƣớc, lƣới điện...); Tập hợp các dữ liệu địa hình 3 chiều và bề
mặt khác; Dữ liệu đo đạc; Dữ liệu dạng địa chỉ; Các bảng dữ liệu là thành phần
quan trọng của cơ sở dữ liệu không gian, đƣợc liên kết với các thành phần đồ họa
với nhiều kiểu liên kết khác nhau.
Mô hình CSDL không gian không những quy định mô hình dữ liệu với các đối
tƣợng đồ hoạ, đối tƣợng thuộc tính mà còn quy định liên kết giữa chúng thông qua
mô hình quan hệ và định nghĩa hƣớng đối tƣợng bao gồm các tính chất nhƣ thừa kế
(inherit), đóng gói (encapsulation) và đa hình (polymorphism). Cơ sở dữ liệu không
gian còn bao gồm các ràng buộc các đối tƣợng đồ hoạ ngay trong cơ sở dữ liệu,
đƣợc gọi là topology. Lập bản đồ và phân tích địa lý không phải là kỹ thuật mới,
nhƣng GIS thực thi các công việc này tốt hơn và nhanh hơn các phƣơng pháp thủ
15
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGUYỄN MINH THẮNG
công cũ, khi hệ thống đƣợc khai thác sử dụng ở mức độ cao cho từng vùng cụ thể
hoặc cả nƣớc với tỷ lệ bản đồ phù hợp.
Ngoài ra, việc phát triển chức năng GIS, cập nhật bản đồ vào các hệ thống còn
cung cấp thêm nhiều ứng dụng bổ sung nhƣ quản lý tài sản, thiết bị trên mạng lƣới;
quản lý sự cố; quản lý hành lang an toàn lƣới điện,...
Với ứng dụng quản lý tài sản, GIS giúp mô phỏng hiển thị trực quan đầy đủ
tất cả các đối tƣợng hạ tầng, tài sản, trang thiết bị trên toàn mạng lƣới điện, bao gồm
đồng thời về thông tin, ký hiệu, hình ảnh và bản đồ với vị trí tƣơng ứng với vị trí
của chúng trong thực tế. Ứng dụng cho phép quản lý toàn diện thông tin, tình trạng
vận hành, lịch sử duy tu, bảo dƣỡng thiết bị, quản lý lịch sử vận hành thiết bị, thí
nghiệm, kiểm tra kỹ thuật định kỳ thiết bị. Bên cạnh đó, chức năng tìm kiếm, và
định vị thiết bị trong mạng lƣới điện cũng trở nên thuận tiện, dễ dàng thực hiện
thông qua hệ thống tra cứu ngay trên bản đồ GIS.
Với ứng dụng quản lý sự cố, ngƣời sử dụng có thể quản lý toàn diện thông tin
các sự cố về đƣờng dây, trạm biến áp một cách linh hoạt và chính xác, thể hiện vị trí
và thông tin sự cố và tình trạng xử lý sự cố trên bản đồ lƣới điện
Với ứng dụng quản lý hành lang an toàn lƣới điện, GIS hỗ trợ rất tốt công tác
quản lý, cập nhật hành lang an toàn lƣới điện, cập nhật thông tin, vụ việc vi phạm
hành lang an toàn lƣới điện. Không những thế, GIS còn hỗ trợ tìm kiếm, tra cứu
thông tin hành lang an toàn lƣới điện, các vụ vi phạm hành lang an toàn lƣới điện
trên bản đồ và thống kê danh sách vụ các vụ vi phạm hành lang an toàn lƣới điện.
Nhận thức đƣợc nhu cầu thực tế cũng nhƣ những hiệu quả của chúng mang lại,
trên thế giới đã có nhiều Công ty phát triển các ứng dụng dạng này: ESRI,
Intergraph.
Các sản phẩm của những Công ty trên rất tốt, cơ bản đã đáp ứng đƣợc hết các
yêu cầu quản lý thực tế đặt ra. Đồng thời, các sản phẩm GIS của các Công ty này
cũng đã có các phiên bản online trên internet cũng nhƣ có khả năng vận hành đƣợc
trên các thiết bị cầm tay (smartphone, máy tính bảng, …). Nhƣng giá cả của các sản
16
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGUYỄN MINH THẮNG
phẩm trên tƣơng đối cao. Trong điều kiện Việt Nam, nhất là tại các quận, huyện thì
khó có khả năng mua đƣợc:
-
Yêu cầu máy chủ
-
Yêu cầu đƣờng truyền
-
Vận hành khó khăn (do nhiều sản phẩm chƣa đƣợc Việt hóa).
Ngoài ra, cũng khó có thể phát triển thêm các module tích hợp nhằm nâng cao
tính năng của hệ thống đáp ứng yêu cầu quản lý vận hành trong thực tế.
Nhiều đơn vị trong ngành điện cũng đã đặt vấn đề này ra. Vì vậy cũng đã có
nhiều Công ty Việt Nam phát triển các phần mềm quản lý lƣới điện trên bản đồ.
Tuy nhiên đến thời điểm hiện tại, các sản phẩm trên cơ bản phát triển cho windows
form, sử dụng cho máy tính để bàn. Vì thế khả năng khai thác vẫn thấp
Vì những yêu cầu thực tế này, các nhà quản lý, vận hành lƣới điện rất cần thiết
một sản phẩm phần mềm quản lý đƣợc sơ đồ một sợi mà chƣa cần đến một hệ thống
quản lý lớn nhƣ các phần mềm GIS.
1.3.
Mục tiêu xây dựng phần mềm Quản lý sơ đồ nguyên lý lƣới điện trung
áp
Xác định đƣợc thực tế nêu trên, tôi nhận thức rằng cần thiết tạo ra một sản
phẩm có thể phần nào giải quyết đƣợc những yêu cầu trong quản lý, vận hành lƣới
điện trung áp tại các quận, huyện.
Phần mềm Quản lý sơ đồ nguyên lý lƣới điện trung áp nhằm đạt đƣợc những
mục tiêu cơ bản nhƣ sau:
-
Quản lý đƣợc những phần tử cơ bản trên lƣới: đƣờng dây, trạm biến
áp, thiết bị đóng cắt.
-
Quản lý đƣợc sơ đồ một sợi lƣới điện trung áp.
-
Quản lý đƣợc hiện trạng đóng, cắt điện trên lƣới
-
Thể hiện trực quan trên sơ đồ
-
Ứng dụng chạy đƣợc trên nền tảng web.
Nội dung này sẽ đƣợc làm rõ hơn khi xem xét yêu cầu thực tế quản lý vận
hành.
17
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
1.4.
NGUYỄN MINH THẮNG
Tổng kết chƣơng
Chƣơng 1 đã khái quát công tác quản lý sơ đồ lƣới điện trên bản đồ, cũng
nhƣ yêu cầu về công tác quản lý sơ đồ lƣới điện một sợi. Chƣơng này cũng xác định
mục tiêu cần đạt đƣợc của phần mềm.
18
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGUYỄN MINH THẮNG
CHƢƠNG II- PHÂN TÍCH NGHIỆP VỤ
2.1. Quy trình nghiệp vụ
Trong quá trình vận hành lƣới điện, các Công ty Điện lực trong Tổng Công ty
Điện lực Miền Bắc phải cố gắng xác định trƣớc đƣợc những yêu cầu đại tu, sửa
chữa lƣới điện.Vì vậy, các Công ty Điện lực phải lập ra đƣợc “Phƣơng thức vận
hành tuần”. Chúng ta hãy xét ví dụ Phƣơng thức vận hành tuần của một Công ty
Điện lực gồm 3 hạng mục nhƣ sau:
Phƣơng thức kết dây hiện tại:
+ Đƣờng dây 110KV: (theo phƣơng thức vận hành của điều độ A1)
-
Đóng ĐZ173 E7.1 Đồi Cốc -:- CD 172-7 E13.4 Đồng Bành; Đóng:
ĐZ172 E13.1 Đồng Mỏ -:- CD 171 E13.4 Đồng Bành; Đóng: MC 112
E13.4
-
Đóng ĐZ 174 E13.1 Đồng Mỏ -:- 173 E13.2 Lạng Sơn; Đóng: MC 112
E13.1
+ Trạm 110KV:
-
Trạm E13.1: Đóng MBA T1(25MVA) cấp cho các lộ: 373 cấp đến CD
93a-3 trạm đo đếm Bắc Thủy
Trạm E13.2: T1 và T2 vận hành độc lập
Những lƣu ý trong vận hành:
-
Đã cắt CD 93B-3 trạm đo đếm Bắc Thủy
-
Đã cắt CD 133-3 Đồng Tân – Hữu Lũng.
Kế hoạch cắt điện đại tu, sửa chữa trong tuần
Tên ĐZ, Địa
điểm Thời
Thời
Nội dung Đơn
Đơn vị Khu
thiết
bị (hoặc
thiết gian
gian
công việc
quản lý vực
tách
ra bị) tiến hành bắt
sửa chữa
Ngày Lộ
công việc
2 Lộ
2
đầu
vị
kết
công vận
mất
thúc
tác
hành
điện
ĐL
Km6 +
sau 07:00 16:00 Thay dây Đội
19
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
10/09 TBA
NGUYỄN MINH THẮNG
TBA Km7
A50 bằng 471
Thành
Km8
Km7, ĐZ
dây
phố
QL1A
375
PVC70
cũ thôn
E13.2
Quảng
Hồng 3,
Quảng
Hồng 2,
Quảng
Hồng 1
Ngày TBA Bản Tủ
10/09 Áng, ĐZ TBA
376
0,4kV 07:30 09:30 Thay
Bản
tủ Đội
0,4KV
474
Áng
ĐL
Thôn
Thành
Bản
phố
Áng
E13.2
Trong ví dụ trên, Công ty Điện lực xác định đƣợc:
-
Đƣờng dây, thiết bị đƣợc tách ra sửa chữa (xử lý cắt điện)
-
Địa điểm
-
Thời gian
-
Nội dung
-
Đơn vị quản lý, vận hành
-
Khu vực mất điện
Chúng ta lại xét Lịch tạm ngừng cung cấp điện đƣợc phổ biến cho tất cả mọi
ngƣời dân trên trang web của Công ty TNHH MTV Điện lực Đà Nẵng:
Ngày Sổ
Tên sổ
Giờ
Giờ kết
bắt đầu thúc
GCS
10/09 EED1 Cty CP ĐTXD Phú Mỹ, Khu chung cƣ Sun
Home, Cty thoát nƣớc&XLNT Đà Nẵng
(TBA Bơm điều hòa Thọ Quang), DNTN
20
06:30
12:30
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGUYỄN MINH THẮNG
Nguyễn Thị Toàn, Cty CP ĐT&DV
Seprodex, Cty CP Seatecco (Cty CP Kỹ thuật
thủy sản).
EED1 Danifood ( Công ty TNHH chế biến thực
13:00
17:00
06:30
12:30
06:30
12:30
phẩm D&N)
EED3 DNTN Lê Văn Xuân, DNTN Sản xuất
TM&DV Tuấn Thịnh
EH4
Nại Hiên Đông T7
Trong ví dụ này, Công ty Điện lực thông báo cho khách hàng tại những khu
vực gắn theo tên số ghi chỉ số thời gian tạm ngừng cung cấp điện.
Tóm lại, các Công ty Điện lực cần thiết xác định đƣợc:
2.2.
-
Quản lý đƣợc các phần tử trên lƣới
-
Quản lý đƣợc phƣơng thức vận hành các phần tử trên lƣới
-
Từ đó lập các báo cáo, thống kê phục vụ công tác quản lý, vận hành.
Xác định yêu cầu của phần mềm
Phần mềm Quản lý lƣới điện trung áp phải đáp ứng đƣợc những yêu cầu sau
đây:
-
Tạo lập, lƣu trữ và mô tả đƣợc lƣới điện: Đƣờng dây – Thiết bị (TBA,
máy cắt, …) – Đƣờng dây ….
-
Quản lý thông tin của các thiết bị trên lƣới: thông tin đƣờng dây, thông
tin máy cắt, …
-
Quản lý đƣợc trạng thái đóng cắt (để xác định khu vực cắt điện).
-
Lập các báo cáo, thống kê.
Ngoài ra, chƣơng trình phải đáp ứng đƣợc những yêu cầu phi nghiệp vụ sau đây:
-
Phân quyền đối tƣợng: cán bộ vận hành, cán bộ quản lý.
21
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
2.3.
-
Đáp ứng cho nhiều ngƣời
-
Trực quan trên nền web
-
Có khả năng bảo mật cao
NGUYỄN MINH THẮNG
Tổng kết chƣơng
Chƣơng này đã trình bày những yêu cầu thực tế trong công tác quản lý, vận
hành lƣới điện trung áp trong Tổng Công ty Điện lực Miền Bắc. Những hiểu biết là
tiền đề cho việc nghiên cứu, thiết kế, xây dựng phần mềm quản lý sơ đồ nguyên lý
lƣới điện trung áp trong Tổng Công ty Điện lực Miền Bắc.
22
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGUYỄN MINH THẮNG
CHƢƠNG III- LỰA CHỌN CÔNG CỤ PHÁT TRIÊN
3.1.
Hệ điều hành: Windows
Trên thế giới hiện nay đang tồn tại nhiều hệ điều hành dùng cho các máy tính,
công cụ phát triển, quản lý, … Tuy nhiên, với bề dày lịch sử cũng nhƣ tính đáp ứng,
độ ổn định, mức độ thân thiện ngƣời dùng, cũng nhƣ giá cả thì việc sử dụng hệ điều
hành Windows vẫn là một lựa chọn hoàn hảo cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ tại
Việt Nam.
3.1.1. Hệ điều hành cho máy chủ: Windows server
Khi quyết định xây dựng một hệ thống, hầu hết tổ chức hay doanh nghiệp sẽ
dựa vào tiêu chí đánh giá nhƣ: total cost of ownership (TCO – toàn bộ chi phí), độ
ổn định, và khả năng hỗ trợ. Và TCO khi sử dụng hệ điều hành Windows Server là
tƣơng đối hợp lý:
Tổng chi phí triển khai và sử dụng:
Giảm thời gian hệ thống cần bảo trì và quản lý điều này có nghĩa tổng chi phí
khi vận hành hệ thống sẽ giảm đi rất nhiều.
Theo các hãng nghiên cứu thì có hai chi phí phải trả lớn nhất là:
-
Chi phí cho việc quản lý và bảo dƣỡng chiếm 60% tổng chi phí cho hệ
thống
-
Thời gian ngƣng hoạt động chiếm 15%.
Với hai chi phí chính chiếm 75% tổng chi phí TCO trong 3 năm. Điều này
chứng minh rằng khi bỏ tiền một lúc sẽ mang lại một hệ thống tiết kiệm hơn khi sử
dụng miễn phí.
Độ ổn định:
Dễ dàng cấu hình và quản lý điều này có nghĩa khả năng ổn định tốt hơn.
Windows Server đƣợc thiết kế nhằm giảm thiểu thời gian triển khai, quản lý với các
giải pháp:
23
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGUYỄN MINH THẮNG
-
Chuẩn hoá các công cụ quản trị cơ bản.
-
Cung cấp những công cụ rất mạnh giúp các nhà quản trị có khả năng tuỳ
biến đáp ứng các yêu cầu công việc và sự thay đổi trong tƣơng lai.
Thêm vào đó, Windows Server đƣợc thử nghiệm rất nhiều trong các hãng
phần cứng. Khả năng tƣơng thích và tối ƣu hoá phần cứng cũng nhƣ đƣợc sự hỗ trợ
từ các hãng phần cứng tốt hơn.
Bảo mật:
Một quá trình tối ƣu hoá bảo mật đƣợc thực hiện:
Từ thẩm định chất lƣợng phần mềm, quản lý bảo mật, phát triển công nghệ
Security Development Lifecycle (SDL) đƣợc phát triển bởi Microsoft mang đến
một quá trình chuẩn trong việc thẩm định bảo mật cho phần mềm và cả hệ thống.
Quá trình này bao gồm từ bƣớc phát triển và thiết kế phần mềm, sử dụng các
phƣơng pháp phân tích từng đoạn mã viết phần mềm để tìm kiếm các nguy cơ bảo
mật. Chỉ phần mềm nào đáp ứng đủ các yêu cầu thì mới đƣợc phát triển và đƣa ra
bản thƣơng mại.
Tổ chức công nghệ thông tin sẽ đƣợc nâng cao bảo vệ với các công nghệ của
Windows Server, với giải pháp quản trị, quản lý theo quy chuẩn và dễ dàng.
Lựa chọn:
Microsoft cung cấp nhiều lựa chọn hơn cho mỗi nền tảng máy chủ.
-
Với hàng nghìn ứng dụng
-
750.000 đối tác trên khắp thế giới
-
Có hơn 450.000 Kỹ sƣ trên nền tảng Microsoft (MCSE)
-
Có hơn 6 triệu nhà phát triển
-
Một hãng sản xuất phần mềm độc lập lớn nhất thế giới
24
