Tải bản đầy đủ (.pdf) (92 trang)

Đề xuất giải pháp tự động hóa lưới điện phân phối tại điện lực bố trạch công ty điện lực quảng bình

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (9.55 MB, 92 trang )

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN

Đ
Ư

Đ

TG
N

NGỌC

T

N

TẠ Đ

C NG T Đ

N

Đ NG
N

C

C


NG

TRẠC ,
N

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Mã số : 8520201

LUẬN VĂN T ẠC SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS

Đà Nẵng - Năm 2018

T ÀN

C


Ờ C M ĐO N
Tôi xin cam đoan những vấn đề được trình bày trong bản luận văn này
là những nghiên cứu của cá nhân tôi, được sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS.
Lê Thành Bắc và có tham khảo một số tài liệu như trích dẫn và bài báo của các tác
giả trong và ngoài nước đã được xuất bản. Các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu
trong luận văn này là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ luận văn
nào khác.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nếu có sử dụng lại kết quả của người khác.

Tác giả luận văn


Nguyễn uy Ngọc


MỤC ỤC
TRANG BÌA
LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC
TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT VÀ TIẾNG ANH
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
M Đ
....................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu .......................................................................................2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ..................................................................2
4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................2
. ngh ho học và t nh th c ti n c đề tài ................................................2
6. Cấu trúc c a luận văn ......................................................................................3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TỰ ĐỘNG HÓA LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI .......4
1.1. Giới thiệu chung ..................................................................................................4
1.1.1. Khái niệm về hệ thống SCADA ...............................................................4
1.1.2. Chức năng chung c

hệ thống SCADA ..................................................4

1.1.3. Thành ph n cấu t c cơ n c hệ thống SCADA .................................5
1.1.4. Thiết ị đ u cuối tại t ạm .........................................................................6
1.1. . Hệ thống t đ ng h ưới điện ph n phối ...............................................8
1.2. M t ố ngu ên t c phối hợp các thiết ị t đ ng t ong ưới điện ph n phối ......9

1.2.1 Phối hợp các thiết ị t đ ng ại (Rec o e ) ph n đoạn ............................9
1.2.2. M t ố ưu ý hi áp dụng các qu t c t đ ng hoá mạch vòng ..............11
1.2.3. M t ố m h nh t đ ng h ưới điện điện ph n phối ..........................13
1.2.4. Nhận xét, đánh giá ..................................................................................18
1.3. u thế phát t i n t đ ng h ưới điện ph n phối ...........................................18
1.3.1. Về cơ ở pháp lý tri n h i ưới điện thông minh ..................................18
1.3.2. Mục tiêu x d ng ưới điện th ng minh ...............................................19
1.3.3. M h nh tổ chức t ung t m điều hi n ...................................................19
1.4. Kết uận chương 1 .............................................................................................21
CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆ HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG SCADA - CÔNG TY
ĐIỆN LỰC Q ẢNG BÌNH .....................................................................................22
2.1. Đánh giá hệ thống Sc d ưới điện C ng t Điện c Qu ng B nh ..................22
2.1.1. Qu m , hiện t ạng hệ thống ..................................................................22


2.1.2. Tiêu chuẩn áp dụng ................................................................................23
2.1.3. Gi i pháp t u ền th ng ...........................................................................24
2.2. Nghiên cứu h năng t đ ng h c Rec o e , LBS và T ạm t ung gi n ......25
2.2.1. Tại các Rec o e .....................................................................................25
2.2.2. Tại các LBS ............................................................................................26
2.2.3. Tại các T ạm t ung gi n .........................................................................27
2.2.4. Gi i pháp ết nối các thiết ị t ên ưới ph n phối ..................................31
2.3. Các đ c đi m c ưới điện ph n phối và c n thiết ph i đ u tư hệ thống t
đ ng h cho Điện c Bố T ạch .............................................................................32
2.3.1. Đ c đi m ưới điện ph n phối Điện c Bố T ạch .................................32
2.3.2. Các ứng dụng đ ng áp dụng đ x d ng t đ ng h ưới điện ...........35
2.3.3. S c n thiết đ u tư hệ thống SCADA/DAS ...........................................37
2.4. Kết uận chương 2 .............................................................................................37
CHƯƠNG 3. ÂY DỰNG MÔ HÌNH TỰ ĐỘNG HÓA LƯỚI ĐIỆN PHÂN
PHỐI ĐIỆN LỰC BỐ TRẠCH................................................................................38

3.1. Đánh giá hiện t ạng và đề xuất phương án.......................................................38
3.1.1. Đánh giá hiện t ạng ................................................................................38
3.1.2. Đề xuất phương án áp dụng t đ ng h ưới điện ph n phối ...............41
3.2. L chọn các thiết ị đ ng c t c h năng điều hi n xa ...............................43
3.2.1 Recloser ...................................................................................................43
3.2.2. LBS c điều hi n ..................................................................................45
3.2.3. Kết nối thiết ị về hệ thống SCADA......................................................47
3.2.4. Các t n hiệu c n thu thập ........................................................................49
3.3.
d ng phương án p đ t thử nghiệm hệ thống t đ ng ph n phối cho uất
tu ến 4 B c ĐH và uất tu ến 4 3 TBA 11 V Bố T ạch ................................50
3.3.1. M t hệ thống hiện tại ...........................................................................50
3.3.2. Phương án p đ t th đi m .....................................................................51
3.3.3.
d ng các ịch n cố mất điện c th x
.............................52
3.4. Sử dụng ph n mềm SCADA đ thu thập các dữ iệu và điều hi n .................55
3.4.1. Giới thiệu ph n mềm SCADA Su v ent ...............................................56
3.4.2.
d ng các gi o diện HMI đ giám át vận hành hệ thống ...............60
3.4.3. Chương t nh m phỏng t ên STC Exp o e ...........................................61
3. . Đánh giá hiệu qu c m h nh .........................................................................62
3. .1. T nh toán hiệu qu th c hiện chỉ tiêu đ tin cậ ....................................62
3. .2. Ph n t ch hiệu qu inh tế ......................................................................67
3.6. Kết uận chương 3 .............................................................................................69


KẾT L

N ..............................................................................................................70


TÀI LIỆ THAM KHẢO ........................................................................................71
BẢN SAO QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LU N VĂN THẠC SĨ
BẢN SAO KẾT LU N CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NH N XÉT CỦA CÁC
PHẢN BIỆN.


TR NG T M T T T ẾNG V

T VÀ T ẾNG N

Đ
TG
T Đ NG
Đ N
N
TẠ Đ N
C
TRẠC C NG T Đ N
C
NG N
Học viên Ngu n Du Ngọc
Chu ên ngành K thuật điện
Mã ố 60.52.02.02 Khóa: K34 t ường Đại học Bách ho – ĐHĐN
Tóm tắt - Đ đ m o cung cấp điện với chất ượng ngà càng c o, cụ th à gi m
thời gi n hu v c mất điện hi x
cố, n ng c o đ tin cậ cung cấp điện, th việc
áp dụng ngà càng ng ãi t đ ng h t ên ưới điện à m t êu c u ức thiết.
Đề tài đề xuất gi i pháp ứng dụng t đ ng h t ên ưới điện ph n phối tại Điện c
Bố T ạch - C ng t Điện c Qu ng B nh, đ à chức năng t đ ng phát hiện ph n đoạn

t ên ưới điện ị
cố, c ập ph n tử
cố và h i phục cung cấp điện các ph n đoạn
h ng ị
cố đối với các mạch vòng iên ết (chức năng DAS). Mục tiêu góp ph n
gi m thi u thời gian và phạm vi mất điện c
hách hàng, n ng c o chất ượng điện
năng, gi m tổn thất điện năng và vận hành tối ưu hệ thống điện Bố Trạch.
Song ong ên cạnh đ , đ t i n h i m t hệ thống t đ ng h t ên qu m
ng,
đòi hỏi c n t i n h i đ ng thời nhiều thành ph n như iên ết các mạch vòng ưới điện,
n ng cấp ph n mềm, hệ thống vi n th ng, thiết ị Rec o e , RM c SCADA, Re
nhằm đ m o t nh đ ng
cũng như tiến đ c các mục tiêu đề . Tác gi đã t m t t
các ết qu đã đạt được và đư
các hướng phát t i n tiếp theo.
Từ khóa - Hệ thống t đ ng hóa ưới phân phối; Hệ thống điều hi n giám át và
thu thập dữ iệu; N ng c o đ tin cậ cung cấp điện; Vận hành tối ưu hệ thống điện.
Ư

PROPOSED AUTOMATION SOLUTION
ELECTRICITY DISTRIBUTION AT BO TRACH POWER QUANG BINH ELECTRICAL COMPANY
Abstract - To ensure power supply with increasing quality, namely reducing the time
and blackout areas when incidents occur, improving power supply reliability then the
application of increasingly widespread on the grid automation is an urgent demand.
The topic focuses to proposed automation application solutions on the distribution
grid at Bo Trach Electricity - Quang Binh Power Company, which is automatic detection
of fault segments on the grid, isolation the breakdown element and restore power supply
for the associated Loop Automation (DAS function). The goal is to reduce the time and
extent of power outages of customers, improve power quality, reduce power losses and

optimize operation of Bo Trach electricity system.
In parallel, to deploy a large-scale automation system requires the simultaneous
deployment of multiple components such as linking circuits, upgrading software,
telecommunication systems, and equipment as Recloser, RMU with SCADA, Relay ...
To ensure the synchronism as well as the progress of the objectives. The achieved results
are summarized and perspective of the work is provided.
Key words - Distribution automation system; Supervisory Control And Data
Acquisition; improving power supply reliability; Optimize the electrical system.


N

MỤC C C C Ữ V ẾT T T

1 Tiếng Việt
A3
B32
TTĐK
EVNCPC
PCQB
ĐLBT
ĐTC
HTĐ
TĐH
LĐPP
XT
MBA
TU
TI
TBA

TTG
LBS
MC
REC
QLVH
BĐH
BT
SCADA
ADSL
BCU
BTS
DMS
DCS
GPS
GSM/GPR
S
HMI
IED
ICCP

T ung t m Điều đ Hệ thống điện miền Trung
Phòng Điều đ C ng t Điện c Qu ng B nh
T ung t m điều hi n
Tổng C ng t Điện l c miền Trung
C ng t Điện c Qu ng B nh
Điện c Bố T ạch
Đ tin cậy
Hệ thống điện
T đ ng hóa
Lưới điện phân phối

uất tu ến
Máy biến áp
Máy biến điện áp đo ường
Máy biến dòng điện đo ường
Trạm biến áp
T ạm t ung gi n
D oc tc t i
Má c t
Recloser
Qu n lý vận hành
B c Đ ng Hới
Bố Trạch
2. Tiếng Anh
Supervisory Control And Data Acquisition -Hệ thống điều khi n
giám sát và thu thập dữ liệu
A mmet ic Digit Su c i e Line Đường dây thuê bao số bất
đối xứng
Bay Control Unit: Thiết bị điều khi n mức ngăn
Base Tranceiver Station: Trạm thu phát gốc
Distribution Managemant System: Hệ thống qu n lý LĐPP
Distributed Control System: Hệ thống điều khi n phân tán
Global Positioning System: Hệ thống định vị toàn c u
Global System in Mobile/General Packet Radio Service: Hệ thống
th ng tin di đ ng toàn c u/Dịch vụ vô tuyến gói chung
Human Machine Interface: Giao diện người máy
Intelligent Electronic Device: Thiết bị điện tử thông minh
Inter-Control Center Communications Protocol (ICCP): Giao thức


IEC

LAN
RTU
SCADA
SAS
SW
TCP/IP
DAS
AMR

truyền thông giữ các t ung t m điều khi n
International Electrotechnical Commission: Uỷ ban K Thuật điện
Quốc tế
Local Area Network: Mạng cục b
Remote Terminal Unit: Thiết bị đ u cuối
Supervisory Control and Data Acquisition: Hệ thống điều khi n,
giám sát và thu thập dữ liệu
Substation Automation System: Hệ thống t đ ng hoá trạm biến
áp
Switch: Thiết bị chuy n mạch
Transmission Control Protocol/Internet Protocol: Giao thức điều
khi n đường truyền/Giao thức Internet
Distribution automation system- Hệ thống t đ ng hóa ưới phân
phối
Automatic Meter Reading - Hệ thống thu thập dữ liệu đo đếm từ
xa


N
Số hiệu
2.1

2.2
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
3.16
3.17

MỤC C C

NG

Tên bảng
Khối ượng đường d , t ạm ĐL Bố T ạch qu n ý đến đ u
năm 2 18
Kết qu th c hiện đ tin cậ cung cấp điện năm 2 1
Khối ượng ưới điện hu ện Bố T ạch
B ng cường đ hỏng h c và thời gi n ử chữ thiết ị
T nh toán đ tin cậ

cố cho các T hiện tại ằng PSS
B ng thời gi n BTBD thiết ị
B ng đ tin cậ ưới điện do BTBD ưới điện hiện t ạng
B ng đ tin cậ tổng hợp ưới điện hiện t ạng
Các t n hiệu c n thu thập ( B ng D t i t)
B ng m t các t ường hợp vận hành
T m t t t ạng thái c các thiết ị x
cố t ường hợp
T m t t t ạng thái c các thiết ị t ên xuất tu ến x
cố
T m t t t ạng thái c các thiết ị t ên hi x
cố
T nh toán đ tin cậ d t ên thời gi n th o tác c ập cố
T nh toán đ tin cậ
cố cho các T u hi iên ết mạch
vòng và
T nh toán đ tin cậ BTBD cho các T u hi iên ết
mạch vòng
B ng tổng hợp đ tin cậ LĐPP hi áp dụng t đ ng h
Khái toán tổng mức đ u tư gi i pháp
B ng t nh toán giá t ị àm ợi

Trang
32
33
38
39
39
39
40

40
49
52
53
54
55
63
65
65
66
67
68


N

MỤC C C

N

Số hiệu

Tên hình

Trang

1.1
1.2
1.3


Cấu t c chung hệ thống SCADA
Lưới điện ph n phối g m 3 ngu n cung cấp
Ngu ên t c phối hợp đ c t nh thời gi n các ec o e
Cấu t c gi i pháp t đ ng h mạch vòng cho ưới điện t ung
thế
Gi i pháp t đ ng h mạch vòng th ng minh
Cấu t c gi i pháp t đ ng h mạch vòng cho ưới ng m
t ung thế
V dụ với cố v nh cửu nằm ở ph n đoạn giữ t SH2 và
SH3
M h nh ết nối TTĐK
Hệ thống t u ền dẫn qu ng SDH tỉnh Qu ng B nh
Ngu ên ý ết nối th ng qu mạng iêng 3G
Sơ đ c m t LBS c điều hi n
Ngu ên ý thu thập t n hiệu và điều hi n các TTG u c i tạo
Gi i pháp t u ền th ng qu VPN tunne c nhà mạng
Vinaphone
Gi o diện vận hành x d ng cho t ạm t ung gi n N m Gi nh
Ph n mềm E Connect đ cấu h nh
chu n đổi gi o thức
SYNC
Ngu ên ý ết nối t u ền th ng từ TTG về TTĐK qu IPSec
VPN.
Cấu h nh thiết ị Chec point tại TTĐK
Sơ đ ưới điện hu v c Bố T ạch t ên gi o diện TTĐK
Sơ đ các T t ung thế hiện tại hu v c Bố T ạch
Sơ đ các T t ung thế u hi iên ết mạch vòng hu v c Bố
T ạch
Kết cấu Rec o e
Cấu tạo hối đ ng c t Rec o e NOJA

Cấu tạo t điều hi n c Rec o e
Th n LBS ết nối được với t điều hi n
Gi o diện c
điều hi n T -P200
Gi i pháp ết nối thiết ị t ung thế ằng t u ền th ng 3G
Kết nối n toàn qu mạng iêng o th ng qu 3G

6
10
11

1.4
1.5
1.6
1.7
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
3.1
3.2
3.3
3.4

3.5
3.6
3.7
3.8
3.9

14
15
16
17
23
24
25
26
27
28
29
29
30
31
34
38
43
44
44
45
46
47
48
48



Số hiệu

Tên hình

Trang

3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
3.16
3.17
3.18
3.19
3.20
3.21
3.22
3.23
3.24
3.25
3.26

Modem Secflow-1 và ngu ên ý àm việc
Sơ đ ngu ên ý DAS thử nghiệm
S cố giữ má c t 4 BĐH và Rec o e 48 Đại T ạch
S cố giữ REC 48 Đại T ạch và LBS 82 Đ ng T ạch

Tạo St tion t ên STC Exp o e
Tạo St tion chứ các iến t ạng thái o
Tạo iến t ạng thái o cho đường t u ền th ng
Tạo Communic tion Line t ên STC Exp o e
Tạo RT t ên STC Exp o e
Tạo S tu point t ong STC Exp o e
T ng A m c St tu point
Tạo An og point t ong STC Exp o e
Gi o diện điều hi n mạch vòng T 4 BĐH và T 4 1 BT
Gi o diện điều hi n MC 48 Đại T ạch
Gi o diện điều hi n LBS 82 Đ ng T ạch
Chương t nh tạo cố
T ạng thái vận hành ở chế đ c ập ph n đoạn cố
T ường hợp cố t ên ph n đoạn từ 4 BĐH đến 48 Đại
T ạch
Bi u đ chỉ tiêu S idi hiện t ạng và u hi áp dụng TĐH
Bi u đ chỉ tiêu S ifi hiện t ạng và u hi áp dụng TĐH

49
51
53
54
56
56
57
57
58
58
59
59

60
60
61
61
62

3.27
3.28
3.29

62
66
67


1

M

Đ

1. Lý do chọn đề tài
Hiện đại h cơ ở hạ t ng, đi đ i với n ng c o năng uất o đ ng, chất ượng
điện năng, chất ượng dịch vụ cung cấp điện, đ m o vận hành hệ thống cung cấp
điện ổn định n toàn tin cậ à xu thế tất ếu c ngành điện t ong gi i đoạn hiện n
và những năm tiếp theo. Việc áp dụng tối ưu các c ng nghệ t đ ng hóa ẽ à cơ sở
đ thành công trong môi trường mới đ y thách thức này. Các Điện l c đị phương
trong tương lai sẽ ph i nỗ l c hoàn thiện hệ thống ph n phối ằng cách nâng cấp và
hiện đại hóa lưới điện m t cách kinh tế nhất [1,7,15].
Th c hiện t nh phát t i n ưới điện th ng minh theo qu ết định ố 16 /QĐTTg ngà 8/11/2 12 c Th tướng Ch nh ph về việc “Phê du ệt đề án phát t i n

ưới điện th ng minh tại Việt N m”. Theo đ êu c u đến năm 2 22 đ u tư hoàn
chỉnh các hệ thống SCADA/DMS tại các C ng t Điện c.
Tại C ng t Điện c Qu ng B nh, T ung t m điều hi n ch nh thức đư vào
vận hành từ tháng 12/21 6. Đánh giá chung, hệ thống SCADA đã chứng minh v i t ò
c n à hết ức c n thiết, th c tế đã m ng ại những hiệu qu t ong c ng tác QLVH
và điều đ hệ thống điện:
Điều đ viên điều hành ưới điện t ên ơ đ t c qu n. Các th ng ố vận hành,
t nh t ạng àm việc c thiết ị, c nh áo
cố và điều hi n thiết ị được cập nhật
theo thời gi n th c. Điều đ viên t nh toán, ph n t ch ưới điện, ập phương thức vận
hành, chu n ưới, ết nối mạch vòng và đư
các mệnh ệnh điều đ vận hành m t
cách hợp ý. Khi chu n đổi phương thức vận hành do
cố ho c c ng tác, Điều đ
viên th o tác thiết ị từ T ung t m Điều hi n àm gi m thời gi n ph i th o tác
thiết ị;
T ong những ngà mư ão, C ng t Điện c đã h i thác, ử dụng tối đ hệ
thống SCADA đ giám át, điều hi n và th o tác thiết ị từ phòng điều hi n đ
th i phụ t i do ngập ụt ho c gi ão ớn, cũng như th c hiện h i phục điện t ở ại
cho hách hàng u ão ụt t ong thời gi n nh nh nhất, hạn chế tối đ t nh t ạng c ng
nh n vận hành ph i ngoài hiện t ường hi thời tiết mư to gi ớn đ đ ng c t thiết
ị, gi m thi u ngu hi m cho người vận hành th o tác thiết ị;
N ng c o chất ượng cung cấp điện năng và đ tin cậ t ong vận hành;
Ph hợp với định hướng và à nền t ng cho việc phát t i n m h nh Lưới điện
th ng minh c EVNCPC t ong thời gi n đến.
Điện c Bố T ạch à đơn vị thành viên c Công ty Điện c Qu ng B nh,
t ung nh n ượng điện tiêu thụ tại hu v c hu ện Bố T ạch chiếm ho ng 1/5
tổng n ượng toàn Công ty. Phụ t i tập t ung t ọng đi m ở các hu v c du ịch,
thương mại và nu i t ng chế iến th
n. Lưới điện ph n phối hu ện Bố T ạch c

cấu t c h nh ti , nhiều xuất tu ến chư c iên ết mạch vòng, t thiết ị ph n đoạn


2

nên đã nh hưởng ất ớn đến chỉ tiêu đ tin cậ c đơn vị. Hiện n t ong c ng tác
vận hành đ ng t n tại các hạn chế hi
cố x
th má c t đ u xuất tu ến tác
đ ng g mất điện cho ố ượng ớn hách hàng, h ng ph n v ng được đi m
cố
nên thời gi n xử ý éo dài, việc ph n đoạn ph i th c hiện th c ng Từ đ cho
thấ nhu c u cấp thiết ph i t i n h i áp dụng t đ ng h đ đáp ứng êu c u về đ
tin cậ cung cấp điện th c tế đ ng đ t . T ên cơ ở th c ti n đòi hỏi nêu trên, tác
gi đã chọn đề tài
àm đề tài nghiên cứu.

2. Mục tiêu nghiên cứu
Nhằm t i n h i ứng dụng hệ thống t đ ng h
ưới điện ph n phốiDistribution automation system (DAS) ết hợp T ung t m điều hi n và hệ thống
SCADA vào ưới điện ph n phối hu ện Bố T ạch. Mục tiêu gi p c ập nh nh và
ch nh xác đi m
cố đ cấp điện ại cho các hu v c, ph n đoạn g p ph n gi m
thi u thời gi n và phạm vi mất điện c
hách hàng. N ng c o chất ượng điện năng,
gi m tổn thất điện năng và vận hành tối ưu hệ thống điện Bố T ạch.

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu c đề tài à nghiên cứu gi i pháp Sc d đ t i n h i áp
dụng cho hệ thống ưới điện ph n phối c Điện c Bố T ạch nhằm c i thiện chất

ượng vận hành.

- T ung t m điều hi n C ng t Điện

c Qu ng B nh.

- Lưới điện ph n phối hu v c hu ện Bố T ạch c điện áp

3

V.

4. Phương pháp nghiên cứu
- Thu thập, tổng hợp, ph n t ch các tài iệu và th ng tin iên qu n đến đề tài.
- Nghiên cứu vấn đề t nh toán t đ ng h

t ong ưới điện ph n phối.

- Tìm hi u hệ thống SCADA, ý thu ết c ng nghệ DAS với h năng ứng dụng
đ đề xuất gi i pháp ph hợp với t nh h nh th c tế hệ thống ưới điện hu v c hu ện
Bố T ạch -Tỉnh Qu ng B nh.

nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài
- Đề tài nghiên cứu ứng dụng t nh năng và những ưu việt c c ng nghệ DAS
t ong ưới ph n phối điện hu ện Bố T ạch, tỉnh Qu ng B nh. Do đ đề tài đ t các
nhiệm vụ ch nh u đ
- Nghiên cứu đ c đi m
ph n phối hu ện Bố T ạch;

cố ưới ph n phối và hiện t ạng t đ ng hoá ưới



3

-

u thế chung phát t i n t đ ng h

ưới điện ph n phối;

- Phân tích và đề xuất gi i pháp t đ ng ph n v ng
ph hợp với ưới điện ph n phối hu ện Bố T ạch hiện n ;
- Ph n t ch đ c t nh àm việc c

cố ưới ph n phối DAS

các thiết ị th m gi hệ thống DAS;

- Áp dụng t đ ng h
ưới điện ph n phối hu ện Bố T ạch đ n ng c o đ tin
cậ cung cấp điện và hiệu qu t ong c ng tác qu n ý vận hành.
6. Cấu trúc của luận văn
Bố cục uận văn ngoài ph n mở đ u và ết uận chung, n i dung c
được iên chế thành chương như u
Chương 1 Tổng qu n về t đ ng h

uận văn

ưới điện ph n phối.


Chương 2: Giới thiệu hiện t ạng hệ thống SCADA- C ng t Điện

c Qu ng

Bình.
Chương 3

d ng m h nh t đ ng h
T ạch

ưới điện ph n phối điện

c Bố


4

TỔNG QUAN V T

C ƯƠNG 1
Đ NG
Ư

Đ

N PHÂN PH I

1.1. Giới thiệu chung
1.1.1. K


S ADA

Hệ thống điều hi n giám át và thu thập dữ iệu (Supe vi o Cont o And
Data Acquisition -SCADA). SCADA à m t c ng cụ t đ ng h t ong nhiều nh
v c, d ng
thuật vi xử ý (P og mm p e Logic Cont o e / Remote Te min
nitPLC/RTU), đ t ợ gi p việc điều hành
thuật ở các cấp t c điều hành các hệ thống
t đ ng c ng nghiệp cũng như hệ thống điện. Hệ thống nà cung cấp cho người vận
hành những th ng tin qu n t ọng c đối tượng c n qu n t m và cho phép th c hiện
các ệnh điều hi n c n thiết về ph đối tượng đ đ m o cho hệ thống hoạt đ ng
n toàn và c hiệu qu [5,6,10].
SCADA được h nh thành và phát t i n c ng với
phát t i n chung c các
ngành công nghiệp hác như c ng nghiệp vi xử ý, vi n th ng, tin học. Từ những
năm đ u thập niên
nền c ng nghiệp các nước phát t i n đi vào xu hướng t đ ng
h . Việc n xuất th c ng được th thế d n ở các x nghiệp c ng nghiệp. Bên
cạnh đ ngành c ng nghệ th ng tin, đ c iệt
phát t i n mạnh mẽ c
nh v c tin
học - c ng nghệ ph n mềm, các hệ thống t đ ng h điều hi n ằng chương trình
cũng
đời. Với đ c đi m à m t c ng cụ t đ ng h n được ứng dụng ng ãi
t ong nhiều nh v c, từ việc qu n ý điều hi n t ong n xuất c ng nghiệp, đến
qu n ý t u ền t i và ph n phối điện năng t ong điện c [5,9,11].
Th c t ạng c ng nghệ SCADA hiện đ ng c ở nước t , do nhập thiết ị từ nhiều
nước c ng nghiệp tiên tiến nên n ất đ dạng về mẫu mã, cấu t c, về chuẩn và
ch ng oại. Nhưng à m t hệ thống c ng nghiệp mới nên hệ thống SCADA cơ n
cũng à hệ đã theo chuẩn c ng nghiệp chung. Đ đáp ứng với h năng phát t i n

chung c nền inh tế, hệ thống điện đ ng v i t ò ch đạo h ng những th c đẩ nền
inh tế mà còn đ m o n ninh, ch nh t ị, quốc phòng. V vậ việc ử dụng SCADA
t ong hệ thống điện Việt N m nhằm đ m o tốt hơn việc cung cấp điện iên tục,
vận hành, xử ý t nh huống m t cách nh nh ch ng đ đáp ứng êu c u c nền inh
tế phát t i n [6,15,16].

1.1.2

ă



S ADA

Hệ thống SCADA th c hiện chức năng thu thập dữ iệu từ x , các ố iệu về n
ượng, các th ng ố vận hành ở các t ạm iến áp th ng qu đường t u ền ố iệu
được t u ền về t ung t m, ưu t ữ ở hệ thống má t nh ch . Tại hệ thống má ch
T ung t m ẽ
- D ng các cơ ở ố iệu thu được Đ cung cấp những dịch vụ về điều hi n
giám át hệ thống điện.


5

- Hi n thị các t ạng thái về quá t nh hoạt đ ng c
hi n thị
iện, áo đ ng, hi n thị áo cáo n xuất.

thiết ị điện, hi n thị đ thị,


- Th c hiện điều hi n từ x quá t nh Đ ng /C t má c t, d o cách , d o tiếp
đị , th đổi các giá t ị c đ u ph n áp má iến thế, đ t giá t ị c
ơ e...
- Th c hiện các dịch vụ Về t u ền ố iệu t ong hệ và ngoài hệ, việc đọc viết
ố iệu ên PLC /RT , t ời các n tin êu c u c cấp t ên về ố iệu, về th o tác.
- M t hệ SCADA ết hợp ph n cứng ẫn ph n mềm vi t nh đ t đ ng h
điều hi n giám át cho m t đối tượng t ong hệ thống điện.

việc

- Với m t hệ thống th êu c u việc x d ng hệ SCADA (cho hệ thống điện)
th c hiện m t t ong ố những nhiệm vụ t đ ng h [5,6] sau:
+ Thu thập - Giám sát từ x ;
+ Điều hi n Đ ng /C t từ x ;
+ Điều chỉnh t đ ng từ x ;
+ Th ng tin từ x c

các đối tượng và các cấp qu n ý.

Mỗi chức năng t ên đều c những êu c u đ c iệt cho từng
cứng, ph n mềm chu ên dụng c hệ thống SCADA. Cụ th à
+ Ph n đo - Giám át x
những ố iệu c n cho qu n ý

C nđ m
thuật.

+ Ph n điều hi n th o tác x
toàn, tin cậ [6].


o thu thập, ưu giữ, hi n thị, in ấn, đ

Ph i đ m

o được việc i m t



1.1.3.

phận, ph n

Đ ng/ C t n

S ADA

Hệ thống Má t nh ch đ t tại các T ung t m Điều đ hệ thống điện (Điều đ
hệ thống điện Quốc Gi , Điều đ hệ thống điện Miền, Điều đ hệ thống điện ưới
ph n phối) o g m các thiết ị [3,5,6,9] như u
- Má t nh ch SCADA.
- Má t nh ch gi o diện người d ng MMI (M n M chine Inte f ce).
- Má t nh ch

iên ết dữ iệu ICCP (Inte Cont o Cente P otoco ).

- Má t nh ch Lưu t ữ dữ iệu HIS (Hi to ic Info m tion S tem).
- Má t nh ch M phỏng đào tạo điều đ viên theo thời gi n th c DTS
(Di p tche T ining Simu to ) và Hệ thống phát t i n DS (Deve opment S tem).
- Má t nh ch ứng dụng (App ic tion Se ve ).
- Các T ạm àm việc (Wo


t tion PC).

- Hệ thống hi n thị VPS (Video P ojecto S tem).
- Thiết ị tiền xử ý th ng tin C E (Communication Front End Proccessor).
- Thiết ị tập t ung Modem.


6

Hình 1.1: Cấu tr c chung hệ thống C
- Hệ thống thu nhận và ph n phối t n hiệu đ ng
vệ tinh GPS (Global Position
System) Toàn
các thiết ị t ên được ết nối th ng qu m t hệ thống mạng cục
LAN (Local A e Netwo ), hệ thống đều được t ng ị cấu h nh d phòng n ng
1+1. Bus Ehernet chính vận hành ở tốc đ 1 M it/ , u d phòng vận hành ở tốc
đ 1 M it/ . Hệ thống SCADA tại T ung t m ẽ ết nối với các RT ở các t ạm iến
áp ử dụng gi o thức t u ền tin IEC 8 -5-101 master [6,16].

1.1.4

ế



Thiết ị đ u cuối tại t ạm c th à thiết ị RT ho c m t hệ thống t đ ng h
t ạm ho c c th à m t má t nh c ng nghiệp thu thập dữ iệu và điều hi n toàn
các th ng ố vận hành c t ạm. T ong t ường hợp ử dụng thiết ị đ u cuối RT , tại
mỗi t ạm g m các thiết ị ch nh như u

- T thiết ị đ u cuối RT (Remote Te min
nit), chứ các đ u vào ố, đ u
ố, đ u vào t n hiệu tương t , các cổng gi o diện t n hiệu nối tiếp đ ết nối đến
các IED ( ơ e ố ho c các thiết ị điện tử th ng minh hác như các
c nh áoannunciator, các PLC,.. );
- T gi o diện giám át SIC (Supe vi o Inte f ce Cu ic e), ch ếu p đ t
các
iến đổi t ung gi n (các t n duce đ iến đổi các giá t ị điện áp, dòng từ các
iến điện áp, iến dòng,
chỉ áo vị t nấc ph n áp về thành t n hiệu dòng c t ị ố
ph hợp với chỉ tiêu
thuật c đ u vào t n hiệu tương t ) và các ơ e t ung gi n đ


7

p ại t ạng thái thiết ị điện (cho mục đ ch giám át), các ơ e t ung gi n đ điều
hi n các thiết ị điện;
- Các modem V.24/V.28, V3 đ ết nối các RT ho c các Hệ thống t đ ng
h đến đường t u ền vi n th ng (c th à đường t u ền ử dụng hệ thống th ng tin
quang, hệ thống th ng tin vi , hệ thống th ng tin t i );
- Và các thiết ị ngoại vi hác.
T ong đ RT thu nhận th ng tin từ x , thường đ t tại nơi àm việc đ thu nhận
dữ iệu và th ng tin từ các thiết ị hiện t ường như các v ve, các c m iến, các đ ng
h đo gửi đến t ung t m điều phối - Master Terminal Unit (MTU) đ xử ý và th ng
áo cho người điều hành iết t ạng thái hoạt đ ng c các thiết ị hiện t ường. M t
hác, n nhận ệnh h t n hiệu từ MT đ điều hi n hoạt đ ng c các thiết ị theo
yêu c u. Th ng thường các RT ưu giữ th ng tin thu thập được t ong
nhớ c n
và đợi êu c u từ MT mới t u ền dữ iệu. Tu nhiên, ngà n các RT hiện đại c

các máy t nh và PLC c th th c hiện điều hi n t c tiếp qu các đị đi m từ x mà
h ng c n định hướng c MT . RT Kh ng th c hiện các chức năng tại chỗ và
thông tin lên trung tâm giám sát và điều hi n từ t ung t m.
mỗi t ạm, RT chỉ à m t thiết ị gi o tiếp giữ hệ thống qu n ý mạng và
các thiết ị đ ng c t. RT
o g m nhiều đ u vào/ , g n như n h ng th c hiện
các chức năng tại chỗ mà chỉ th ng tin đến các t ung t m điều hi n ở x . RT và
các t ung t m điều hi n tạo nên hệ thống SCADA, đ giám át, điều hi n và qu n
ý hệ thống điện từ x ởi
c n thiệp c con người. N cung cấp thông tin theo
thời gi n th c (th ng tin t n hiệu tương t và t n hiệu ố) cũng như các th ng tin quá
hứ cho người vận hành và hỗ t ợ người vận hành qu ết định việc điều hi n giám
át hiệu qu .
Nh n chung SCADA à m t
ết hợp giữ ph n cứng và ph n mềm theo m t
phương thức t u ền th ng nào đ đ t đ ng hoá việc qu n ý giám át, điều hi n
cho m t đối tượng [5,10]. Và t nhận thấ ằng xu thế t đ ng hoá à m t xu thế
h ng th t ánh hỏi do vậ việc áp dụng ài toán SCADA à m t việc àm tất ếu
nếu ch ng t h ng muốn tụt hậu t ong n xuất. V i t ò c n à ất õ àng,
SCADA gi p t thu thập ất ch nh xác về hệ thống từ đ c th đư
các qu ết định
đ ng đ n, đ ng thời t cũng d dàng t ong c ng tác điều hi n và
qu ết định.
Việc àm nà ẽ gi m đáng
việc chi ph về vấn đề nh n c, về vận hành điều nà
g p ph n đáng t ong việc gi m giá thành n phẩm, tăng ức cạnh t nh.
Nếu nh n nhận SCADA theo qu n đi m t u ền thống th n à m t hệ thống
mạng và thiết ị c nhiệm vụ thu n tuý à thu thập dữ iệu từ các t ạm ở x và t u ền
t i về hu t ung t m đ xử ý. T ong các hệ thống như vậ th hệ t u ền th ng và
ph n cứng được đ t ên hàng đ u và c n

qu n t m nhiều hơn. T ong những năm
g nđ
tiến
vượt ậc c c ng nghệ t u ền th ng c ng nghiệp và c ng nghệ


8

ph n mềm t ong c ng nghiệp đã đem ại nhiều h năng và gi i pháp mới nên t ọng
t m c c ng việc thiết ế x d ng hệ thống SCADA à
chọn c ng cụ ph n
mềm thiết ế gi o diện và các gi i pháp tích hợp hệ thống [ ,11,15].

1.1.5.
Hệ thống t đ ng hóa ưới phân phối Distribution automation system (DAS) là m t ph n quan t ọng trong lưới điện thông minh. DAS à hệ thống t đ ng i m
oát chế đ àm việc c
ưới điện ph n phối nhằm phát hiện ph n tử ị
cố tách
hỏi vận hành đ ng thời phục h i việc cấp điện cho ph n tử h ng ị
cố đ m o
cung cấp điện iên tục. DAS được áp dụng há phổ iến ở các nước phát t i n, đ c
iệt à Nhật và m t ố nước hác cho phép n ng c o cơ n đ tin cậ cung cấp điện,
gi m thi u thời gi n mất điện do cố ở mạng ph n phối.
DAS là
ết hợp giữ lý thu ết và kinh nghiệm vận hành th c ti n, là thành
t u c việc ử dụng
phát t i n c máy tính, hệ thống vi n thông, c ứng dụng
ập trình và hệ thống SCADA hiện hữu. Nguyên lý hoạt đ ng c DAS d a trên các
ứng dụng ập trình FDIR (Faul Detection Isolation and Restoration) hay FLISR (Faul
Location Isolation and System Restoration) c các hãng phát t i n hệ thống SCADA

trên thế giới. Chức năng FDIR d trên các tín hiệu SCADA thu thập từ các thiết ị
trên ưới phân phối (Recloser, LBS, RM
) đ tổng hợp, xác định vị trí
cố và
bài toán phân ố t i đ tính toán nhằm cô ập vị trí cố m t cách tối ưu và tái ập ại
điện cho khách hàng m t cách nhanh nhất [10,11].
Đ th c hiện được DAS, chúng ta c n có m t hệ thống SCADA tương đối hoàn
chỉnh cũng như hạ t ng vi n thông ổn định. Điều này có ngh , đ t i n khai m t hệ
thống DAS, chúng ta c n t i n khai đ ng
nhiều thành ph n trong giai đoạn t i n
khai: như mua m trang ị thiết ị, hệ thống SCADA, vi n thông; xác định mô hình
t i n khai, các yêu c u về
thuật c từng vật tư thiết ị, đ u tư hạ t ng vi n thông,
đào tạo con người cho quá trình t i n khai cũng như quá trình vận hành sau khi đư
vào hoạt đ ng
C th n i hệ thống t đ ng h
ưới ph n phối (DAS) với những t nh năng hữu
ch như nh nh ch ng phát hiện, c ập
cố và h i phục cung cấp điện nhằm gi m
thi u tối đ nh hưởng c
cố; cung cấp c ng cụ giám át thời gi n th c và điều
hi n từ x
à m t thành ph n qu n t ọng t ong m h nh ưới điện th ng minh mà
các c ng t điện c đ ng x d ng. Với
thành c ng c hệ thống t đ ng h
ưới ph n phối, các c ng t điện c c thêm cơ h i đ thiết ập nên m h nh inh
do nh mới đ tăng thỏ mãn c
hách hàng, v dụ như n ng c o mức đ ẵn àng
và đ tin cậ cung cấp điện t ong thời đại c ng nghiệp.
N i m t cách hác, cấu t c ưới điện ph n phối với đường d ph n phối dài

c th còn g nên những vấn đề nghiêm t ọng hác, thậm ch ng c hi điện vẫn
ẵn àng. Vào m hè, hi mà tất c các hách hàng ật điều hò , t i c đường d


9

ph n phối tăng c o, dẫn đến quá nhiệt do quá t i m t ố thiết ị. Đ
à ngu ên nh n
qu n t ọng g nên các vấn đề về ổn định điện áp và chất ượng điện năng. Việc t ch
hợp điện ế điện tử c h năng c t t i à m t gi i pháp qu n t ọng đ dịch chu n
t i đỉnh. ch u Âu, các t ạm ph n phối được t ch hợp và t đ ng h
ử dụng các
vi xử ý t ên nền t ng hệ thống ơ e o vệ, điều hi n ngăn , RT
cho phép
điều hi n từ x và gi m thời gi n mất điện. Tu nhiên, đối với các xuất tu ến ph n
phối ng n th h ng được ph n đoạn và các t ạm ph n phối hạ thế được vận hành
ằng t .
Tu nhiên, việc gi tăng t ch hợp các ngu n năng ượng ph n tán, v dụ như hệ
thống pin năng ượng m t t ời ở cấp hạ áp, các má phát điện gi ở cấp t ung áp g
nên các vấn đề về chất ượng điện áp. Với việc t ch hợp các “má phát” nà th hệ
thống ph n phối h ng còn à hệ thống h nh ti , và h ng còn d dàng đ c th
o
vệ ởi hệ thống ơ e quá dòng v hướng. T ong tương i th việc áp dụng hệ thống
ơ e o ệch ẽ được th c hiện đ đáp ứng được các êu c u hi t ch hợp các ngu n
năng ượng ph n tán.
Đối với hệ thống t đ ng h
ưới ph n phối, việc giám át và điều hi n từ x
các t ạm ph n phối thứ cấp à vấn đề ch chốt. Ch nh v thế, việc t o đổi th ng tin
giữ các thành ph n và hệ thống DMS d t ên các gi o thức phổ iến và được o
mật. Qu n đi m c t u ền tin à ph i inh đ ng ởi các c ng nghệ và m i t ường

tu ền tin hác nh u đ ph hợp với các điều iện đị ý và hạ t ng [8,12,15].

1 2 M t ố nguyên tắc phối hợp các thiết b tự đ ng t ong lưới điện ph n
phối
ế ị
(Re ose )
1. Nguyên tắc phối hợp làm việc

o

Rec o e à thiết ị t điều hi n d ng đ c t, đ ng ại t đ ng m t mạch điện
xo chiều với m t chu t nh mở, đ ng ại định t ước, c ng với các chức năng h i
phục, giữ t ạng thái đ ng h c t hẳn [5, 7].
T c th xem Rec o e = má c t + hệ thống

o vệ, điều hi n t ch hợp.

Do đ , hi ử dụng Rec o e àm thiết ị ph n đoạn,
cố x
ở ph n đoạn
nào, Rec o e ph n đoạn c ph n đoạn đ ẽ tác đ ng c ập ph n đoạn ị
cố.
Đối với ưới mạch vòng ho c được cấp điện từ nhiều ngu n, các ph n đoạn h ng ị
cố ẽ được cấp điện từ các ph n đoạn hác tuỳ theo ơ đ ết ưới nhờ t đ ng
hoá mạch vòng. Đ thấ õ điều nà t xét ưới điện ph n phối g m 3 ngu n cung
cấp từ các TBA 1, 2, 3 như h nh 1.2.
Lưới điện mạch vòng ử dụng các e o e ph n đoạn được qu định như

u


- Rec o e đ u tiên t nh từ má c t c các TBA ngu n được gọi à eede
ec o e ( R), th ng thường ở t ạng thái đ ng.


10

- Rec o e iên ạc được gọi à Tie ec o e (TR), được ử dụng như thiết ị
ph n đoạn tách h i xuất tu ến và th ng thường ở t ạng thái mở.

Hình 1.2: Lưới điện phân phối gồm 3 nguồn cung cấp
- Các ec o e ph n đoạn nằm giữ eede ec o e và Tie ec o e được gọi à
Midd e ec o e (MR), ố ượng MR h ng hạn chế.
Các reclose t ên đều được cài đ t đ ng

p ại, gi thiết 3

n.

(Lưu ý chữ
u ý hiệu các Rec o e ý hiệu chiều c ng uất theo hướng ết
ưới cơ n; chữ
ý hiệu đổi chiều c ng uất, c ng uất nhận theo hướng ngược ại,
hệ thống vận hành theo phương thức ết ưới cố).

2. Nguyên lý hoạt động của các Recloser
Đối với các ưới điện mạch vòng ho c được cấp điện từ nhiều ph ử dụng các
ec o e ph n đoạn c th th c hiện t đ ng hoá mạch vòng, c ập ph n đoạn
cố
và tái cấu t c mạng điện theo các qu t c sau :
- Ngu ên t c 1 Các ec o e

- Ngu ên t c 2

ẽ hoá

u ố n đ ng ập ại h ng thành c ng.

R ẽ c t hi ị mất ngu n.

- Ngu ên t c 3 MR ẽ t đ ng chu n nh m o vệ và chế đ c t đ ng ại m t
n t ong ho ng thời gi n ng n u hi ị mất ngu n.
- Ngu ên t c 4 TR ẽ t đ ng chu n nh m o vệ và đ ng ại m t
ho ng thời gi n ng n hi m t ph mất ngu n và m t ph c ngu n.

n t ong

- Ngu ên t c
R ẽ đ ng ại hi n nhận thấ ngu n được cung cấp t ở ại
u hi n c t ho c hi n nhận thấ c ngu n từ c h i ph .
- Ngu ên t c 6 MR ẽ đ ng ho c h i phục ại nh m
thấ c ngu n từ h i ph .
- Ngu ên t c

TR ẽ c t

o vệ

n đ u hi nhận

hi n dò nhận thấ c ng uất gi m ho ng


%


11

ho c hướng c ng uất qu n đổi chiều.
Nguyên t c 1 đến ngu ên t c 4 d ng đ t đ ng c ập ph n đoạn ị
cố,
ngu ên t c đến ngu ên t c d ng đ tái ập t ạng thái ưới điện n đ u [4,8].

3. Nguyên tắc phối hợp đặc tính thời gian các Recloser
Đ đ m o t nh chọn ọc, hi c
cố t ên ph n đoạn nào chỉ c Recloser
ph n đoạn đ tác đ ng c ập ph n đoạn ị
cố, các Rec o e ph i phối hợp thời
gi n và hướng o vệ (đối với ưới điện ph n phối mạch vòng) với nh u theo 2
ngu ên t c c
o vệ quá dòng, cụ th như u
- Nguyên tắc thứ nhất Phối hợp o vệ theo ngu ên t c thời gi n, tức à o vệ
càng đ t g n về ph ngu n cung cấp th c thời gi n tác đ ng càng ớn. Đ
à o
vệ quá dòng c thời gi n.

Hình 1.3: Nguyên tắc phối hợp đặc tính thời gian các recloser
Đặc tính thời gian độc lập (1), phụ thuộc (2) và hổn hợp (3, 4)
- Nguyên tắc thứ hai Phối hợp theo ngu ên t c dòng ng n mạch, ngu ên t c
nà d vào t nh chất dòng ng n mạch đi qu chỗ đ t o vệ ẽ gi m xuống hi ng n
mạch càng x ngu n cung cấp. Dòng hởi đ ng c
o vệ IKĐ được chọn ớn hơn t ị
ố ớn nhất c dòng t ên đoạn được o vệ hi x

ng n mạch ở đoạn ề (cách x
ngu n hơn). Nhờ vậ
o vệ c th tác đ ng chọn ọc h ng thời gi n. Ch ng được
gọi à o vệ dòng điện c t nh nh.
Trong quá trình t nh toán ch ng t ph i
ec o e t ên cơ ở dòng ng n mạch t nh toán đ m

M

s

ýk

dụ

q



chọn đ c t nh o vệ c các
o các ngu ên t c trên [2,5].

o

ò

- Đối với Feeder Recloser (FR): Feeder Recloser lu n g n ngu n cung cấp nhất
và h ng o giờ cho dòng c ng uất qu n theo hướng ngược ại. Đ
à mục đ ch
c qu t c 2, đ cách ngu n hi ị

cố. V thế, t đ ng hoá mạch vòng h ng
cố g ng đ ng R đ cấp theo hướng ngược ại.


12

- Còn Middle recloser được hoạt đ ng theo ngu ên t c hác, v vậ c th cho
dòng c ng uất qu n theo c h i hướng. Do đ , t ong m t mạng c th h ng c
Middle recloser nhưng ph i c eede Rec o e . T ong t ường hợp ý tưởng, má c t
xuất tu ến ở các t ạm 11 V ho c t ạm t ung gi n c th xem à eede Rec o e ,
điều nà cho phép mở ng phạm vi t đ ng hoá mạch vòng cho c ơ đ .
- Đối với Middle recloser (MR) : Theo qu t c 3, hi mất ngu n Midd e
ec o e ẽ chu n ng nh m o vệ và chu n chế đ đ ng p ại m t n. Nếu u
ho ng thời gi n t được định t ước mà Midd e ec o e h ng ị ng t, n ẽ
hỏi
chế đ ng t m t n và chu n ng chế đ đ ng p ại hi c
cố mới x

ph n đoạn hác.
- Đối với Tie Recloser (TR) : Khi ử dụng ơ đ t đ ng hoá mạch vòng àm
chức năng c
ơ đ t đ ng chu n t i th TR ph i được cài đ t chế đ “TR phục
h i m t ph ” (“ TR e to e one w ”). TR chỉ tác đ ng hi mất ngu n t ên ph t i
nếu ngu n d phòng à c ẵn. Còn t ong t ường hợp ngu n d phòng (ph ngu n
c TR) ị mất; TR h ng được phép đ ng đ cấp ngược ại cho ngu n d phòng từ
ngu n ch nh .
- Thời gian trễ để bắt đầu tự động hoá mạch vòng (Loop Automation TimeoutLA), t đ ng hoá mạch vòng được hởi đ ng hi ngu n điện áp ị mất h được
phục h i t ên đường d . Mất ngu n còn x
t ong quá t nh đ ng ập ại; do đ đ
ngăn ch n t đ ng hoá mạch vòng àm việc hi t đ ng ại đ ng hoạt đ ng, c m t

ho ng thời gi n t ph i t i qu t ước hi t đ ng hoá mạch vòng t đ u. Kho ng
thời gi n t nà được thiết đ t ởi người ử dụng, ớn hơn ho ng thời gi n ớn nhất
c chuỗi đ ng ại.
S u hi mất ngu n, R và MR ph i tu n theo qu t c 2 và qu t c 3 t ước hi
TR đ ng theo qu t c 4. Như vậ , đ phối hợp đ ng th “ Loop Autom tion Timeout
” c TR ph i ớn hơn các Rec o e hác. Thời gi n nà c th đ t đi n h nh à 3
đối với R và MR, còn 4 đối với TR.
- Chế đ “ T đ ng phục h i ” Ngoài h năng t đ ng cách
cố và định
ại cấu h nh cho mạng, còn c h năng t đ ng phục h i; tức u hi
cố đã h c
phục, t đ ng hoá mạch vòng c th phục h i ại cấu h nh nh thường c mạng.
Điều nà chỉ c th được th c hiện nếu chế đ “T đ ng phục h i” được ật (ON).
Như vậ , t nh t phục h i cấu h nh nh thường c mạng tuỳ thu c vào đ c đi m t
đ ng phục h i c ch nh mỗi Rec o e t ong ơ đ t đ ng hoá mạch vòng [8,13].
1. Chế đ “T đ ng phục h i” T t (O

).

2. Tiến hành đ ng m t ec o e đ ng mở đ thử ph n đoạn ị
cố. Nếu
Rec o e nà h ng ị ng t, tức
cố đã được oại ỏ hoàn toàn. S u đ tiến hành
phục h i ại cấu h nh nh thường c mạng theo cách th ng thường (V dụ như đ ng
các Rec o e hác đ ng mở i mới mở TR). Việc điều hi n đ ng/mở nà c th đư-


13

ợc th c hiện ằng t


tại mỗi thiết ị ho c điều hi n từ x (SCADA).

3. Bật “T đ ng hoá mạch vòng” ở mỗi thiết ị hi n đã t ở về t ạng thái
thường.

nh

4. Chế đ “T đ ng phục h i” Bật (ON).
5. Tiến hành đ ng m t Rec o e đ ng mở đ thử ph n đoạn ị
cố. Nếu
Rec o e nà h ng ị ng t, tức
cố đã được oại ỏ hoàn toàn; th u m t ho ng
thời gi n định thời t đ ng hoá mạch vòng (Loop Autom tion Timeout), các
Rec o e hác đ ng mở ẽ t đ ng đ ng ại ởi “T đ ng phục h i”. Đ ý ằng chế
đ t đ ng hoá mạch vòng vẫn đ ng ật (ON) ở các Recloser này.
6. Bật chế đ t đ ng hoá mạch vòng ở Rec o e mà được đ ng ằng t .
. Ki m t TR c được mở t đ ng ởi “T đ ng phục h i” (nếu “ T đ ng
phục h i ” đã ật ở TR) và ngu n cung cấp hiện diện ở h i ph c TR. Nếu TR
h ng mở th c h năng do việc chu n đổi dòng c ng uất qu TR theo hướng
ngược ại h ng đ đ hởi đ ng chế đ “ T đ ng phục h i ”. T ong t ường hợp
nà , mở TR ằng t , i m t ngu n à hiện c ở c h i ph c TR th ật ại chế
đ t đ ng hoá mạch vòng cho n . Còn nếu h ng c ngu n ở c h i ph c TR th
ngu ên nh n à do ưới, nên c n ph i được i m t và ử chữ .
- Ph n iệt h i t ạng thái “Khoá” (Lookout) và “Kết th c chuỗi tác đ ng” (End
of Sequence) : Đối với các Rec o e h ng được ật “ T đ ng phục h i ”, m t
cố
du t ẽ àm cho Rec o e t i qu toàn
chuỗi đ ng p ại, và ết th c với
Rec o e mở t ong t nh t ạng h (“ Loc out ”). Rec o e ẽ h ng đ ng ại nếu

h ng c
c n thiệp c nguời vận hành.
- Khi ật chế đ “ T đ ng phục h i ”; ng c khi Rec o e đã t i qu toàn
chuỗi đ ng ại và “ Loc out ”, ập t nh t đ ng vẫn c th
ệnh đ ng ở m t thời
gi n u đ . T ong t ờng hợp nà , t ạng thái c Rec o e h ng th được i u di n
ằng “Loc out” v từ “ Loc out ” ý n i ec o e ẽ h ng th c hiện ất ỳ m t tác
đ ng t đ ng nào thêm nữ cho đến hi c
c n thiệp c người vận hành. L c
nà , th thế “Loc out” ằng “ End of Sequence ”[3,5].

M

s

1. Tự động hoá mạch vòng lưới điện trung thế trên không
Schneide E ect ic đã đư
các gi i pháp t phục h i cho c ưới t ên h ng và
ưới ng m d
t ên ngu ên ý LISR định vị
cố ( u t Loc tion), c ập
(I o tion) và tái ập cung cấp điện (Se vice Re to tion). Gi i pháp t đ ng h
mạch vòng (Loop Autom tion) đã được áp dụng thành c ng từ hơn 1 năm qu cho
ưới điện t ung thế t ên h ng ở M , Úc, B xin, H ng K ng d t ên má c t t
đ ng ại ( ec o e ) và má ng t ph n đoạn ( ection i e ) c Schneide E ect ic.
Cấu t c gi i pháp:


14


- Lưới điện t ên h ng m t mạch vòng tạo ởi 2 xuất tu ến u t ạm iến áp
c o/ t ung thế. Các thiết ị đ ng c t t ong mạch vòng à các ec o e / ection i e
với 3 chức năng ch nh, h i áo th ng qu ph n mềm t ong t điều hi n đi èm.

Hình 1.4: Cấu tr c giải pháp tự động hóa mạch vòng cho lưới điện trung thế
trên không
- Chức năng eede (đ u ngu n) vị t đ u xuất tu ến ( 1 và 2), thường đ ng.
- Chức năng Mid-point (đi m giữ ) các vị t nằm giữ đ u xuất tu ến và đi m
gi o h i xuất tu ến mạch vòng (M1, M2 và M3, M4), thường đ ng.
- Chức năng Tie ( iên ết) vị t gi o giữ h i xuất tu ến (T), thường mở
Khối điều hi n/ vận hành

og m

- Chỉ các t điều hi n c các thiết ị eede / Mid-point/ Tie cho gi i pháp
“T đ ng mạch vòng th ng thường”.
- Các t điều hi n và hệ thống t u ền th ng giữ ch ng đ gi o tiếp đ ng cấp
(th ng qu TCP/IP, R dio, h cáp qu ng) cho gi i pháp “T đ ng mạch vòng th ng
minh”.
- Các t điều hi n và hệ thống t u ền th ng ết nối từ ch ng về t ung t m điều
hi n (với các gi o thức DNP3, IEC 6 8 -5-1 1/ 1 4 h Mod u ) đ điều hi n từ
trung tâm.
Gi i pháp “T đ ng mạch vòng th ng thường” được minh họ th ng qu các
uật vận hành cài đ t t ước cho t điều hi n thiết ị đ ng c t theo m t v dụ với


×