Tài liệu Qhdvi_chapxi_dieudo ttvt

Ch−¬ng XI ®iÒu ®é vµ th«ng tin hÖ thèng ®iÖn viÖt nam 11.1 Định hướng phát triển hệ thống điều độ Trong chương I đã nêu tóm tắt hiện tạng tổ chức và khả năng điều khiển HTĐ của TTĐĐQG. Chương này tập trung những nét chính về quy hoạch phát triển HT điều độ quốc gia trong giai đoạn tới Hiện nay đã và đang hình thành thị trường điện tại Việt Nam, thị trường điện lực được xây dựng và phát triển theo nguyên tắc công khai, bình đẳng, cạnh tranh lành mạnh, có sự điều tiết của Nhà nước để nâng cao hiệu quả trong hoạt động điện lực; bảo đảm quyền và lợi ích hợp pháp của các đơn vị điện lực và khách hàng sử dụng điện; thu hút mọi thành phần kinh tế tham gia hoạt động phát điện, phân phối điện, bán buôn điện, bán lẻ điện và tư vấn chuyên ngành điện lực. Nhà nước độc quyền trong hoạt động truyền tải, điều độ hệ thống điện quốc gia. Trong giai đoạn đầu thị trường điện Việt Nam được xác định theo mô hình một người mua (single buyer). Thị trường điện một người mua có thể xác định như sau: - Chỉ có một bên sẽ mua điện và bán lại điện (Bên mua điện duy nhất - single buyer). - Tất cả các nhà máy điện sẽ bán điện cho Bên mua trên duy nhất cơ sở cạnh tranh. - Các khách hàng dùng điện sẽ mua điện của Bên mua điện duy nhất theo giá điện hợp lý. - Bên mua điện duy nhất sẽ quản lý lưới điện, lập quy hoạch dài hạn và xác định quy mô đầu tư nhằm đảm bảo các dịch vụ cung cấp điện. - Phương thưc mua bán điện có thể dựa trên cơ sở các hợp đồng song phương giữa bên mua và bên bán. Bên mua điện duy nhất có thể mua điện trên cơ sở hợp đồng song phương sau đó bán cho khách hàng bằng giá mua điện công thêm phí truyền tải. Trong điều kiện Việt Nam có thể xác định: II-1 - - EVN sẽ trở thành Bên mua điện duy nhất và ký các hợp đồng mua bán điện song phương với các nhà sản xuất điện trong và ngoài EVN. Trên cơ sở các hợp đồng mua bán điện và dự báo phụ tải TT Điều độ hệ thống điện quốc gia (ĐĐQG) sẽ lập ra phương thức vận hành tháng, tuần theo thứ tự giá bán điện cùng với tính toán mức độ an toàn của lưới điện. Độ chênh lệch giữa phương thức vận hành tháng hoặc tuần sẽ được điều chỉnh bằng phương thức vận hành ngày. 11.1.1 Hệ điều độ theo kịch bản thị trường Trong tương lai, nhiệm vụ của Trung tâm Điều độ HTĐ Quốc gia có thể sẽ được mở rộng với mục tiêu vận hành toàn bộ thị trường điện Việt Nam. Với kịch bản thị trường điện này, công tác Điều độ HTĐ Quốc gia sẽ bao gồm: - Điều hành hệ thống (System Operator) với sự trợ giúp của hệ thống SCADA/EMS theo phân cấp mới. - Vận hành thị trường (Market Operator) với các chức năng giám sát, vận hành thị trường điện . 1 Quyền hạn của TT điều độ quốc gia - Chỉ huy, điều khiển các đơn vị phát điện, truyền tải điện, phân phối điện thực hiện phương thức vận hành hệ thống điện quốc gia; - Được điều chỉnh kế hoạch, phương thức huy động công suất các nhà máy điện; - Chỉ huy xử lý các tình huống khẩn cấp hoặc bất thường trong hệ thống điện quốc gia; huy động công suất, điện năng của các nhà máy điện trong hệ thống điện quốc gia; chỉ huy việc thao tác lưới điện truyền tải và lưới điện phân phối; ngừng hoặc giảm mức cung cấp điện trong trường hợp có nguy cơ đe doạ đến sự vận hành an toàn, tin cậy của hệ thống điện quốc gia; - Yêu cầu các đơn vị điện lực có liên quan cung cấp thông tin về đặc tính kỹ thuật, khả năng sẵn sàng tham gia vận hành và mang tải của các trang thiết bị phát điện, truyền tải điện và phân phối điện; nhu cầu sử dụng điện của khách hàng để xác định phương thức vận hành hệ thống điện quốc gia; 2 Nhiệm vụ của TTĐĐQG - Bảo đảm vận hành hệ thống điện quốc gia an toàn, ổn định, kinh tế; - Bảo đảm các tiêu chuẩn tần số hệ thống điện quốc gia và điện áp trên lưới điện truyền tải quốc gia; II-2 - - - 3 Tuân thủ các quy định về điều độ hệ thống điện quốc gia trong thị trường điện lực, lưới điện truyền tải và các hướng dẫn của cơ quan điều tiết điện lực, đơn vị điều hành giao dịch thị trường điện lực; không phân biệt đối xử trong việc huy động công suất, điện năng của các đơn vị phát điện trong hệ thống điện quốc gia; Lập và thực hiện phương thức vận hành hệ thống điện quốc gia trên cơ sở kế hoạch, phương thức huy động công suất các nhà máy điện và các dịch vụ phụ trợ do đơn vị điều hành giao dịch thị trường điện lực công bố; đ) Thông báo số lượng công suất, điện năng và các dịch vụ phụ trợ đã được huy động để đơn vị điều hành giao dịch thị trường điện lực lập hoá đơn thanh toán; Báo cáo kịp thời với cơ quan điều tiết điện lực và thông báo cho đơn vị điều hành giao dịch thị trường điện lực về những tình huống khẩn cấp hoặc bất thường đe dọa nghiêm trọng đến sự vận hành an toàn, tin cậy của hệ thống điện quốc gia; Phân cấp điều độ Hình 11.1. Cấu trúc phân cấp Điều độ vận hành Thị trường điện NLDC Trung tâm Điều độ Quốc gia NRLDC CRLDC Điều độ miền Bắc PC1 PC2 Điều độ miền Trung PC3 Hà nội HCMC Đồng Nai II-3 SRLDC Điều độ miền Nam Hải Phòng Ninh Bình Ltd Hình 11.2. Cấu trúc thông tin định hướng vận hành hệ thống và vận hành thị trường điện NLDC NLDC Điều độ viên Vận hành Thị trường HIS Khách hàng EVN SCADA/EMS Điều độ viên nước ngoài ICCP WebInfo Server(s) Internet/ Intranet F I R E W A L L Server Truyền tải, Phân phối, Thị trường, cơ quan Chính phủ Internet/ Intranet Điều phối viên Thị trýờng và các thành viên CRLDC SCADA SRLDC SCADA IEC-60870-5101 other IEC-60870-5101 other IEC-60870-5101 other RTUs SASs RTUs SASs RTUs SASs NRLDC SCADA IEC-60870-5101 other Nhà máy điện và trạm 500kV 11.2 Hệ thống SCADA/EMS Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ứng dụng của các hệ thống thông tin đo lường điều khiển xa ngày càng rộng. Xét trong phạm vi một nhà máy điện, đó là hệ thống tự động hoá nhà máy (Distributed Control System - DCS), đối với trạm biến áp là hệ thống tự động hoá trạm (Substation Automation System - SAS). Từ năm 1994 cùng với việc xây dựng hệ thống tải điện 500 kV, Trung tâm Điều độ HTĐ quốc gia ra đời với phần trung tâm của nó là hệ thống SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition - Hệ thống giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu), hệ thống hiện tại đang sử dụng là giai đoạn 2 - hệ thống SCADA/EMS (Energy Management System - Hệ thống quản lý năng lượng). Tuy nhiên hệ thống hiện tại không đáp ứng được các yêu cầu vận hành ngày càng cao, đặc biệt trong tương lai khi vận hành thị trường điện với đầy đủ các chức năng của một thị trường điện hoàn chỉnh. II-4 11.2.1 1. Nguyên tắc làm việc của hệ thống SCADA Hệ SCADA là trái tim của Trung tâm Điều độ Quốc gia (ĐĐQG). Nguyên tắc làm việc của hệ thống SCADA như sau: Thu thập số liệu Dữ liệu từ các trạm biến áp và các nhà máy điện được chia làm ba loại chính: . Dữ liệu trạng thái: trạng thái các máy cắt, dao cách ly, dao tiếp địa, các khoá điều khiển từ xa/tại chỗ v.v... Các cảnh báo của các bảo vệ. . Dữ liệu tương tự: Công suất tác dụng MW, phản kháng MVAr, điện áp, dòng điện, vị trí nấc biến áp v.v... . Dữ liệu tích luỹ theo thời gian: Điện năng kWh, kvarh v.v... Các dữ liệu trạng thái từ các rơ le trung gian được đưa vào các đầu vào số của RTU, còn các dữ liệu tương tự từ cuộn thứ cấp của máy biến dòng điện và điện áp được đưa vào các bộ biến đổi (tranducer), đầu ra của bộ biến đổi được đưa vào các vỉ đầu vào tương tự của RTU. Tại RTU dữ liệu được số hoá và thông qua kênh truyền (giao thức) gửi về trung tâm điều độ. 2. Điều khiển Lệnh điều khiển từ hệ thống SCADA của trung tâm điều độ thông qua kênh truyền gửi đến RTU (Remote Terminal Unit - Thiết bị đầu cuối) (hoặc SAS, DCS), các lệnh điều khiển có thể là: . Lệnh đóng cắt máy cắt, dao cách ly, dao tiếp địa (open/close). . Lệnh điều khiển tăng giảm (Raise/Lower) . Lệnh điều khiển thay đổi giá trị đặt (Setpoint) - Giám sát: Dữ liệu thu thập từ các trạm về trung tâm điều khiển sẽ được máy tính xử lý: + Hiển thị trên các sơ đồ, bảng biểu và các dạng đồ thị xu hướng. + Đối với dữ liệu trạng thái (máy cắt, dao cách ly, cảnh báo v.v...) khi phát hiện ra có sự thay đổi trạng thái hệ thống SCADA sẽ phát cảnh báo bằng âm thanh và dòng thông báo để lôi kéo sự chú ý của người vận hành. II-5 + Đối với dữ liệu giá trị đo xa, dữ liệu nhận được sẽ được kiểm tra so sánh với các ngưỡng dưới và ngưỡng trên (đã được định trước), nếu giá trị đo được bị vi phạm thì hệ thống sẽ phát cảnh báo cho người vận hành. 3. Truyền dữ liệu Thủ tục truyền tin - Đối với các RTU kết nối trực tiếp sử dụng thủ tục truyền tin tiêu chuẩn quốc tế IEC 60870-5-101. - Kết nối giữa các Trung tâm Điều độ sử dụng thủ tục truyền tin ICCP (Inter Control Centre Communication Protocol) trao đổi thông tin. Thông tin liên lạc Hệ thống truyền dữ liệu có nhiệm vụ liên lạc giữa ĐĐQG và các RTU nối trực tiếp, các RTU hai cổng lắp đặt ở các nhà máy điện chính và liên lạc với các Trung tâm Điều độ HTĐ miền qua các đường truyền theo thủ tục truyền tin ICCP. Những quan tâm chính khi thiết kế hệ thống truyền dữ liệu là: • Tương thích về độ rộng băng tần đối với các mục tiêu về sự đáp ứng và hoạt động, • Yêu cầu tính sẵn sàng cao cho các đường truyền nối với các nhà máy chính. Yêu cầu thứ hai dẫn đến nhu cầu về đường truyền kép tới các nhà máy điện chính. a. Truyền dữ liệu đến ĐĐQG từ các RTU nối trực tiếp Các đường truyền dữ liệu từ ĐĐQG đến các RTU nối trực tiếp, gồm cả các đường thứ hai (alternative route), do ETC cung cấp cho ĐĐQG. b. Truyền dữ liệu từ RTU hai cổng tại các nhà máy điện chính Có hai khả năng cho ĐĐQG lấy dữ liệu từ các RTU hai cổng này: thứ nhất là thu thập dữ liệu từ server đặt ở ĐĐ miền (qua ICCP), thứ hai là lấy dữ liệu trực tiếp từ RTU (sử dụng thủ tục IEC 870-5-101) Dữ liệu từ RTU hai cổng được đi theo các đường riêng biệt đến ĐĐQG như vậy ở đây sẽ có dự phòng hoàn toàn. Đường chính cho dữ liệu là đường truyền trực tiếp từ RTU của nhà máy theo thủ tục IEC 870-5-101, tín hiệu của nó đi thẳng đến ĐĐQG qua II-6 mạng viba/OPGW hiện tại. Đường kia đi về ĐĐ miền và sau đó qua ICCP đến ĐĐQG. Dữ liệu từ cổng thứ hai của RTU sẽ đi thẳng đến ĐĐ miền. c. Các đường truyền dữ liệu đến ĐĐ miền theo thủ tục truyền tin ICCP Đường truyền theo ICCP sẽ qua OPGW. Để tăng mức độ sẵn sàng, từ A0 đến A2 và A3 đều có đường truyền kép qua cáp quang của tuyến đường dây 500 kV Bắc - Nam. Từ A0 đến A1 do khoảng cách ngắn nên được nối bằng một đường cáp quang riêng (cấu hình kép). 11.2.2 1. Thiết kế định hướng hệ thống SCADA/EMS HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG SCADA/EMS Hiện nay hệ thống SCADA/EMS Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia và Trung tâm Điều độ Hệ thống điện miền bao gồm: ƒ SCADA/EMS tại Trung tâm Điều độ HTĐ Quốc gia là hệ thống RANGER do ABB (Mỹ) cung cấp và đưa vào vận hành từ tháng 3 năm 2001 ƒ SCADA/EMS tại Trung tâm Điều độ HTĐ miền Nam là hệ thống EMP do hãng Areva (Pháp) cung cấp và đưa vào vận hành từ tháng 12 năm 2000. ƒ SCADA/EMS tại Trung tâm Điều độ HTĐ miền Trung là hệ thống EMP do hãng Areva (Pháp) cung cấp. ƒ SCADA/EMS tại Trung tâm Điều độ HTĐ miền Bắc là hệ thống SPIDER do hãng ABB (Thụy Điển) cung cấp. 2. HỆ THỐNG SCADA/EMS TẠI TRUNG TÂM ĐIỀU ĐỘ QUỐC GIA a. Phần cứng - Máy tính chủ của các ứng dụng (RAS): Compaq ALPHASERVER Model 1200 5/533. + Hệ điều hành Digital Unix. + Duy trì cơ sở dữ liệu của RANGER. + Hỗ trợ tất cả các chức năng SCADA và các phần mềm ứng dụng. + Điều khiển đặt lại cấu hình và khởi động hệ thống. + Các chức năng quản lý cấu hình hỗ trợ dự phòng chuyển đổi qua lại giữa phần chính và dự phòng. II-7 - Máy tính chủ thu thập dữ liệu (RDAS): Digital Modular Computer + Hệ điều hành Digital Unix. + Giao diện đầu cuối giữa RAS và các RTU. + Cung cấp các chức năng thu thập dữ liệu từ các RTU . Xác nhận tính đúng đắn của dữ liệu. . Kết nối đưa các lệnh giám sát đến các RTU. . Nhận và xác nhận phản hồi kiểm tra các lệnh giám sát. . Theo dõi và điều khiển thông tin liên lạc giữa RTU và RAS. + Có 2 RDAS được đặt cấu hình chạy song song - Máy tính chủ quản lý giao tiếp người máy: + Phục vụ cho các trạm làm việc RANGER. + Duy trì sao chép một phần cơ sở dữ liệu giúp truy nhập dữ liệu . Hiển thị đồ hoạ . Hiển thị font và các biểu tượng + Hỗ trợ các chức năng SCADA . Nhận/cập nhật màn hiển thị và tạo màn hiển thị . Các chức năng ghi nhật ký và vẽ đồ thị + Duy trì thông tin liên lạc với các Console. + Thực hiện các chức năng bên trong RAS. - Máy tính chủ quản lý kết nối giữa các Trung tâm + Quản lý việc truyền và nhận thông tin giữa RANGER và hệ thống máy tính xa. + Các đặc tính chủ yếu là: . Người vận hành có thể lựa chọn kích hoạt/không kết nối. . Kết nối và giám sát lỗi. . Các kết nối có dự phòng. II-8 . Việc truyền dữ liệu theo chu kỳ thường xuyên hoặc theo ngoại lệ. . Các yêu câu điều khiển giám sát có thể là gửi hoặc nhận từ hệ thống xa. + Digital Personal Workstation 500au/GL System. - Máy tính chủ lưu giữ dữ liệu quá khứ + Thu thập dữ liệu từ hệ thống RANGER. + Thu thập dữ liệu quá khứ có các tính năng sau: . Thu thập hàng loạt các dữ liệu khác nhau: Trạng thái, tương tự, luỹ kế, dữ liệu từ cơ sở dữ liệu tích hợp của RANGER. + Thuật toán nén nhiều lần để giảm thiểu dung lượng đĩa. + Digital Personal Workstation 500au/GL System. - Máy tính khai thác dữ liệu quá khứ: + Cung cấp giao diện MMI với chức năng lưu giữ số liệu quá khứ. + Compaq Pentium PCs running Windows NT. + Compaq DeskPro 4000 Pentium II. - Các trạm làm việc + Cung cấp giao tiếp thực tế với người dùng của RANGER. + Duy trì giao diện đồ hoạ với người dùng. + Thực hiện các tuỳ chọn an toàn đã chọn. + Tất cả các hệ thống console của các trạm làm việc dựa trên Compaq Personal Workstation 500au/GL. - Hệ thống màn hình dùng đèn chiếu + Mauell Corporation độ phân dải cao 1x2 mảng với bộ điều khiển EX2000 bao gồm cả điều khiển cáp ống. + Kích thước tổng: cao 2.1m x 5.4 m dài. - Trạm thời tiết: thu thập thông tin về nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió, ánh sáng và các thông tin đó được chuyển đến hệ thống SCADA/EMS thông qua RTU tại chỗ. II-9 Hình 11.3: Cấu hình hệ thống SCADA/EMS Ranger của Trung tâm Điều độ HTĐ Quốc gia (A0) Trạm làm việc của học viên DTS có 2 màn hình Ba trạm làm việc của kỹ sư điều hành, mỗi trạm có 3 màn hình Trạm làm việc bảo dưỡng/phát triển hệ thống có 2 màn hình Hệ thống đèn chiếu Máy tính chủ kép lưu trữ dữ liệu quá khứ Máy tính kép khai thác dữ liệu quá khứ Hai trạm làm việc dùng máy tính PC LA30W-CC Matrix Printer PC LAN EMS LAN 1 EMS LAN 2 máy tính chủ RANGER DTS Máy tính chủ thu thập dữ liệu chính RANGER Máy tính chủ chính và dự phòng trong RANGER chạy các ứng dụng Máy tính chủ dự phòng thu thập dữ liệu RANGER Satellite Clocks Listening Mode Listening Mode Modems Modems Hai máy in laser khổ A3/A4 Tone Bridges Trạm thời tiết Máy tính chủ kép cho ICCP Đến MUX. RTU tại chỗ Đến RTUs II-10 Hai máy in màu 3 cổng kép WAN nối với các trung tâm điều độ b. Phần mềm - Phần mềm thu thập dữ liệu: Điều khiển và phối hợp tất cả các thông tin liênlạc với RTU và trung tâm máy tính xa và xử lý tất cả các dữ liệu liên quan + Thu thập dữ liệu từ các thiết bị đầu cuối xa (RTUs). + Thu thập dữ liệu từ các kết nối máy tính khác. + Cho phép tính toán số liệu trong một RTU. + Cho phép người vận hành gửi lệnh điều khiển đến các RTU - Phần mềm giao diên người/máy: + Giao diện console. + Nhận và cập nhật hiển thị. + Nhập dữ liệu. + Ghi nhật ký. + Vẽ biểu đồ, đồ thị. + Phát cảnh báo. - Phần mềm thực hiện: + Khởi động hệ thống. + Quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ. + Thực hiện các nhiệm vụ khác. - Điều khiển và giám sát các thiết bị kết nối, liên lạc + Đếm lỗi của hệ thống. + Chuyển đối đấu nối của các console. - Các ứng dụng SCADA: + Tính toán thời gian thực: Thực hiện các biểu thức tính toán và lô-gic của người vận hành sử dụng dữ liệu trạng thái và thời gian thực trong cơ sở dữ liệu thời gian thực. Kết quả tính toán cũng được lưu trong cơ sở dữ liệu thời gian thực. + Phân tích nhiễu loạn. + Số liệu quá khứ. - Bảo dưỡng cơ sở dữ liệu và màn hiển thị: II-11 + Soạn thảo cơ sở dữ liệu. + Cập nhật cơ sở dữ liệu trực tuyến. + Xây dựng cơ sở dữ liệu. c. Vị trí đặt RTU Hệ SCADA/EMS của ĐĐQG có Trung tâm điều khiển (CC) và 6 RTU tại các trạm 500 kV, 1 RTU 2 cổng đặt tại nhà máy thủy điện Hoà Bình, các RTU 2 cổng khác thuộc các trung tâm Điều độ HTĐ miền. Bảng 2. Danh sách các trạm, nhà máy nối trực tiếp với A0 STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 2. Trạm Trạm 500 kV Hòa Bình Trạm 500 kV Hà Tĩnh Trạm 500 kV Đà nẵng Trạm 500 kV Pleiku Trạm 500 kV Phú Lâm Nhà máy điện Hòa Bình Nhà máy điện Phả Lại Nhà máy điện Thác Bà Nhà máy điện Ninh Bình Nhà máy điện Uông Bí Nhà máy điện Đa Nhim Nhà máy điện Trị An Nhà máy điện Thủ Đức Nhà máy điện Thác Mơ Nhà máy điện Bà Rịa Nhà máy điện Phú Mỹ 2.1 Nhà máy điện Phú Mỹ 1 Nhà máy điện Cần Thơ Tình trạng Đang vận hành Đang vận hành Đang vận hành Đang vận hành Đang vận hành Đang vận hành Đang vận hành Đang vận hành Đang vận hành Đang vận hành Đang vận hành Đang vận hành Đang vận hành Đang vận hành Đang vận hành Đang vận hành Đang vận hành Đang vận hành Loại 1 cổng, A0 1 cổng, A0 1 cổng, A0 1 cổng, A0 1 cổng, A0 2 cổng, A0 2 cổng, A1 2 cổng, A1 2 cổng, A1 2 cổng, A1 2 cổng, A2 2 cổng, A2 2 cổng, A2 2 cổng, A2 2 cổng, A2 2 cổng, A2 Gateway 2 cổng, A2 HỆ THỐNG SCADA/EMS TẠI TRUNG TÂM ĐIỀU ĐỘ MIỀN BẮC a. Phần cứng - Hai máy chủ chạy ứng dụng loại DS20E, 1 GB RAM hai ổ đĩa cứng 18 GB, màn hình 22", chạy hệ điều hành Unix. II-12 - Một máy chủ phục vụ xử lý dữ liệu cùng loại và cấu hình với máy chủ ứng dụng. - Hai trạm làm việc cho kỹ sư điều hành, mỗi trạm có 3 màn hình 22'', máy tính loại AP 550 với 512 MB RAM, ổ cứng 18 GB và CD-RW, chạy hệ điều hành Windows 2000. - Một trạm làm việc cho người xử lý dữ liệu, cấu hình máy tính giống như trạm làm việc của kỹ sư điều hành, chỉ khác là trạm này có hai màn hình 22''. - Hai máy tính phục vụ kết nối thông tin liên lạc với RTU, mỗi máy có 2x16 kênh. - Hai máy tính phục vụ các mục đích khai thác, vận hành hệ thống khác cùng loại với các máy tính của trạm làm việc, mỗi máy có 1 màn hình 22''. - Các máy in màu và đen trắng phục vụ in các báo cáo. - Một đồng hồ đồng bộ thời gian vệ tinh. - 34 RTU đặt tại các trạm 220 kV và 110 kV. - Kết nối với 8 trạm 220 kV tự động hoá (dùng máy tính điều khiển): Tràng Bạch, Vật Cách, Đồng Hoà, Việt Trì, Sóc Sơn, Xuân Mai, Mai Động. II-13 CÊu h×nh phÇn cøng hÖ thèng SCADA/EMS trung t©m ®iÒu ®é hÖ thèng ®iÖn miÒn b¾c REPORT APPLICATION SERVER DATA ENGINEERING SERVER APPLICATION SERVER OPERATOR OPERATOR WORKSTATION WORKSTATION COLOR HC DATA ENGINEERING WORKSTATION LAN A LAN B CLOCK ROUTER SWITCH ROUTER REPORT ICCP LINK TO NLDC LOCAL RTU COLOR HC PCU 2 x 16 channels GENERAL PURPOSE TERMINAL COMMUNICATION SYSTEM GENERAL PURPOSE TERMINAL R T Us, WORK STATIONs . . . GENERAL PURPOSE PRINTER II-14 b. Phần mềm - Các chức năng SCADA: + Thu thập và xử lý dữ liệu từ các RTU và các trạm tự động hoá. + Điều khiển xa các máy cắt, nấc biến áp. + Giám sát, phát và quản lý các cảnh báo. + Ghi trình tự sự kiện. + Báo cáo diễn biến hệ thống trong quá khứ. + Gắn thẻ, gỡ thẻ thông báo và điều khiển cho các thiết bị đóng cắt. + Vẽ biểu đồ, đồ thị xu hướng thời gian thực. + Trợ giúp sa thải phụ tải - Các chức năng ứng dụng cho hệ thống điện: + Đánh giá trạng thái. + Phân tích đột biến. + Tính toán trào lưu công suất. - Trao đổi dữ liệu qua ICCP với Trung tâm điều độ khác. II-15 3. HỆ THỐNG SCADA/EMS TẠI TRUNG TÂM ĐIỀU ĐỘ MIỀN TRUNG a. Phần cứng • 2 máy SCADA/EMS Server thuộc dòng máy Alpha 800-5/500 với 1GB RAM, 27GB đĩa cứng được gọi là VCDS1 và VCDS2 phục vụ thu thập dữ liệu SCADA từ các RTU và thực hiện các bài toán EMS. Giữa 2 máy có đường Serial link. • Máy tính đầu cuối được gọi là VCFE1 và VCFE2 gồm các giá đỡ VME Rack, thông qua đó các MODEM được kết nối với các MODEM của RTU tại các Trạm. • 1 máy DTS/DS Server thuộc dòng máy Alpha 800-5/500 với 1GB RAM, 27GB đĩa cứng được gọi là VCTS để mô phỏng các quá trình điều độ phục vụ nghiên cứu và đào tạo • 2 máy HIS Server thuộc dòng máy Alpha 800-5/500 với 512 GB RAM, 54GB đĩa cứng được gọi là VCHM1 và VCHM2 phục vụ lưu trữ các thông tin quá khứ và khởi tạo các báo biểu • 2 máy OAG Communication Server and WAN thuộc dòng máy PC -WNT với PIII 550 MHz, 256MB RAM, 9GB đĩa cứng được gọi là VCAG1 và VCAG2 phục vụ trao đổi dữ liệu qua 28 đường thông tin đồng bộ với các Trung tâm khác như ĐĐQG (A0), ĐĐ Miền Nam (A2) và ĐĐ vùng và các CONSOL từ xa. Thiết bị chuyên dụng phục vụ cho việc này là Rout About Central EW CISCO2600 và được gọi là VCRT1 và VCRT2. • Giao tiếp người/máy : - Phục vụ Điều hành viên có 3 dàn Console thuộc dòng máy PC-WNT với PIII - 550 MHz, 128MB RAM, 9GB đĩa cứng được gọi là VCOC1 ÷ 3 - Phục vụ mô phỏng-đào tạo có DTS Console thuộc dòng máy PC-WNT với PIII - 550 MHz, 128MB RAM, 9GB đĩa cứng được gọi là VCOC4 Phục vụ huấn luyện có Training Console thuộc dòng máy PC-WNT với PIII - 550 MHz, 128MB RAM, 9GB đĩa cứng được gọi là VCOC5 Phục vụ Remote Console của CISCO Router có máy PC-WNT với PIII - 550 MHz, 128MB RAM, 9GB đĩa cứng được gọi là VCRC1 Phục vụ quản lý hành chính có Work Order Console + Administration Console thuộc dòng máy PC-WNT với PIII - 550 MHz, 256MB RAM, 9GB đĩa cứng được gọi là VCWO và VCAD II-16 - Phục vụ các công việc soạn thảo có 6 dàn máy Personal Office PC thuộc dòng máy PC-WNT với PIII - 450 MHz, 64MB RAM, 10GB đĩa cứng được gọi là VCPC 1 ÷ 6 . Các máy PC này được nối với mạng LAN chính thông - qua Ethernet repeater và Bridge Router Màn chiếu hiển thị Video Projector được nối vào LAN qua thiết bị Interface và gọi là VCRT3 • Các thiết bị ngoại vi gồm :có - 2 đồng hồ GPS (Global Position System) để đồng bộ thời gian được gọi là VCCK1 và VCCK2 - Trạm đo thời tiết đưa thông tin vào máy tính thuộc dòng máy PC-WNT với PIII - 450 MHz, 64MB RAM, 10GB đĩa cứng được gọi là VCWS • Hệ thống máy in các loại: 04 máy in biến cố HP LaserJet 4050N monochrome, 03 máy in màu LaserJet HardCopier A4/A3 Color , 01 máy in Dot-Matrix LG10P. • Thiết bị đầu cuối RTU (Remote Terminal Unit) Các RTU loại XCELL do hãng Microsol (Ierland) sản xuất được lắp đặt ở các Trạm và nhà máy để thu thập các tín hiệu trạng thái Digital và đo lường Analog đưa về Trung tâm điều khiển , đồng thời nhận các tín hiệu điều khiển từ Trung tâm để đưa ra điều khiển các thiết bị. Toàn hệ thống hiện tại có 32 RTU loại Microsol và 3 RTU ABBCOM500 trong đó có một số RTU loại 2 cổng để liên lạc với A3 và A0 đặt tại các nhà máy điện và các điểm quan trọng của HTĐ miền Trung ; còn lại là các RTU loại 1 cổng đặt tại các Trạm điện 220KV, 110 KV và 1 Local RTU đặt ngay tại A3. • Hệ thống đường truyền thông tin Gồm các phương tiện Tải ba (từ Đà nẵng trở vào); Vi ba (vùng phía Bắc) và 5 tuyến cáp quang. II-17 CÊu h×nh phÇn cøng hÖ thèng SCADA/EMS trung t©m ®iÒu ®é hÖ thèng ®iÖn miÒn trung SCADA/PAS SERVERS DTS/DS SERVER HIS SERVER OAG COMMUNICATION SERVER AND WAN 2x8 synchronous lines to control centers NLDC-RDC-DCCand Remote Console VCDS1 VCDS2 VCHM 1+2 VCTS1 VCAG1 VCAG2 VCRT1 VCRT2 2 x Dual Ethernet Switch 24 ports 10-100 Mb/s LAN A Main EMS LAN CISCO 2924 XL-A LAN B VCCK2 VCFE1 Synchro Clock VCFE2 VMESG1 VMESG2 PT-VME330B PT-VME330B PT-VME330B PT-VME330B PT-VME330B PT-VME330B PT-VME330B PT-VME330B VCwo VCO 1+2+3 VCRT3 GPS + VCAD VCCK1 Office LAN Ethernet repeater 3 x Dispatchers Consoles LOCAL RTU Work Order Console + Administration Console VCOC4 To To CFE RD2 VCSWD VCHC2 VCHC3 HP DeskJet 2500M Hardcopier A4/A3 color VCPC1 VCLN1 Video Projection VCRT4 VCLN2 DTS Console Interface VCRC1 VCHC1 VCWS1 VCWB1 VCOC5 HP LaserJet 4050N monochrome VCLN3 RTU 1 RTU 2 RTU 36 RTU 37 RTU 38 COMMUNICATION FRONT-END and RTUs Remote Console Training Console VCPC6 6 x Perconal Office PCs MAN - MACHINE INTERFACE II-18 Standalone DAT Weather sensors PERIPHERALS VCLN4 PRINTERS Phần mềm • Hệ điều hành: DEC UNIX 4.0; WNT 4.0 • Hệ quản trị CSDL thời gian thực HABITAT 5.1, 5.2; CSDL quan hệ, báo biểu ORACLE 8.1.6 và DEVELOPER 2000 8.1.6 • Hệ phần mềm ứng dụng EMP 2.1, 2.2 • Các ứng dụng SCADA: Thu thập, xử lý dữ liệu và điều khiển xa thông qua các RTU Quản lý giao diện người/máy MMI Quản lý dữ liệu quá khứ • Các ứng dụng trong Hệ thống điện - State Estimator: đánh giá trạng thái hệ thống - Contingency Analysys: phân tích sự cố - Power Flow: tính toán trào lưu công suất • Đào tạo Điều độ viên DTS: - Mô phỏng hệ thống điện - Tạo các kịch bản sự cố và điều khiển 4. HỆ THỐNG SCADA/EMS TẠI TRUNG TÂM ĐIỀU ĐỘ MIỀN NAM Phần cứng - Hệ thống mạng kép dựa trên 2 Ethernet Switch 100Mbps/10Mbps và các thiết bị LAN, WAN khác như router, terminal server, hub. - 2 máy chủ ứng dụng kép (chính - dự phòng) cho tất cả các chức năng SCADA/EMS chủ chốt. - 2 máy chủ Front-End kép (chính - dự phòng) phục vụ truyền thông với các RTU đặt ở các trạm và nhà máy. - Máy chủ DTS dành riêng để phục vụ đào tạo và nghiên cứu. - Máy chủ HIM phục vụ ghi nhận, lưu trữ, tái nạp các thông tin quá khứ và khởi tạo các báo biểu. - 2 máy chủ OAG kép (chính - dự phòng) phục vụ trao đổi dữ liệu với các trung tâm điều khiển khác. II-19 - - - - - 2 console (máy trạm Unix) phục vụ điều hành, 1 console (máy trạm Unix) phục vụ đào tạo. Các console có lắp đặt hệ thống cung cấp các báo động âm thanh với nhiều kiểu âm thanh và chế độ phát (liên tục hay một lần) tùy theo mức độ nghiêm trọng của biến cố. 3 máy tính PC (Windows NT) phục vụ bảo trì hệ thống. Chúng chạy các chương trình mô hình hóa dữ liệu và xây dựng display, chương trình quản lý hệ thống thông tin quá khứ, chương trình giao tiếp với trạm weather, chương trình khởi tạo, bảo trì và download cơ sở dữ liệu RTU, 2 đồng hồ GPS kép (chính - dự phòng) nối đến các máy chủ Front-End phục vụ việc đồng bộ thời gian với các RTU, đồng thời nối đến các đồng hồ hiển thị thời gian chuẩn (theo vệ tinh), thời gian hệ thống (theo tần số hệ thống) và sai biệt giữa 2 thời gian trên. 1 máy tính điều khiển hệ thống đèn chiếu (Wallboard) và màn hình lớn (2m x 5.5m) được cấu thành bởi 8 đơn thể màn hình 67” với khả năng hiển thị linh hoạt (các cửa sổ hiển thị có thể được sắp xếp với số lượng và kích thước tùy ý). Thông tin thời tiết được ghi nhận bằng trạm đo thời tiết và đưa vào hệ thống qua trung gian một máy tính. Hệ thống máy in các loại : 02 máy in biến cố, 02 máy in màu, 04 máy in laser II-20