1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu thiết kế hệ thống kết nối giữa RTU và IED theo tiêu chuẩn IEC61850

160 14 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 160
Dung lượng 6,56 MB

Cấu trúc

  • bia-luanvan

  • loi cam on

  • LuanvanThacSi_DongThanhTam

Nội dung

Mục tiêu nghiên cứu đề tài nhằm tìm hiểu, nghiên cứu tiêu chuẩn IEC61850 nhằm áp dụng trong hệ thống tích hợp điều khiển và bảo vệ trạm biến áp. Tiêu chuẩn này bảo đảm sự tương tác cần thiết trong các trạm điện. Điều mới thật sự của đề tài nghiên cứu này là tất cả các thiết bị điện tử thông minh (IED) được kết nối với nhau sẽ “nói” cùng một ngôn ngữ, bất kể nguồn gốc chế tạo của các thiết bị IED và trao đổi thông tin với nhau mà không có bất cứ vấn đề gì.

Nội dung nghiên cứu

Tìm hiểu tổng quan về tiêu chuẩn IEC61850

Tiêu chuẩn là một hệ thống quy định được hình thành và phát triển qua nhiều giai đoạn, nhằm đảm bảo chất lượng và tính đồng nhất trong các sản phẩm và dịch vụ Các thành viên tham gia xây dựng tiêu chuẩn thường bao gồm đại diện từ chính phủ, doanh nghiệp, và các tổ chức chuyên ngành Bố cục chính của tiêu chuẩn thường bao gồm mục tiêu, phạm vi áp dụng, quy trình thực hiện, và các yêu cầu kỹ thuật cụ thể.

Thách thức và mục tiêu của tiêu chuẩn: So sánh tiêu chuẩn IEC61850 với các tiêu chuẩn khác Mục tiêu cần hướng đến của tiêu chuẩn IEC61850

Các chuẩn hóa của các nút logic: giới thiệu các chức năng điều khiển bảo vệ, đo lường của các thiết bị đã được tiêu chuẩn hóa theo IEC61850

Ngôn ngữ cấu hình của trạm: Trình bày ngôn ngữ chung được sử dụng trong việc cấu hình hệ thống trạm và các thiết bị IED theo IEC61850

Tiêu chuẩn IEC61850 quy định các bước cần thiết để kết nối các thiết bị IED với nhau, đảm bảo tính tương thích và hiệu suất tối ưu trong hệ thống điện Việc tuân thủ các quy trình này không chỉ giúp tăng cường khả năng giao tiếp giữa các thiết bị mà còn nâng cao độ tin cậy và hiệu quả hoạt động của mạng lưới điện.

Những lợi ích của tiêu chuẩn: Nêu lên những lợi ích nổi bậc của tiêu chuẩn IEC61850 so với các tiêu chuẩn và giao thức kết nối trước đây

Tìm hiểu sơ đồ thực tế điều khiển và bảo vệ của các trạm biến áp hiện nay

Trình bày cách nhận biết các dạng khí cụ, các ký hiệu viết tắt được sử dụng trong trạm

Trình bày các chỉ danh bảo vệ của rơle được ký hiệu theo chuẩn của viện tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ ANSI

Giới thiệu các dạng sơ đồ điều khiển và bảo vệ dùng trong trạm hiện nay

Giới thiệu các loại rơle số đang vận hành trên lưới điện Việt Nam

Mô tả cấu trúc phần cứng của một trạm biến áp tự động hóa theo IEC61850

Giới thiệu chung về kỹ thuật truyền thông

Trình bày về mạng máy tính và các dạng sơ đồ cấu trúc sử dụng trong trạm biến áp theo IEC61850

Nghiên cứu hệ thống kết nối giữa RTU và IED theo IEC61850

Giới thiệu sơ lược các thiết bị RTU và IED cần kết nối

Trình bày các phần mềm ứng dụng cần thiết cho công việc kết nối: PCM600, CCT, RTUtil560

Thực hiện thiết kế hệ thống kết nối giữa RTU và IED theo IEC61850

Trình bày từng bước thiết kế hệ thống

Trình bày các phương pháp kiểm tra kết quả đạt được.

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp luận

Thu thập và tổng hợp tài liệu báo cáo khoa học, sách báo tạp chí chuyên ngành, luận án, luận văn, cùng các tài liệu hướng dẫn sử dụng (manual handbook) trong và ngoài nước liên quan đến tiêu chuẩn IEC61850 về điều khiển và bảo vệ cho các trạm biến áp là rất quan trọng.

- Phân tích, đánh giá, tổng hợp và xử lý số liệu từ các tài liệu khoa học đã thu thập được.

Phương pháp nghiên cứu

- Tham khảo các bản vẽ thực tế về hệ thống tích hợp điều khiển và bảo vệ cho trạm biến áp

- Khảo sát các trạm biến áp thực tế đã thực hiện kết nối giữa RTU và IED theo IEC61850

- Tiến hành thực hiện kết nối cụ thể trên thiết bị thật.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu

Dữ liệu từ rơle của trạm biến áp cung cấp giá trị quan trọng cho việc vận hành, bảo trì và lập kế hoạch Công nghệ mới cho phép thu thập, lưu trữ và phân phối thông tin một cách hiệu quả và kinh tế Các kỹ sư có thể giao tiếp và trích xuất thông tin chính xác từ các thiết bị IEDs, vốn thực hiện đo lường và phân tích hệ thống điện dựa trên thuật toán của nhà sản xuất Việc tích hợp và tự động hóa trạm biến áp hiện nay là công cụ quan trọng để kết nối các rơle và IEDs, tạo ra hệ thống điều khiển và đo lường kinh tế hỗ trợ giám sát, phân tích và tự động hóa Các sơ đồ thông tin và giao thức được thiết kế để thực thi chiến lược này.

Trong nhiều năm qua, các kỹ sư bảo vệ gặp khó khăn do sự khác biệt trong giao diện thông tin của các sản phẩm IEDs và rơle từ các nhà sản xuất khác nhau Mỗi hệ thống đều có giao thức và cấu trúc tin nhắn riêng biệt Tuy nhiên, nhu cầu tích hợp các rơle và IEDs trong trạm biến áp để cải thiện thông tin liên lạc đã thúc đẩy các kỹ sư và tổ chức kỹ thuật điện hợp tác toàn cầu Họ đang làm việc để xác định cấu trúc truyền thông cho thế hệ rơle và IEDs tiếp theo, nhằm đảm bảo khả năng tương tác giữa các nhà cung cấp khác nhau và tránh tình trạng không tương thích phức tạp.

Việc giới thiệu tiêu chuẩn IEC61850 và Cấu trúc truyền thông tiện ích (UCA) cho phép tích hợp các IEDs và rơle của trạm thông qua tiêu chuẩn hóa Sử dụng các tiêu chuẩn hiện hành cùng với IEC61850 và UCA tạo nền tảng vững chắc cho khả năng tương tác giữa các IEDs trong trạm biến áp, dẫn đến hệ thống bảo vệ và điều khiển linh hoạt, mạnh mẽ hơn.

Tiêu chuẩn IEC61850, dựa trên công nghệ truyền thông hiện đại và mô hình giám sát điều khiển mới, giúp tích hợp cao cho các hệ thống tự động hoá trạm biến áp, giải quyết vấn đề không tương đồng giữa các thiết bị của các nhà sản xuất khác nhau Việc giảm tối đa dây dẫn tín hiệu và tăng cường khả năng tương tác giữa các thiết bị làm cho hệ thống trở nên linh hoạt, tin cậy, đồng thời giảm chi phí thiết lập và vận hành Để ứng dụng hiệu quả tiêu chuẩn IEC61850, cần có sự thay đổi trong thiết kế, xây dựng cấu hình phần mềm dựa trên đặc điểm thiết bị và phương thức đo lường, điều khiển, bảo vệ của trạm.

Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu

Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Hiện nay, các nhà sản xuất thiết bị điện tử thông minh hàng đầu như ABB, Toshiba, Siemens, AREVA và SEL đang nghiên cứu tích hợp tiêu chuẩn IEC61850 vào sản phẩm của họ Họ đã phát triển các hệ thống tự động hóa trạm sử dụng thiết bị IED theo tiêu chuẩn này, nhưng hiện tại các hệ thống chỉ tương thích với thiết bị của cùng một nhà sản xuất Một số công trình tiêu biểu trên thế giới đã ứng dụng tiêu chuẩn IEC61850, cho thấy tiềm năng của nó trong lĩnh vực tự động hóa.

- Hệ thống tự động hóa trạm biến áp GSC1000 của Toshiba

- Hệ thống trạm điện tự động IEC61850 – công ty điện lực Ấn Độ IEEE/PES, Ấn Độ, Tháng 9- 2008 Toshiba

- Hệ thống tự động hoá trạm biến áp PACiS của AREVA hoạt động dựa trên thiết bị điều khiển mức ngăn C264

- Hệ thống tự động hoá trạm biến áp SICAM PAS của Siemens.

Tình hình nghiên cứu trong nước

Hiện nay, Tập đoàn Điện Lực Việt Nam (EVN) yêu cầu các trạm biến áp phải có hệ thống SCADA và kết nối các thiết bị IED theo tiêu chuẩn IEC 61850 để được phép đóng điện vận hành Tuy nhiên, số lượng trạm biến áp áp dụng tiêu chuẩn này tại Việt Nam vẫn còn hạn chế, chủ yếu là thiết bị của cùng một nhà sản xuất Điều này cho thấy sự cần thiết phải nghiên cứu kết nối các thiết bị IED từ các nhà sản xuất khác nhau nhằm thu thập tín hiệu phục vụ giám sát và điều khiển trạm biến áp tại Việt Nam.

Trạm biến áp 110kV Hố Nai và 110kV Sông Mây thuộc Điện Lực Đồng Nai sử dụng hệ thống SCADA tiên tiến, tích hợp thiết bị của nhà sản xuất AREVA theo tiêu chuẩn IEC61850.

- Trạm biến áp 220kV Cao Lãnh thuộc công ty Điện Lực miền Nam sử dụng hệ thống Computerize tích hợp thiết bị của nhà sản xuất SEL theo IEC61850

- Trạm biến áp 220kV Trà Vinh thuộc công ty Điện Lực miền Nam sử dụng hệ thống SAS tích hợp thiết bị của nhà sản xuất Toshiba theo IEC61850

Trạm biến áp 220kV Bình Tân, thuộc Công ty Điện Lực Thành phố Hồ Chí Minh, được trang bị hệ thống PACiS tích hợp thiết bị của nhà sản xuất AREVA (Alstom) theo tiêu chuẩn IEC61850.

Kết cấu của đề tài

Ngoài phần danh mục, phần mở đầu, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn được kết cấu gồm 5 chương

Chương 1: Tìm hiểu tổng quan về tiêu chuẩn IEC61850

Chương 2: Tìm hiểu sơ đồ thực tế điều khiển và bảo vệ của các trạm biến áp hiện nay

Chương 3: : Mô tả cấu trúc mạng của một trạm biến áp tự động hóa theo IEC61850 Chương 4: Nghiên cứu hệ thống kết nối giữa RTU và IED theo IEC61850

Chương 5: Các bước thiết kế hệ thống kết nối giữa RTU và IED theo IEC 61850

Tìm hiểu tổng quan về tiêu chuẩn IEC61850

Giới thiệu về tiêu chuẩn IEC 61850

IEC (Tổ chức Kỹ thuật Điện Quốc tế) là tổ chức toàn cầu chuyên về tiêu chuẩn hóa các thiết bị điện tử thông minh (IED) cho các nhà sản xuất trong lĩnh vực trạm biến áp tự động hóa (Substation Automation - SA) Tổ chức này bao gồm các ủy ban kỹ thuật điện quốc gia và nhằm thúc đẩy hợp tác quốc tế về tiêu chuẩn hóa trong các lĩnh vực điện và điện tử IEC xuất bản các tiêu chuẩn quốc tế thông qua sự chuẩn bị của các ủy ban kỹ thuật và các tổ chức phi chính phủ Ngoài ra, IEC cũng hợp tác chặt chẽ với tổ chức quốc tế (ISO) để đảm bảo tiêu chuẩn hóa theo các điều kiện đã thỏa thuận giữa hai tổ chức.

Các quyết định hình thức và thoả thuận của IEC liên quan đến các vấn đề kỹ thuật quan trọng cần dựa trên các đề tài phù hợp từ mỗi uỷ ban kỹ thuật Điều này đòi hỏi sự trình bày cho tất cả các uỷ ban quốc gia có liên quan và sự đồng ý quốc tế về những quan điểm này.

Tài liệu IEC được thiết kế như một nguồn tham khảo cho các quốc gia, bao gồm tiêu chuẩn, báo cáo kỹ thuật và hướng dẫn, tất cả đều được chấp nhận bởi các ủy ban kỹ thuật quốc gia Mục tiêu là thúc đẩy hợp tác quốc tế giữa IEC và các ủy ban áp dụng tiêu chuẩn quốc tế Các tiêu chuẩn này được xây dựng dựa trên các tiêu chuẩn của từng quốc gia, và bất kỳ sự khác biệt nào giữa tiêu chuẩn IEC và tiêu chuẩn quốc gia tương ứng sẽ được nêu rõ trong tài liệu này.

IEC không thể kết nối và giao tiếp với các thiết bị khai báo không chính xác hoặc không tuân thủ tiêu chuẩn của nó.

Tiêu chuẩn IEC61850 cung cấp các thuyết minh chi tiết về mạng và hệ thống truyền thông trong trạm điện Cấu trúc của IEC 61850 được tổ chức theo một trình tự cụ thể, giúp người dùng dễ dàng hiểu và áp dụng.

9 IEC61850 – 1 : Mạng và những hệ thống truyền thông trong trạm

Phần1: Lời giới thiệu và tổng quan

9 IEC61850 – 2 : Mạng và những hệ thống truyền thông trong trạm

9 IEC61850 – 3 : Mạng và những hệ thống truyền thông trong trạm

9 IEC61850 – 4 : Mạng và những hệ thống truyền thông trong trạm

Phần 4: Hệ thống và quản lý dự án

9 IEC61850 – 5 : Mạng và những hệ thống truyền thông trong trạm

Phần 5: Những yêu cầu truyền thông cho những thiết bị mẫu

9 IEC61850 – 6: Mạng và những hệ thống truyền thông trong trạm

Phần 6: Ngôn ngữ cấu hình hệ thống tự động hoá trạm

9 IEC61850 – 7-1 : Mạng và những hệ thống truyền thông trong trạm

Phần 7-1: Cấu trúc truyền thông cơ bản cho thiết bị trong trạm và những lộ ra - Những nguyên lý và mô hình

9 IEC61850 – 7-2: Mạng và những hệ thống truyền thông trong trạm

Phần 7-2: Cấu trúc truyền thông cơ bản cho thiết bị trong trạm và những lộ ra – truy xuất giao diện dịch vụ truyền thông (ACSI)

9 IEC61850 – 7-3 : Mạng và những hệ thống truyền thông trong trạm

Phần 7-3: Cấu trúc truyền thông cơ bản cho thiết bị trong trạm và những lộ ra – Các lớp dữ liệu chung

9 IEC61850 – 7-4 : Mạng và những hệ thống truyền thông trong trạm

Phần 7-4: Cấu trúc truyền thông cơ bản cho thiết bị trong trạm và những lộ ra – Sự tương thích giữa các node logic và các lớp dữ liệu

9 IEC61850 – 8-1 : Mạng và những hệ thống truyền thông trong trạm

Phần 8-1: Ánh xạ dịch vụ truyền thông đặc biệt (SCSM) ánh xạ tới MMS (ISO /IEC 9506 phần 1 và phần 2)

9 IEC61850-9-1: Mạng và những hệ thống truyền thông trong trạm

Phần 9-1: Ánh xạ dịch vụ truyền thông đặc biệt (SCSM) Liên kết nối tiếp các điểm theo một hướng

9 IEC61850-9-2: Mạng và những hệ thống truyền thông trong trạm

Phần 9-2: Ánh xạ dịch vụ truyền thông đặc biệt (SCSM) ánh xạ trên một IEEE 802.3 dựa trên quá trình xử lý bus

9 IEC61850 – 10 : Mạng và những hệ thống truyền thông trong trạm

Phần 10: Kiểm tra hệ thống

Nội dung phần này được dựa vào các tồn tại hoặc phát sinh từ những tiêu chuẩn và những ứng dụng.

Thách thức và mục tiêu của IEC 61850

Tự động hóa trong trạm điện đã tiến bộ mạnh mẽ kể từ giữa những năm 1980, đồng thời phát triển cùng với công nghệ số và truyền thông Hiện nay, người dùng ngày càng yêu cầu hệ thống tự động trong trạm điện phải đảm bảo độ tin cậy cao hơn.

Sự trao đổi dữ liệu và các nghi thức truyền thông đóng vai trò quan trọng trong hệ thống tự động hóa Dù nhiều giao thức như Modbus, DNP3 và IEC60870 đã được tích hợp, việc giao tiếp giữa các thiết bị bảo vệ và điều khiển từ các nhà sản xuất khác nhau vẫn gặp khó khăn, yêu cầu phải sử dụng các thiết bị chuyển đổi giao thức phức tạp và tốn kém Để đơn giản hóa luồng dữ liệu và quản lý các chức năng tự động hóa một cách hiệu quả, đồng thời nâng cao tính cạnh tranh và thuận lợi cho việc mở rộng hệ thống, tiêu chuẩn IEC là cần thiết.

Tiêu chuẩn 61850 đã được chọn làm nền tảng cho tất cả các ứng dụng hiện tại và trong tương lai, các nhà đầu tư sẽ tiếp tục thúc đẩy việc tiêu chuẩn hóa để nâng cao hiệu quả và tính đồng bộ trong các hệ thống.

Trong thập niên qua, hệ thống tự động hóa tại các trạm đã có sự phát triển đáng kể, không chỉ cải thiện các chức năng cơ bản mà còn bổ sung nhiều chức năng phụ như ghi lại sự cố Các chức năng này chủ yếu dựa vào khả năng truyền thông giữa các thiết bị, chẳng hạn như giữa các thiết bị điều khiển và thiết bị bảo vệ trạm Sự phát triển công nghệ đã làm cho truyền thông trở nên đa dạng và không thể thiếu trong hệ thống tự động hóa Nhờ vào việc sử dụng các giao thức khác nhau, hệ thống truyền thông có khả năng cung cấp thông tin trao đổi hiệu quả giữa các thành phần trong hệ thống tự động hóa trạm.

Nhiều giao thức hiện nay tồn tại nhờ sự phát triển của công nghệ và vì mỗi giao thức chỉ bao trùm một phần nhỏ của hệ thống tự động hóa trong trạm Tại Châu Âu, tự động hóa trong trạm được chia thành ba cấp bậc: cấp trạm, cấp ngăn lộ và cấp xử lý Giao tiếp giữa cấp trạm và cấp ngăn lộ được thực hiện qua các giao thức như DNP3, LON, MODBUS, và nhiều loại khác Phương pháp đấu nối song song thường được sử dụng trong truyền thông giữa hai cấp này Ở một số quốc gia, chỉ có hai cấp trạm và cấp xử lý được áp dụng, trong đó các thành phần của hệ thống điều khiển trạm được kết nối qua đường bus và kết nối song song với nhau.

Hình 1.1: Ba mức trong ngăn lộ trạm

IEC61850 (Bus kết nối của trạm)

Router hoặc Gateway/ chuyển đổi IEC61850/IEC60870-5-101

Thiết bị đo Thiết bị đo Thiết bị đo

Hệ thống IEC61850 gặp phải nhiều thách thức liên quan đến việc sử dụng các cổng vào và bộ chuyển đổi giao thức, dẫn đến tăng chi phí, trì hoãn và nguy cơ lỗi trong truyền thông Tại một trạm ở Mỹ, hơn 45 bộ chuyển đổi được sử dụng để đảm bảo giao tiếp giữa các thiết bị bảo vệ và điều khiển Ngay cả khi không sử dụng cổng nối, sự đa dạng của các giao thức vẫn gây khó khăn cho người dùng và nhà sản xuất, yêu cầu nhân sự phải được đào tạo chuyên sâu Trong bối cảnh toàn cầu hóa, việc thuê tư vấn nước ngoài càng nhấn mạnh sự cần thiết giảm thiểu số lượng giao thức Các nhà sản xuất và nhà tiếp thị cần tiếp cận với sự đa dạng này, vì việc giảm bớt giao thức mang lại lợi ích cho cả hai bên Tiêu chuẩn hóa đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển kết nối và vận hành hệ thống, giúp cả người dùng và nhà cung cấp đạt được giải pháp tin cậy và kinh tế.

Một xu hướng toàn cầu trong các hệ thống tự động tại trạm là giảm thiểu các giao thức, nhằm đáp ứng nhu cầu của người sử dụng và hạ giá thành hệ thống Để thực hiện điều này, việc thiết lập một tiêu chuẩn duy nhất là cần thiết.

Bảo vệ Điều khiển Cấp ngăn lộ

Thiết bị cao thế hàng đầu thế giới cần tuân thủ tiêu chuẩn mở, cho phép các thiết bị từ nhiều nhà sản xuất khác nhau hoạt động đồng bộ và hiệu quả cùng nhau.

Tiêu chuẩn linh hoạt cần phải thích ứng với sự thay đổi sở thích của người sử dụng và sự đổi mới từ các nhà sản xuất Nó không chỉ bao gồm các chức năng hiện tại mà còn mở ra khả năng cho những tính năng mới trong tương lai Hơn nữa, tiêu chuẩn này phải cho phép các nhà sản xuất chứng minh rằng sản phẩm của họ có thể tương thích và hoạt động hiệu quả cùng với các sản phẩm từ những nhà sản xuất khác.

Công nghệ truyền thông có khả năng thay đổi trước thời gian hoạt động của trạm, và nếu điều này xảy ra, tiêu chuẩn sẽ cần thích ứng để không trở nên lạc hậu Thiết bị tự động hóa trong trạm cũng phải có khả năng thích nghi Các tiêu chuẩn cung cấp công cụ cần thiết để cập nhật, mở rộng, kiểm tra và bảo trì hệ thống tự động hóa cũng như hệ thống truyền thông trong suốt thời gian hoạt động của trạm.

Vào năm 1995, Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc Tế (IEC) đã chấp thuận việc cần có một tiêu chuẩn tổng quát hơn cho mạng thông tin và hệ thống trong trạm Để phát triển tiêu chuẩn mới, ba nhóm TC57 WG10, WG11 và WG12 đã được thành lập, bao gồm các chuyên gia từ nhiều quốc gia Dựa trên kinh nghiệm từ IEC 60870 và Utility Communications Architecture 2.0 (UCA 2.0) tại Mỹ, mục tiêu là tạo ra một tiêu chuẩn cho các thiết bị điện tử thông minh (IEDs) từ các nhà sản xuất khác nhau hoạt động cùng nhau trong hệ thống tự động hóa trạm, không phụ thuộc vào kích thước và nhu cầu thao tác Tiêu chuẩn này bao gồm cả điện áp cao và điện áp trung bình trong truyền dẫn và phân phối, đồng thời đảm bảo tính linh hoạt trước sự thay đổi của hệ thống trong tương lai, như công nghệ truyền thông mới hoặc các chức năng tự động hóa Kết quả của sự hợp tác giữa IEC và Electric Power Research Institute (UCA 2.0) là tiêu chuẩn toàn cầu IEC 61850, quy định về mạng thông tin và hệ thống truyền thông trong trạm.

Hình 1.3: Ba nhóm của IEC

Những đặc tính của tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn IEC61850 tập trung vào việc thiết kế hệ thống thông tin nhằm đảm bảo sự tương thích giữa các thiết bị của các nhà sản xuất khác nhau, cho phép phối hợp thực hiện các chức năng chung Mô hình dữ liệu của tiêu chuẩn này phân chia các chức năng của trạm thành các chức năng con, được định nghĩa là các nút logic (Logical Node - LNs) Các LNs đóng vai trò là thành phần cơ bản, nơi thông tin chủ yếu được trao đổi.

Hình 1.5 minh họa dữ liệu đầu vào, đầu ra và cấu trúc của một chức năng tổng quát, cho thấy rằng để giao tiếp với chức năng khác, nó cần thông qua các nút dữ liệu Theo tiêu chuẩn IEC 61850, có gần 90 tiêu chuẩn hóa khác nhau về các nút logic, trong đó có một số ví dụ đáng chú ý.

9 PTOC – AC time over current protection : Bảo vệ quá dòng có thời gian

9 RREC – Automatic reclosing : Tự đóng lại

9 CSWI – Switch controller : Khoá điều khiển

9 MMXU – Measuring for operative purpose : Thiết bị đo lường

9 XCBR – Circuit breaker : Máy cắt

9 TCTR – Current Transformer : Biến dòng

Tiêu chuẩn IEC 61850 quy định cách thức trao đổi dữ liệu giữa các chức năng trong hệ thống điện, trong đó các khóa điều khiển được chuẩn hóa thông qua nút logic CSWI.

Hình 1.6 minh họa cấp bậc dữ liệu, trong đó các dữ liệu được truyền đến nút logic CSWI và tất cả thông tin liên quan đến khoá điều khiển bao gồm nhiều loại khác nhau.

9 Mod (chế độ) : enabled (cho phép), blocked (khóa), disabled (không cho phép), under test (chế độ kiểm tra)…

When assessing health, it can be categorized into three distinct levels: first, a state of no problems with normal operation; second, the presence of minor issues that still allow for safe functionality; and third, severe problems that render operations impossible.

9 Name plate (NamePlt) : the technical details of the switch controller (đặc điểm kỹ thuật khoá điều khiển)

Hình 1.5: Dữ liệu vào ra của nút logic

Hình 1.6: Cấp bậc của các dữ liệu trong nút logic

Trong trường hợp đặc biệt, trạng thái của máy cắt và các lệnh đóng, mở được quy định trong Pos, cụ thể là thông tin trong Bay A/XCBR.Pos dành cho máy cắt ở Bay A Tiêu chuẩn này có đặc điểm nổi bật là được sử dụng rộng rãi trên toàn cầu.

Các tiêu chuẩn hóa về các nút logic

Hình 1.7: ví dụ về IED và các nút logic

1.4 Các tiêu chuẩn hoá về các nút logic

9 Các node logic hệ thống bắt đầu với “L”

9 Các node logic giao diện giữa người và máy bắt đầu với “I”

9 Các node logic cấp ngăn lộ bắt đầu với “C”, “P”, “R”, “A”, hoặc “M”

9 Các node logic cấp xử lý và cấp thiết bị bắt đầu với “S”, “X”, “T”, “Y”, hoặc “Z”

9 Các node logic chung bắt đầu với “G”

Bảng 1.1: Tiêu chuẩn hóa các nút logic

Tiếng Anh Tiếng Việt IEC

Logical nodes for Prorection Function group: P

Logical node zero Nút logic 0 LLNO

PTOC Quá dòng có thời

Tự đóng lại Khóa điều khiển Thiết bị đo lường

Physical device information Thiết bị cung cấp thông tin LPHD

Basic protection relay Rơ le bảo vệ cơ bản PBPR

Directional element Thiết bị định hướng PDIR

Harmonic restraint Sóng hài PHAR

Protection scheme Phối hợp bảo vệ PSCH

Transient earth fault Sự cố chạm đất thóang qua PTEP

Zero speed or underspeed Tốc độ thấp PZSU

Distance protection Bảo vệ khoảng cách PDIS 21

Volt per Hz relay Rơ le quá từ PVPH 24

Undervoltage Điện áp thấp PTUV 27

Directional overpower Định hướng quá công suất PDOP 320 Directional underpower Định hướng công suất thấp PDUP 32U

Undercurrent Dòng điện thấp PTUC 7C

Thermal overload relay Rơ le nhiệt độ PTTR 49

Instantaneous overcurrent Qua dòng cắt nhanh PIOC 50

Time overcurrent Quá dòng có chỉnh định thời gian PTOC 51

The PVOC 51V is a voltage-controlled time overcurrent relay designed for precise monitoring of electrical systems The POPF 550 is an over power factor relay that ensures optimal performance by preventing excessive power usage Meanwhile, the PUPF 55U serves as an under power factor relay, effectively identifying and addressing low power factor conditions to maintain system efficiency.

Overvoltage Quá điện áp PTOV 59

Ground detector relay Rơ le chống chạm đất PHIZ 64 Directional earth fault Định hướng lỗi chạm đất PDEF 67

Phase angle relay Rơ le mất đồng bộ PPAM 78

Over frequency protection Bảo vệ quá tần số PTOF 810 Under frequency protection Bảo vệ tần số thấp PTUF 81U

Differential protection Bảo vệ so lệch PDIF 87

Logical nodes for protection related functions Group: R

Synchronism-check or synchronizing Kiểm tra sự đồng bộ hoặc đồng bộ RSYN 25

Autoreclosing Tự đóng lại RREC 79

Breaker failure Lổi máy cắt RBRF BF

Teleprotection / carrier or pilot wire relay Bảo vệ tần số cao RCPW 85

Power swing blocking Khóa công suất RPSB

Fault locator Vùng sự cố RFLO

Disturbance recorder function Chức năng ghi lại sự cố RDRE

Disturbance recorder function channel analogue Chức năng ghi lại sự cố dạng tương tự RDRA

Disturbance recorder function channel binary

Chức năng ghi lại sự cố dạng nhị phân RDRB

Disturbance recorder handling at station level Chức năng ghi lại sự cố ở cấp trạm RDRS

Network monitoring for adaptive protection Mạng kiểm tra khả năng bảo vệ RMON

Logical nodes for control Group: C

Switch controller Khóa điều khiển CSWI

Alarm handling Đèn báo CALH

Interlocking Khóa liên động CILO

Logical nodes for Generic references Group: G

Generic automatic process control Điều khiển tự động GAPC

Generic general I/O Tác động đến hệ thống vào ra GGIO

General security application Ứng dụng bảo mật chung GSAL

Logical nodes for intrerfacing and archiving Group: I

Human machine interface Giao diện người máy IHMI

Telecontrol interface Giao diện điều khiển từ xa ITCI Telemonitoring interface Giao diện kiểm tra từ xa ITMI

Logical nodes for automatic control Group: A

Automatic tap changer controller Tự động thay đổi các nấc điều khiển ATCC

Voltage control Điều khiển điện áp AVCO

Reactive power control Điều khiển công suất ARCO

Neutral current regulator Máy điều chỉnh dòng 0 ANCR

Logical nodes for metering and measurement Group: M

Measurement unit Đơn vị đo MMXU

Metering Dụng cụ đo MMTR

Harmonics &interharmonics Sóng hài MHAI

Differential measurements Sự khác nhau về giá trị đo lường MDIF

Logical nodes for switchgear related Group: X

Circuit breaker Máy cắt XCBR

Circuit switch Khóa chuyển mạch XSWI

Gas measurement unit Đơn vị khí XGMU

Monitoring and diagnostics for arcs Kiểm tra và dự báo hồ quang XARC

Monitoring and diagnostics for partial discharge Kiểm tra và dự báo phóng điện XPDC

Logical nodes for instrument transformers Group: T

Current transformer Biến dòng TCTR

Voltage transformer Biến áp TVTR

Logical nodes for power transformers Group: Y

Power tranformers Biến đổi công suất YPTR

Tap changer Thay đổi nấc máy biến áp YLTC

Earth fault neutralizer Làm vô hiệu lỗi chạm đất YEFN

Power shunt Chuyển công suất YPSH

Logical nodes for futther power system equipment Group: Z

Surge arrestor Chống sét ZSAR

Thyristor controlled fiequency converter Bộ biến tần ZTCF

Bộ điều khiển thành phần vô công ZTCR

Rotating reactive component Quay thành phần vô công ZRR

Capacitor bank Bộ tụ ZCAP

Converter Bộ chuyển đổi ZCO

T Auxiliary network Mạng phụ ZAX

Power cable Cáp nguồn ZCAP

Gasinsulated line Khí cách điện ZGIL

1.4.2 Tiêu chuẩn hóa về thiết bị logic và thiết bị vật lý

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về định nghĩa các thiết bị logic (LDs) và thiết bị vật lý (PDs) trong hệ thống Mỗi thiết bị logic LDs được cấu thành từ nhiều node logic (LNs) và hoạt động trên một thiết bị vật lý cụ thể Thiết bị vật lý PDs có thể bao gồm nhiều thiết bị logic khác nhau và được xác định thông qua một địa chỉ mạng (IP address) cụ thể.

Hình 1.8: Cấu trúc của thiết bị logic

Hình 1.9: Cấu trúc nút logic của IEC 61850

Các thiết bị Client theo IEC61850

Nút logic Nút logic Nút logic Nút logic

Dữ liệu Dữ liệu Dữ liệu Dữ liệu

1.4.3 Lớp dữ liệu chung (Common data class)

Lớp dữ liệu chung được sử dụng để xác định các cấu trúc chung cho dữ liệu mô tả các đối tượng Nó có vai trò quản lý tất cả các loại dữ liệu sau lớp node logic, như được thể hiện trong hình 9.

• Single point status (SPS) - on/off

• Double point status (DPS) - on/off/transient

Danh sách các lớp dữ liệu chung

Bảng 1.2: Danh sách các lớp dữ liệu chung

Tên của lớp dữ liệu chung

Mô tả (tiếng Anh) Mô tả (tiếng Anh)

SPS Single Point Status Dữ liệu trạng thái đơn (trạng thái 1 bit)

DPS Double Point Status Dữ liệu trạng thái đôi (trạng thái 2 bit)

INS Integer Status Trạng thái dạng số nguyên

ACT Protection Activation Chế độ bảo vệ được kích hoạt

Info Kích hoạt chế độ bảo vệ có hướng

SEC Security Violation Counting Bộ đếm bảo mật

BCR Binary Counter Reading Bộ đếm giá trị số

MV Measured Value Giá trị đo lường

CMV Complex Measured Value Giá trị đo lường phức tạp

SAV Sampled Value Giá trị mẫu

WYE Phase to ground measured values for 3-phase system Giá trị đo lường của điện áp pha trong hệ thống 3 pha

DEL Phase to phase measured values for 3-phase system Giá trị đo lường của điện áp dây trong hệ thống 3 pha

HMV Harmonic value Giá trị sóng hài

HWYE Harmonic value for WYE Giá trị sóng hài cho WYE

HDEL Harmonic value for DEL Giá trị sóng hài cho DEL

SPC Controllable Single Point Điều khiển 1 bit

DPC Controllable Double Point Điều khiển 2 bit

INC Controllable Integer Status Điều khiển dạng số nguyên

BSC Binary Controlled Step Position

Info Điều khiển nấc dạng số nhị phân

ISC Integer Controlled Step Position

Info Điều khiển nấc dạng số nguyên

APC Controllable Analogue Set Point

Info Điều khiển nấc dạng tuần tự

SPG Single Point Setting Cài đặt giá trị đon

ING Integer Status Setting Cài đặt trạng thái số nguyên

ASG Analogue Setting Cài đặt giá trị tuần tự

CURVE Setting Curve Cài đặt theo đường cong

DPL Device Name Plate Tên thiết bị

LPL Logical Node Name Plate Tên node logic

CSD Curve Shape Description Mô tả hình dạng đường cong

1.4.4 Giới hạn chức năng (Function constraint)

Trong hình 8, dữ liệu sẽ được chuyển đến lớp thuộc tính của nó Mỗi đối tượng có nhiều thuộc tính dữ liệu, vì vậy việc xác định các thuộc tính cụ thể cho từng loại dữ liệu là cần thiết thông qua “Function constraint”.

Các thuộc tính dữ liệu của máy cắt bao gồm điều khiển, cấu hình, đo lường và báo cáo trạng thái Chức năng "Function constraint" sẽ giới hạn các chức năng cụ thể này trong đối tượng máy cắt.

Danh sách các lớp chức năng giới hạn:

Bảng 1.3: Danh sách các lớp chức năng giới hạn của nút logic

Mô tả (tiếng Anh) Mô tả (tiếng Việt)

ST Status Information Thông tin trạng thái

MX Measurands (analog values) Giá trị đo lường (giá trị tuần tự)

SP Set point Cài đặt điểm

SV Substituted Values Giá trị thay thế

SG Setting Group Cài đặt nhóm

SE Setting Group Editable Cài đặt nhóm có thể chỉnh sửa

EX Extended Definition (naming - read only)

Các định nghĩa mở rộng (đặt tên – chỉ đọc)

BR Buffered Report Báo cáo lưu trên bộ nhớ đệm

RP Unbuffered Report Báo cáo không lưu trên bộ nhớ đệm

GO GOOSE Control Điều khiển bằng liên động mềm

GS GSSE Control Điều khiển bằng GSSE

MS Multicast Sampled Value (9-2) Lấy giá trị mẫu từ nhiều hướng cùng lúc

US Unicast Sampled Value (9-1) Lấy giá trị mẫu theo một hướng

XX Used as wild card in ACSI Sử dụng tự do theo ACSI

Ngôn ngữ cấu hình của trạm

Việc sử dụng các nút logic cần nghiên cứu sâu hơn, đặc biệt là khi kết nối các chức năng khác nhau Nếu các thiết bị đến từ các nhà sản xuất khác nhau, vấn đề tương thích trở nên rất quan trọng Tiêu chuẩn IEC61850 giải quyết vấn đề này theo hai cách.

Mỗi thiết bị thưc hiện cùng một loại hàm truyền đòi hỏi phải theo một tiêu chuẩn

Ngôn ngữ cấu hình trong hệ thống tự động hóa trạm (SCL) cho phép mô tả các thiết bị, cấu hình, chức năng và khả năng truyền thông theo tiêu chuẩn hóa Điều này cũng hỗ trợ việc tích hợp và sử dụng các thiết bị cũ trong trạm, nâng cao hiệu quả của hệ thống tự động hóa.

1.6 Các nội dung của tiêu chuẩn có liên quan tới đề tài

1.6.1 Các bước cấu hình cho một hệ thống trạm biến áp tự động hóa theo IEC61850

Hình 1.10 mô tả các bước cấu hình hệ thống trạm biến áp tự động hóa theo tiêu chuẩn IEC61850 Theo tiêu chuẩn này, hai công cụ cấu hình và bốn loại file cần thiết đã được xác định để hỗ trợ quá trình cấu hình các hệ thống TBA tự động hóa.

Công cụ cấu hình hệ thống (System Configurator tool (SC))

Khi hệ thống của chúng ta sử dụng file định dạng station.SSD, chúng ta cần nhập file này vào công cụ cấu hình hệ thống (SC) Nếu không có file định dạng này, chúng ta sẽ chuyển sang bước tiếp theo.

− Nhập file với định dạng ied.ICD của thiết bị IED mà chúng ta cần sử dụng vào công cụ (SC)

Nếu file định dạng station.SSD không có sẵn, cấu hình hệ thống như cấp điện áp và ngăn lộ sẽ được thực hiện trực tiếp trên công cụ SC.

− Cấu hình cấu trúc truyền thông cho trạm: tạo các thiết bị Client và Server cần sử dụng cho hệ thống vào

Để thực hiện cấu hình cho các tín hiệu, cần cấu hình Dataset và Control Blocks, đồng thời thiết lập đường dẫn thông tin giữa thiết bị Client và Server, cũng như kết nối các server trong hệ thống với nhau.

− Xuất ra file với định dạng station.SCD để sử dụng cho công cụ cấu hình thiết bị IED ở bước tiếp theo

Công cụ cấu hình thiết bị IED (IED Configurator tool (IC))

− Nhập file với định dạng station.SCD vào công cụ

− Thực hiện các bước cấu hình cần thiết tiếp theo

− Kiểm tra việc nhận các thông tin từ Goose và cấu hình các tín hiệu Goose nếu cần thiết

− Xuất ra file với định dạng ied.CID để tải vào thiết bị IED

− Xuất ra file với định dạng station.SCD để tải vào thiết bị Gateway

SSD file (System Specification Description file): file mô tả đặc tính của hệ thống

− Flie này mô tả sơ đồ một sợi của trạm và các nút logic cần thiết

ICD file: IED Capability Description file: mô tả đặc tính có trong thiết bị IED

Tài liệu này cung cấp thông tin chi tiết về các nút logic và thiết bị logic có trong thiết bị IED, không liên quan đến trạm và tổ chức thông tin tại trạm Thông thường, tài liệu này được kèm theo các thiết bị IED khi xuất xưởng.

SCD file: Station Configuration Description file: file mô tả cấu hình trạm

Nội dung trong tài liệu này bao gồm tất cả các thiết bị IED, bao gồm cả IED Client và IED Server, được sắp xếp theo cấu trúc hệ thống hiện tại Tài liệu cũng mô tả cấu trúc truyền thông giữa các thiết bị.

1.6.2 Các bước cấu hình cho hệ thống kết nối RTU với các thiết bị IED theo

IEC 61850 trong các TBA tự động hóa

Các bước được mô tả trong hình 1.11 bên dưới Đây cũng là nhiệm vụ chính cần nghiên cứu trong luận văn này

Hình 1.11: Mô tả các bước cấu hình cho hệ thống kết nối RTU với các thiết bị

IED theo IEC 61850 trong các TBA tự động hóa

Chuẩn bị tập tin ied.ICD

Chuẩn bị tập tin ied.ICD

Chuẩn bị tập tin ied.ICD

• Cấu hình cấu trúc trạm

• Tải tập tin ied.ICD

• Cấu hình mạng truyền thông

• Xuất ra tập tin station_PCM.SCD

• Cấu hình các khối dữ liệu trên IED

• Cấu hình và liên kết báo cáo của các khối điều khiển

• Cấu hình và liên kết liên động của các khối điều khiển

• Xuất ra tập tin station.SCD

Chuẩn bị tập tin ied.CID

Chuẩn bị tập tin ied.CID

Chuẩn bị tập tin ied.CID

Với nhiệm vụ này thì chúng ta cần hai công cụ là: PCM600, CCT và ba dạng file là: ICD, SCD, CID

Chuẩn bị file ICD Chúng thường được cung cấp kèm với thiết bị IED

Công cụ PCM600 cho phép cấu hình cấu trúc trạm và tích hợp thiết bị IED vào hệ thống Người dùng có thể tải file ICD cho từng thiết bị IED và cấu hình mạng truyền thông trong trạm Cuối cùng, PCM600 hỗ trợ xuất file station_PCM.SCD để hoàn thiện quá trình cấu hình.

The CCT tool is utilized by importing the previously exported station_PCM.SCD file It involves configuring the dataset for each IED device, as well as setting up and linking the report control blocks and Goose control blocks Finally, the process concludes with exporting the station.SCD file.

Chuẩn bị các file CID để tải lên mỗi IED Có thể dùng các công cụ cấu hình để hiệu chỉnh file ICD để tạo ra file CID

1.7 Những lợi ích của tiêu chuẩn

Lợi thế chính của IEC 61850 là khả năng tương tác giữa các thiết bị IED từ nhiều nhà sản xuất khác nhau, đồng thời loại bỏ các cổng nối không cần thiết Việc này giúp giảm số lượng thiết bị cần thiết, loại bỏ sự trì hoãn không đáng có và ngăn chặn các lỗi phát sinh do bộ chuyển đổi giao thức.

Sử dụng truyền thông Ethernet cho tất cả các chức năng tự động hóa trong trạm mang lại sự đơn giản hơn so với truyền thông song song, giúp thuận tiện hơn trong việc thực hiện dự án, lắp đặt thiết bị và kiểm tra thiết bị.

Ethernet cho phép tích hợp hiệu quả giữa các thiết bị cũ và mới, ví dụ như mạng 10 Mbit/s có thể dễ dàng kết nối với mạng 100 Mbit/s và thậm chí lên đến 1 Gbit/s trong cùng một hệ thống Điều này giúp tối ưu hóa vốn đầu tư cho người dùng.

Việc áp dụng tiêu chuẩn IEC cho việc trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị điện từ các nhà sản xuất khác nhau giúp tiết kiệm thời gian trong các dự án, đồng thời tạo thuận lợi cho kỹ sư và nhân viên bảo trì Ngoài ra, điều này còn giảm thiểu nhu cầu đào tạo cho người sử dụng.

Khả năng của Ethernet ngày càng được cải thiện theo từng năm, cho phép xây dựng cơ sở hạ tầng truyền thông hiệu quả hơn Sự phát triển này giúp nâng cao chất lượng đường truyền dữ liệu, mang lại sự tổ chức và ổn định cho mạng lưới truyền thông.

Những lợi ích của tiêu chuẩn

Lợi thế chính của IEC 61850 là khả năng tương tác giữa các thiết bị IED từ các nhà sản xuất khác nhau, đồng thời loại bỏ sự cần thiết của các cổng nối Việc này giúp giảm thiểu số lượng thiết bị cần thiết, tránh được sự trì hoãn không cần thiết và hạn chế các lỗi phát sinh do các bộ chuyển đổi giao thức.

Sử dụng truyền thông Ethernet cho tất cả các chức năng tự động hóa trong trạm mang lại sự đơn giản hơn so với truyền thông song song, giúp thuận lợi trong việc thực hiện dự án, lắp đặt thiết bị và kiểm tra thiết bị.

Ethernet cho phép tích hợp dễ dàng giữa các thiết bị cũ và mới, ví dụ như mạng 10 Mbit/s có thể kết nối với mạng 100 Mbit/s và thậm chí lên đến 1 Gbit/s trong cùng một hệ thống Điều này giúp tối ưu hóa vốn đầu tư cho người dùng.

Việc tuân thủ tiêu chuẩn IEC trong việc trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị điện từ các nhà sản xuất khác nhau giúp rút ngắn thời gian thực hiện dự án, tạo thuận lợi cho kỹ sư và nhân viên bảo trì, đồng thời giảm thiểu nhu cầu đào tạo.

Khả năng của Ethernet ngày càng được nâng cao theo từng năm, cho phép xây dựng hạ tầng truyền thông hiệu quả hơn chỉ trong một thời gian ngắn Điều này giúp cải thiện chất lượng đường truyền dữ liệu và tạo ra sự tổ chức tốt hơn trong việc quản lý thông tin.

IEC61850 không chỉ rõ ràng trong việc không hạn chế mà còn phổ biến các giao thức chung như TCP/IP, cho phép kết nối dễ dàng với các mạng truy xuất dữ liệu công cộng và cá nhân Điều này giúp người dùng có thể truy cập tình trạng thiết bị tại các trạm từ xa, giảm thiểu nhu cầu bảo trì và loại bỏ sự cần thiết phải tiếp cận trực tiếp với thiết bị.

Vốn đầu tư của khách hàng được bảo vệ nhờ vào sự phát triển độc lập của mạng truyền thông và ứng dụng Khách hàng có cơ hội hưởng lợi từ công nghệ truyền thông tiên tiến, giúp tăng cường khả năng kiểm soát và bảo vệ hệ thống, đồng thời tạo ra một cơ sở hạ tầng truyền thông phục vụ cho cộng đồng.

Lợi ích chính của khách hàng bao gồm việc các thiết bị hoạt động trơn tru hơn, đảm bảo vốn đầu tư khi thay đổi công nghệ, và hệ thống tự động hoạt động hiệu quả hơn nhờ giảm bớt nhiều yếu tố.

IEC 61850 cung cấp giải pháp hiệu quả cho vấn đề truyền thông trong trạm, cho phép hệ thống tự động tương tác linh hoạt giữa các phần Điều này giúp kỹ sư và nhân viên bảo trì đơn giản hóa quy trình làm việc, đồng thời mang lại giá trị tiết kiệm rõ rệt Các nhà sản xuất như Siemens đang phát triển sản phẩm đáp ứng nhu cầu của khách hàng, khi IEC 61850 trở thành tiêu chuẩn quốc tế vào năm 2004.

Tiêu chuẩn IEC 61850 có thể được áp dụng cho hệ thống nước và gas, trong khi IEC 61400-25 được phát triển dành cho thiết bị năng lượng gió Hiện nay, nghiên cứu đang được tiến hành về hệ thống điều khiển từ xa cho các trạm nhỏ và các trạm trung tâm.

Tìm hiểu sơ đồ thực tế điều khiển và bảo vệ của các trạm biến áp hiện nay

Khái niệm chung

Nội dung của bảo vệ và điều khiển bao gồm tất cả các phương tiện và trợ giúp kỹ thuật cần thiết để giám sát, bảo vệ và quản lý hiệu quả các thiết bị trong hệ thống lưới cao áp Hệ thống thứ cấp có nhiệm vụ thu thập thông tin từ các khí cụ cao và trung áp, thực hiện thao tác tại chỗ và bảo trì nguồn dự phòng Các tiếp điểm hoặc bộ cảm biến tạo giao diện với hệ thống điều khiển từ xa, từ đó kết nối với các phương tiện điều khiển lưới.

Thiết bị bảo vệ đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ các thiết bị giá trị và hệ thống truyền tải khỏi tình trạng quá tải và hư hỏng Chúng hoạt động bằng cách nhanh chóng và có chọn lọc cách ly những phần của lưới điện, giúp duy trì sự an toàn và ổn định cho toàn bộ hệ thống cung cấp điện.

Mục tiêu của quản lý lưới điện là đảm bảo an toàn trong việc truyền tải và phân phối điện qua các hệ thống phức tạp, bằng cách cung cấp thông tin liên tục và toàn diện cho mỗi trung tâm điều khiển Thông tin quan trọng từ các trạm được truyền qua kênh điều khiển xa đến trung tâm, nơi chúng được đánh giá và điều chỉnh ngay lập tức Khi lượng thông tin tăng cao, cần thay thế các buồng điều khiển truyền thống bằng hệ thống quản trị máy tính và màn hình video đầu cuối, giúp mô phỏng sơ đồ địa lý của lưới và hỗ trợ trong các tình huống khẩn cấp.

Quản lý phụ tải có tác động trực tiếp đến tải của hệ thống điện, cho phép điều khiển và điều chỉnh các phụ tải một cách chọn lọc qua lưới điện Dựa trên dữ liệu hiện có và các dự báo khả thi, quản trị phụ tải cung cấp các đường cong phụ tải cho nhà máy điện, từ đó tối ưu hóa việc sử dụng nguồn dự trữ.

2.2 Ký hiệu nhận dạng các khí cụ điện trong trạm biến áp

Ký hiệu và nhận dạng các khí cụ điện trong trạm biến áp

Quy chuẩn IEC 750 và DIN 40 719 phần 2 vẫn đang được áp dụng để ký hiệu nhận dạng khí cụ điện Để nhận biết các bộ phận của thiết bị trong trạm và tài liệu kỹ thuật, có bốn ký hiệu khác nhau, mỗi khối được phân biệt bằng các ký hiệu đầu.

Ký hiệu đầu Ý nghĩa của khối

= Ký hiệu mức cao hơn

+ Vị trí của hạng mục

2.2.2 Khối ký hiệu “mức ngăn”

Khối ký hiệu này hỗ trợ nhân viên vận hành trạm trong việc phân biệt và xác định chính xác các ngăn lộ mà họ đang thao tác và giám sát.

Các chữ cái giúp nhận diện các ngăn lộ thuộc cấp điện áp nào trong trạm Chúng ta có thể tra cứu trong bảng sau:

Bảng 2.1: Bảng chữ cái nhận diện cấp điện áp của các ngăn lộ

Thiết bị đo đếm Thiết bị bảo vệ

- Thiết bị máy biến áp

Các thiết bị và hệ thống không có qui định đặc biệt cho điện áp hoặc một nhánh

Thiết bị điều khiển, tín hiệu và thiết bị phụ

- Thiết bị buồng điều khiển

Thiết bị trung tâm, ví dụ máy tín quá trình, các hệ thống cảnh báo

Các thiết bị viễn thông Bảng 2.2: Các chữ cái nhận biết mức điện áp

Ngày đăng: 19/07/2021, 10:11

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] Bảo vệ rơle và tự động hoá trong hệ thống điện “Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia TP.HCM tác giả Nguyễn Hoàng Việt” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia TP.HCM tác giả Nguyễn Hoàng Việt
Nhà XB: Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia TP.HCM tác giả Nguyễn Hoàng Việt”
[2] Bảo vệ rơle và tự động hoá trong hệ thống điện “Nhà xuất bản Giáo Dục tác giả Lê Kim Hùng – Đoàn Ngọc Minh Tú” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nhà xuất bản Giáo Dục tác giả Lê Kim Hùng – Đoàn Ngọc Minh Tú
Nhà XB: Nhà xuất bản Giáo Dục tác giả Lê Kim Hùng – Đoàn Ngọc Minh Tú”
[3] Cẩm nan thiết bị đóng cắt ABB “Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật người dịch Lê Văn Oanh” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật người dịch Lê Văn Oanh
Nhà XB: Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật người dịch Lê Văn Oanh”
[4] Cung Cấp Điện “Nguyễn Xuân Phú _ Nguyễn Công Hiền _ Nguyễn Bội Khuê” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nguyễn Xuân Phú _ Nguyễn Công Hiền _ Nguyễn Bội Khuê
[7] Mạng Cung Cấp và Phân Phối Điện “Bùi Ngọc Thư” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Bùi Ngọc Thư
[8] Nhà máy điện và trạm biến áp “Huỳnh Nhơn” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Huỳnh Nhơn
[10] Sổ tay lựa chọn và tra cứu thiết bị diện từ 0.4 đến 500KV “Ngô Hồng Quang” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Ngô Hồng Quang
[11] Thiết kế Nhà máy điện và trạm biến áp “P.GS Nguyễn Hữu Khái” Sách, tạp chí
Tiêu đề: P.GS Nguyễn Hữu Khái
[12] Tự động hoá trong hệ thống điện “Tác giả Trần Đình Trân – Phan kế Phúc” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tác giả Trần Đình Trân – Phan kế Phúc
[15] Klaus-Peter Brand, Volker Lohmann, Wolfgang Wimmer: “Substation Automation Handbook” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Substation Automation Handbook
[17] ABB, “S.P.I.D.E.P MicroSCADA. User’Manual 8.2”, 2000 [18] http://www.go-onlinessupport.com Sách, tạp chí
Tiêu đề: S.P.I.D.E.P MicroSCADA. User’Manual 8.2
[5] Hướng dẫn sử dụng RTU/ABB [6] Hướng dẫn sử dụng Relay/Toshiba Khác
[9] Rơle số lý thuyết và ứng dụng “Nhà xuất bản Giáo Dục Tác giả TS. Nguyễn Hồng Thái – KS. Vũ Văn Tẩm Khác
[13] Engineering guide IEC 61850 Station ABB Power Technologies AB Khác
[14] International Electrotechnical Commission by the IEC central Office GENEVA, SWITZERLAND Khác
[16] Siemens. Protection and Substation Control Khác
[19] www.Nettedautomation.com/solutions Khác
[20] www.Nettedautomation.com/standardization/IEC_TC57/ WG07/etz_report.html Khác

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w