Báo cáo hệ thống SCADA
MỤC LỤC
1. YÊU CẦU CHUNG CHO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 6
2. MÔ TẢ VÀ YÊU CẦU CHI TIẾT CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 9
2. CÁC ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN 9
3. yêu cẦU KỸ THUẬT 10
4.1 Các yêu cầu thực hiện 10
4.1 Các yêu cầu thực hiện 10
4.2 Nhiệm vụ của hệ thống tích hợp 11
4.2 Nhiệm vụ của hệ thống tích hợp 11
4.3 Cấu trúc logic hệ thống tích hợp 12
4.3 Cấu trúc logic hệ thống tích hợp 12
4.4 Yêu cầu về hệ thống 12
4.4 Yêu cầu về hệ thống 12
4.5 Yêu cầu về chức năng 12
4.5 Yêu cầu về chức năng 12
4.5.1Thu thập dữ liệu 13
4.5.1 Thu thập dữ liệu 13
4.5.2Điều khiển 15
4.5.2 Điều khiển 15
4.5.3Mặt bằng ứng dụng 17
4.5.3 Mặt bằng ứng dụng 17
4.5.4Xử lý tín hiệu cảnh báo 18
4.5.4 Xử lý tín hiệu cảnh báo 18
4.5.5Xử lý dữ liệu 20
4.5.5 Xử lý dữ liệu 20
4.5.6Cơ sở dữ liệu 21
4.5.6 Cơ sở dữ liệu 21
4.5.6.1Cơ sở dữ liệu logic 21
4.5.6.1 Cơ sở dữ liệu logic 21
4.5.6.2Kho dữ liệu chung từ xa 22
4.5.12 Các công cụ bảo dưỡng hệ thống 28
4.5.13Quản lý và đặt cấu hình hệ thống tích hợp 28
4.5.13 Quản lý và đặt cấu hình hệ thống tích hợp 28
4.5.14Quản trị và đặt cấu hình mạng thông tin liên lạc 29
4.5.14 Quản trị và đặt cấu hình mạng thông tin liên lạc 29
4.5.15Độ tin cậy, mức dự phòng, chuyển đổi khi hư hỏng, dự phòng thiết bị 29
4.5.15 Độ tin cậy, mức dự phòng, chuyển đổi khi hư hỏng, dự phòng thiết bị 29
4.5.16Duy trì và tạo lập màn hiển thị 31
4.5.16 Duy trì và tạo lập màn hiển thị 31
4.5.17Tạo lập, duy trì và truy nhập cơ sở dữ liệu 31
4.5.17 Tạo lập, duy trì và truy nhập cơ sở dữ liệu 31
4.5.18Tạo lập và duy trì các bản báo cáo 31
4.5.18 Tạo lập và duy trì các bản báo cáo 31
4.5.19Khả năng bảo dưỡng 31
4.5.19 Khả năng bảo dưỡng 31
4. yêu CẦU PHẦN MỀM HỆ THỐNG TÍCH HỢP 32
5.1 Các yêu cầu đối với phần mềm hệ thống tích hợp 32
5.1 Các yêu cầu đối với phần mềm hệ thống tích hợp 32
5.1.1Hệ điều hành 32
5.1.1 Hệ điều hành 32
5.1.2Các dịch vụ và các tiện ích lập trình 32
5.1.2 Các dịch vụ và các tiện ích lập trình 32
5.1.3Chương trình nguồn và cập nhật của phần mềm thực hiện 33
5.1.3 Chương trình nguồn và cập nhật của phần mềm thực hiện 33
5.1.4Tạo lập và duy trì màn hiển thị 33
5.1.4 Tạo lập và duy trì màn hiển thị 33
5.1.5Tạo lập, duy trì và truy cập cơ sở dữ liệu 34
5.1.5 Tạo lập, duy trì và truy cập cơ sở dữ liệu 34
5.1.5.1Tạo lập cơ sở dữ liệu 34
5.1.5.1 Tạo lập cơ sở dữ liệu 34
41
41
41
41
41
41
41
41
41
41
41
41
41
41
41
1. YÊU CẦU CHUNG CHO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
Hệ thống điều khiển nhà máy nhiệt điện Quảng Trạch là hệ thống điều khiển tích
hợp. Hệ thống phải có các yêu cầu chính như sau:
- Hệ điều hành áp dụng phải là hệ điều hành Windows XP/Vista hoặc phiên bản
mới nhất, hoặc Linux.
- Tất cả các thiết bị phải được liên kết vận hành bằng mạng cáp quang kép Ethernet
100Mbps, một mạng là mạng chính, một mạng làm dự phòng để đảm bảo hệ
thống mạng hoạt động liên tục ngay cả trong trường hợp có bất kỳ một phần tử
đơn lẻ nào của hệ thống mạng bị sự cố. Mạng LAN phải trợ giúp các thủ tục
TCP /IP, FTP và Telnet.
- Thiết kế của hệ thống điều khiển phải đảm bảo rằng bất kỳ hư hỏng của một phần
tử đơn lẻ nào cũng không được làm ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của hệ
thống.
- Hệ thống điều khiển phải kết nối với hệ thống DCS của nhà máy thông qua giao
thức IEC60870-5-104 hoặc TCP/IP hoặc IEC61850.
- Các bộ vi xử lý làm nhiệm vụ thu thập dữ liệu, truy xuất các thiết bị từ xa thông
qua các cổng. Các bộ vi xử lý này liên kết các rơ le và/hoặc khối vào ra với máy
tính chủ tại nhà máy điện.
- Các dữ liệu tương tự từ các ngăn lộ phải được đo bởi các rơ le kỹ thuật số và/hoặc
khối vào ra. Các dữ liệu này bao gồm điện năng, điện áp, dòng điện, và các giá trị
công suất tác dụng, công suất phản kháng tức thời, tần số…
- Chức năng giám sát điều kiện làm việc của máy cắt phải được thực hiện bởi các
rơ le kỹ thuật số. Nó bao gồm bộ đếm số lần làm việc của máy cắt, dòng điện sự
cố trung bình và cực đại tích luỹ, phần trăm hao mòn tiếp điểm.
- Bộ ghi trình tự diễn biến các sự kiện (SER) phải được thực hiện bởi các rơ le kỹ
thuật số. Các bản ghi trình tự diễn biến các sự kiện được tự động gửi về máy tính
chủ, nơi chúng được lưu trữ, phân loại và thể hiện lên màn hình. Một phần mềm
tìm kiếm trên Web được sử dụng để hiển thị các bản ghi SER từ xa.
- Các bản ghi sự cố phải được tự động tạo ra bởi các rơ le. Bất cứ khi nào sự cố xảy
ra, rơ le đi cắt máy cắt, một bản ghi sự cố phải được tạo ra và ghi lại.
- Việc định vị sự cố và cường độ phải được tính toán bởi rơ le, các giá trị này sau
đó sẽ được lấy về máy tính chủ để hiển thị lên trên màn hình giao diện.
- Rơ le và/hoặc khối vào ra thực hiện chức năng thu thập các tín hiệu cảnh báo
trong nhà máy điện. Các tín hiệu cảnh báo phải được thu thập về máy tính chủ để
lưu trữ và hiển thị. Các dữ liệu cảnh báo đồng thời được chuyển sang máy tính
lưu trữ cơ sở dữ liệu quá khứ tại nhà máy điện để phục vụ việc truy xuất từ xa.
- Việc treo biển đối với các thiết bị (Đỏ, vàng, đỏ tía và xanh) được thể hiện trên
màn hình rơ le và trên màn hình máy tính giao diện của trạm. Bản ghi các lần treo
biển phải được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu quá khứ.
- Hệ thống điều khiển và giám sát bao gồm:
- Hệ thống máy tính điều khiển chính và dự phòng tại phòng điều khiển trung tâm
- Hệ thống điều khiển và bảo vệ ở mức ngăn lộ.
- Điều khiển tại chỗ ở tất cả các thiết bị.
- Hệ thống điều khiển tại mức ngăn với các logic đi dây cứng.
- Việc điều khiển và giám sát tại nhà máy điện không chỉ dựa vào máy tính giao
-Switching Pro.
-Login Screen
Clearance Tags
-Apply/Remove Tags
-Red, Orange, Yelow, Blue
Sequence of Events
-SOE Display
Detail One-Line
-Load Flow
-Amps,Volts,Watts,Vars
-Reclose Auto/Manual
-Status
Equiment Screen
-Metering Data
-Control Panel
-Element Blocking
-LO Reset
-Critical Alarm Ind.
-Relay Targets Display
Last Trip Information
-Fault Location and
Magnitude
Additional Screens
(future)
-Statistical Data
-Relay Setting
Metering Data/ Breaker
Data
-Energy Data
-Demand
IEC61850 /UCA2, Modbus TCP, DNP TCP, IEC 870-5-104.
- Tệp dữ liệu dạng sóng (chuyển khối ưu tiên thấp có khuôn dạng COMTRADE)
- Máy chủ - Máy chủ (Giao tiếp truyền tin ngang hàng)
- Máy chủ - Máy con (IED chủ đọc dữ liệu từ IED con)
- Mức ưu tiên cao /thấp (Mức độ ưu tiên chỉ thứ tự các bản tin được đưa vào, ra
stack và thứ tự các gói tin được chuyển qua cầu dẫn nếu có hoặc các gói tin kiểu
Ethernet được đưa vào hoặc ra khỏi thiết bị bởi các khoá chuyển nếu có. Việc sử
dụng tiêu chuẩn chuyển đổi IEEE 602.1p cho mức ưu tiên trong LAN và cho các
loại đăng ký là một yêu cầu cho sự chuyển đổi).
- Tải lên /tải xuống
- Yêu cầu trạng thái
- Nhận diện thiết bị
- Thiết lập /loạI bỏ các kết nối logic
- Điều khiển từ xa - bao gồm điều khiển trực tiếp và lựa chọn trước khi thao tác
(SBO)
- Điều khiển bản tin giữa khách hàng và server (được định nghĩa trước cho các sự
kiện hoặc các bản tin chu kì)
- Khả năng thâm nhập thư mục tại chỗ
- Trao đổi thông tin đa chiều /đơn chiều
- Các bản tin đồng bộ về thời gian (chính xác tới 1ms)
- Gán thời gian cho dữ liệu /bản tin (chính xác tới 1ms)
- Treo biển (Cho phép hoặc khoá các lệnh điều khiển từ xa hoặc tại chỗ)
3. YÊU CẦU KỸ THUẬT
4.1 Các yêu cầu thực hiện
Trên cơ sở các yêu cầu của những người sử dụng, các dạng dữ liệu và điều khiển từ
các thiết bị IED và các thiết bị của hệ thống tích hợp được liệt kê. Danh sách này
không bao hàm thiết bị trang bị độc lập tại một điểm bất kỳ nào đó. Ví dụ dòng điện
qua máy cắt cao thế có thể thu nhận được từ các thiết bị được lắp đặt ở phía cao thế
của máy biến thế. Dữ liệu này phải được gán địa chỉ trên cơ sở bố trí thiết bị trạm.
Yêu cầu duy nhất đó là việc đọc giá trị tương tự (Analog) phải đảm bảo độ chính xác.
2. Tải 3 pha máy biến thế (kW, kVA, kVar, pf)
3. Điện áp 3 pha máy biến áp
4. Trạng thái sự cố của MBA
5. Dòng điện 3 pha lộ ra
6. Phụ tải 3 pha lộ ra (kW, kVA, kVar, pf)
7. Điện áp 3 pha lộ ra
8. Dòng điện 3 pha máy phát
9. Tải ba pha máy phát
10. Điện áp 3 pha máy phát
11. Trạng thái máy cắt đường dây,
12. Trạng thái cảnh báo thanh cái
13. Trạng thái điều khiển tụ điện
14. Thứ tự các sự kiện
15. Các sự kiện về chất lượng điện năng (chỉ khi các sự kiện xảy ra)
Mức 4 - Kho lưu trữ dữ liệu từ xa.
Một kho lưu trữ dữ liệu là cần thiết cho việc trợ giúp một cấu trúc trao đổi dữ liệu
server -khách hàng hoặc cấu trúc chung giữa hệ thống tích hợp và những người sử
dụng trên mạng WAN của EVN. Điều này cho phép nhiều người sử dụng cùng một
lúc truy nhập vào các thông tin được cập nhật chỉ bằng một kênh thông tin đơn lẻ
như qua modem - điện thoại mà không phải chờ đợi.
4.2 Nhiệm vụ của hệ thống tích hợp
Các nhiệm vụ chính của hệ thống tích hợp như sau:
1. Giao tiếp IED
2. Dịch giao thức truyền tin
3. Quản lý thiết bị và IED
4. Trao đổi dữ liệu và trợ giúp điều khiển đối với kho dữ liệu
5. Môi trường trợ giúp cho các ứng dụng của người sử dụng
6. Các ứng dụng cần thiết
Nhiệm vụ của hệ thống tích hợp là yêu cầu các thiết bị IED đọc và ghi các sự kiện
đưa vào kho lưu trữ dữ liệu. Hệ thống tích hợp xử lý các dữ liệu, các yêu cầu điều
Hệ thống tích hợp phải có cấu trúc như được minh hoạ trên hình 3. Mức thấp nhất
của cấu trúc là các thiết bị IED, dùng để điều khiển và thu thập số liệu từ các thiết bị
lắp đặt trong hệ thống. Lớp tiếp theo của cấu trúc này là bộ xử lý chủ của trạm có
nhiệm vụ xác định cấu hình và giao tiếp với của các thiết bị IED, tiện ích công ty và
cung cấp dữ liệu cho kho dữ liệu. Kho dữ liệu là một cơ sở dữ liệu với các mức độ an
toàn cho các mức truy nhập khác nhau của ngươì sử dụng. Tại đỉnh của cấu trúc này
là các chương trình ứng dụng của EVN sử dụng các dữ liệu của kho dữ liệu.
4.4 Yêu cầu về hệ thống
Hệ thống tích hợp tuân thủ theo các tiêu chuẩn công nghiệp được áp dụng rộng rãi
đối với hệ thống mở. Điều này tạo điều kiện nâng cấp hoặc thay thế một phần hoặc
toàn bộ hệ thống tích hợp mà không phải phụ thuộc vào một nhà cấp hàng nào đó để
thực hiện hoàn chỉnh. Sự tuân thủ theo các tiêu chuẩn của hệ thống mở sẽ tạo điều
kiện cho hệ thống tích hợp và các thiết bị IED tại nhà máy điện (do nhiều người cung
cấp) trao đổi và chia sẻ các nguồn tài nguyên thông tin.
4.5 Yêu cầu về chức năng
Phần này sẽ xác định các chức năng được thực hiện bởi hệ thống tích hợp. Các yêu
cầu về chức năng được định nghĩa ở mức cao, trong các mục về chức năng, nhằm
tránh sự hạn chế không cần thiết đối với thiết kế hệ thống trong quá trình thực hiện
của một nhà sản xuất cụ thể.
4.5.1 Thu thập dữ liệu
Hệ thống tích hợp có thể thu thập tất cả phần dữ liệu từ các thiết bị IED được lắp đặt
trong trạm. Bên cạnh đó hệ thống còn cung cấp các phương tiện để thu thập các tín
hiệu đầu vào, không có sẵn ở các thiết bị IED, chẳng hạn như các rơ le cơ điện, báo
sự cố hệ thống ắc qui trạm, báo khói /báo cháy, các tín hiệu báo động có sự xâm
nhập. Hệ thống tích hợp có thể thu nhận các dữ liệu tương tự cũng tốt như thu nhận
các tín hiệu trạng thái.
Khả năng dự trữ được thiết lập trong chức năng thu thập dữ liệu của hệ thống tích
hợp đáp ứng việc quản lý các yêu cầu phát sinh trong tương lai. Khả năng dự trữ
thích hợp của hệ thống được cung cấp ngay từ đầu trong bộ xử lý chủ của trạm, đáp
ứng yêu cầu thực hiện giao diện với các thiết bị IED, tăng bộ nhớ và khả xử lý trong
1. Các dòng điện ABCN hai phía (Cường độ và góc pha)
2. Điện áp các pha ABC hai phía
3. Công suất tác dụng hai phía
4. Công suất phản kháng hai phía
5. Vị trí nấc phân áp
Thông tin về ngăn lộ đường dây 500 kV ra:
1. Dòng điện các pha ABCN (cường độ và góc pha)
2. Công suất tác dụng
3. Công suất phản kháng
4. Điện áp
Thông tin về thanh cái
1. Điện áp thanh cái 500 kV
2. Điện áp thanh cái phía máy phát
3. Tần số
Các đại lượng được đo, được hiển thị bao gồm độ lớn, góc pha của dòng điện 3 pha
(đơn vị Ampe), điện áp pha -đất (tính bằng Volt), điện áp pha -pha (tính băng volt),
công suất tác dụng và công suất phản kháng của từng pha và của cả 3 pha (tính bằng
MWs và MVArs), giá trị dòng điện phụ tải đỉnh.
Dữ liệu trạng thái
Hệ thống tích hợp sẽ thu nhận các chỉ thị trạng thái sẵn có cũng như các thông tin
cần thiết để xác định trạng thái của thiết bị điện. Hệ thống tích hợp sẽ quét các tín
hiệu trạng thái đầu vào ít nhất 1 lần trong 1s và sẽ thông báo tất cả các điểm thay đổi
trạng thái trên cơ sở loại trừ (có nghĩa là chỉ khi nào trạng thái đầu vào thay đổi trạng
thái).
Các thông tin tín hiệu trạng thái tối thiểu được yêu cầu như sau:
1. Tín hiệu trạng thái máy cắt, dao cách ly, dao tiếp địa của ngăn lộ máy phát, ngăn
máy biến áp, các ngăn lộ đường dây
2. Tín hiệu tác động của hệ thống rơ le bảo vệ chính và dự phòng của các ngăn lộ
máy phát, các ngăn máy biến áp, các ngăn đường dây.
3. Tín hiệu trạng thái của hệ thống nguồn xoay chiều AC, một chiều DC và các tín
một phạm vi rộng các thiết bị phân phối và tụ bù. Các dữ liệu về sự cố được xử lý,
chẳng hạn như định vị điểm sự cố và cường độ ước tính, là mối quan tâm của những
người vận hành hệ thống.
Các thông tin gắn với thời gian được yêu cầu như sau:
1. Cảnh báo về méo do hài (THD)
2. Sự tăng giảm điện áp
3. V, A, f với cấp chính xác 0.2
4. W, VAr (+/-) với cấp chính xác 0.2
5. Wh, VArh (+/-)cấp chính xác 0.2
Khả năng truy nhập vào các thiết bị IED
Khi cần thiết, hệ thống tích hợp phải cung cấp một mạch liên kết ảo cho mỗi thiết bị
IED được nối vào hệ thống cho phép một đối tượng truy nhập vào các thiết bị này
một các riêng rẽ. Mạch ảo này này cho phép đối tượng chỉ thị và thu nhận các trả lời
từ các thiết bị IED giống như khi kết nối trực tiếp với chúng. Khi vận hành ở chế độ
này, hệ thống tích hợp sẽ không dịch các chỉ thị đưa tới hoặc trả lời của các thiết bị
IED.
4.5.2 Điều khiển
Hệ thống tích hợp phải có khả năng liên kết các chức năng điều khiển của các hệ
thống điều khiển riêng rẽ và các bộ điều khiển logic có thể lập trình được (PLC). Hệ
thống tích hợp phải được sử dụng để thực hiện các chức năng điều khiển không giới
hạn thời gian như điều khiển bộ chuyển nấc máy biến áp, điều khiển điện áp và tụ bù
và các chức năng tương tự khác. Hệ thống không được sử dụng để thực hiện các
chức năng điều khiển có giới hạn thời gian như loại trừ sự cố. Các chức năng giới
hạn thời gian như vậy sẽ được thực hiện trực tiếp bởi các thiết bị rơ le bảo vệ, độc lập
với hệ thống tích hợp. Hệ thống điều khiển phải kết nối với hệ thống DCS của nhà
máy thông qua giao thức IEC60870-5-104 hoặc TCP/IP
Hệ thống tích hợp phải có khả năng thực hiện các logic điều khiển phức tạp để thực
hiện các chức năng điều khiển trạm như khoá bộ chuyển đổi, cân bằng tải, điều khiển
điện áp. Các thuật toán điều khiển phải được thực hiện bằng 1 ngôn ngữ lập trình bậc
cao tiêu chuẩn (như C ++ ), lập trình lôgic kiểu bậc thang hoặc một loại ngôn ngữ
các tác động nhầm lẫn do thao tác điều khiển không mong muốn. Thủ tục SBO phải
kiểm tra xem thiết bị được lựa chọn có đúng không thông qua tín hiệu phản hồi từ
một chỉ thị phần cứng tại thiết bị được lựa chọn. Người sử dụng sau đó phải có khả
năng tiếp tục thực hiện hay huỷ bỏ thao tác yêu cầu. Đối với tất cả các thao tác điều
khiển, ngoại trừ các điều khiển kiểu tăng /giảm, việc lựa chọn thiết bị phải được tự
động huỷ bỏ khi thao tác điều khiển kết thúc. Đối với các lệnh tăng giảm, không cần
thiết lựa chọn lại thiết bị được điều khiển cho mỗi bước trong chuỗi xung tăng giảm.
Lệnh lựa chọn thiết bị phải được truyền đi từ bàn điều khiển từ xa hoặc giao diện
người sử dụng tại chỗ.
Chỉ thị và điều khiển tại chỗ
Giao diện người sử dụng của hệ thống tích hợp phải cho phép cho nhân viên nhà máy
điện thực hiện đóng mở hoặc các thao tác điều khiển khác từ nhà điều khiển nhà máy
điện đặt cách xa thiết bị được điều khiển. Các cơ cấu điều khiển đóng cắt và chỉ thị
kiểu cơ điện truyền thống được trợ giúp bởi logic điều khiển cứng bắt buộc phải
được áp dụng để làm dự phòng cho hệ thống tích hợp.
Hệ thống điều khiển tại chỗ phải cho phép điều khiển tất cả các thiết bị điện trong
nhà máy và các lộ phân phối có liên quan. Các thiết bị có thể điều khiển bao gồm:
máy cắt, các bộ điều chỉnh điện áp xuất tuyến và trạm biến áp, các bộ chuyển nấc
máy biến áp, các ngăn tụ bù của trạm và các lộ ra, các bộ đóng lặp lại đường dây và
các thiết bị tương tự khác. Hệ thống điều khiển kiểu truyền thống này có thể được lắp
đặt ngay cạnh thiết bị được điều khiển.
Các thông tin tín hiệu trạng thái tối thiểu được yêu cầu như sau:
1. Tín hiệu điều khiển máy cắt, dao cách ly của ngăn lộ máy phát, ngăn máy biến áp,
các ngăn lộ đường dây
2. Tín hiệu điều khiên tăng giảm công suất tổ máy, tín hiệu điều khiển thay đổi vị trí
nấc phân áp
4.5.3 Mặt bằng ứng dụng
Hệ thống tích hợp phải thực hiện các chức năng điều khiển tự động trên các thiết bị
hệ thống điện trên cơ sở các tín hiệu trạng thái và tương tự đầu vào được thu nhận
bởi hệ thống. Khả năng này phải được sử dụng để cung cấp các chức năng điều khiển
phía điện áp cao của máy biến áp bị sự cố, tách máy biến áp ra. Khi MOS mở, các
tiếp điểm 89/a tách mạch cắt máy biến thế phía điện áp cao và tiếp điểm 89/b nối tắt
mạch liên động cho phép đóng lặp lại.
Sa thải phụ tải khẩn cấp
Chức năng điều khiển từ xa rơ le khoá tần số thấp được yêu cầu nhằm sa thải phụ tải
trong các trường hợp khẩn cấp.
Bộ giám sát nhiệt độ máy biến áp
Cần phải có một bộ giao diện với bộ giám sát nhiệt độ máy biến thế với 3 cấp đặt
khác nhau: giá trị đặt đầu tiên để khởi động cấp độ thứ nhất quạt làm mát và/hoặc
bơm dầu, giá trị đặt thứ hai để khởi động cấp độ thứ 2 quạt làm mát và/hoặc bơm
dầu, giá trị đặt thứ 3 để khởi động hệ thống chỉ thị và báo động từ xa. Cảnh báo này
được gọi là " cảnh báo máy biến áp chính ". Yêu cầu phải có mô đun phần mềm tính
toán Hot Spot (điểm nóng).
Điều khiển Volt /VAr
Hệ thống tích hợp phải có khả năng điều khiển bộ chuyển nấc máy biến thế, các bộ
điều chỉnh, và các ngăn tụ bù đặt tại lộ ra và đặt tại trạm nhằm điều chỉnh điện áp và
công cuất phản kháng. Việc tự động đóng cắt các ngăn tụ bù dựa trên dòng công suất
phản kháng thu nhận được, các điều kiện điện áp và các thông tin khác phải được
cung cấp. Người vận hành phải được phép điều khiển từ xa bằng tay các thiết bị này.
Các bộ tụ tại từng trạm sẽ được đóng cắt theo thứ tự được xác định trong liệt kê thứ
tự tụ bù được đưa vào (download) hệ thống tích hợp. Hệ thống tích hợp sẽ thay thế
việc điều khiển các ngăn tụ tại chỗ. Hệ thống tích hợp phải tiến hành các kiểm tra
theo chu kỳ khả năng đáp ứng của các ngăn tụ bù trong những khoảng thời gian thấp
điểm và sẽ xác định những ngăn tụ nào không đạt như dự định. Trong qúa trình kiểm
tra này, dòng công suất phản kháng chạy qua 3 pha sẽ được giám sát để kiểm tra xem
các tụ được đóng cắt và vận hành có đúng không. Chức năng điều khiển điện áp phụ
thuộc vào hệ thống tích hợp trạm, và dự phòng cho chức năng này là không cần thiết.
4.5.4 Xử lý tín hiệu cảnh báo
Một số cảnh báo tại trạm có thể được nhóm lại với nhau, có nghĩa là bất kỳ một điểm
nào trong nhóm thay đổi trạng thái sang trạng thái cảnh báo thì điểm trạng thái của cả
6. Ghi lại cảnh báo trong cơ sở dữ liệu quá khứ của hệ thống tích hợp.
7. Tự động nhắn cảnh báo đến nhân viên có trách nhiệm.
Hệ thống phải có khả năng tự động cấm bất kỳ một cảnh báo nào trên cơ cở các điều
kiện trực tuyến của hệ thống (Các cảnh báo "theo luật"). Các bộ lọc quá trình xử lý
cảnh báo phải được cung cấp, cho phép quá trình xử lý logic của các cảnh báo sử
dụng các phép logic Boolean và thời gian trễ trước khi chúng được chuyển tới người
nhận. Một tập hợp các hàm logic Boolean và các hàm số học luôn có sẵn trong hệ
thống tích hợp để thực hiện các thao tác trên các biến của hệ thống tích hợp nhằm
xác định xem cảnh báo có đúng không trong những điều kiện hiện tại của hệ thống.
Người ta cũng có thể cấm bằng tay các cảnh báo được lựa chọn.
Hệ thống tích hợp phải cung cấp đủ thông tin tạo điều kiện cho người vận hành hệ
thống xác định kiểu và mức độ ưu tiên của cảnh báo mà không làm cho người vận
hành cảm thấy mệt mỏi với qua nhiều chi tiết. Khởi đầu, người vận hành sẽ nhận
được một tín hiệu cảnh báo chỉ rằng có 1 sự kiện cảnh báo đơn (nghĩa là không muốn
người vận hành hệ thống phải chịu quá nhiều tín hiệu báo sự cố cho một sự kiện đơn
lẻ). Tuy nhiên, người vận hành hệ thống có thể yêu cầu bổ sung các mức độ chi tiết
cho bất kỳ tín hiệu cảnh báo nào (Phải có khả năng "khoan sâu" vào trong cảnh báo
để xác định nguồn gốc).
Các cảnh báo phải được nhóm lại theo các nhóm đối tượng sử dụng (vận hành, viễn
thông, bảo dưỡng, công nghệ, ) và theo loại thiết bị (Máy biến áp, máy cắt, tụ bù,
các trục trặc /hỏng hóc rơ le, ). Các tín hiệu sự cố được thông báo tới các bộ phận
thích hợp. Ví dụ, một sự thay đổi trạng thái của máy cắt không phải do điều khiển sẽ
được thông báo tới người vận hành hệ thống. Tuy nhiên, bộ phận bảo dưỡng hay bộ
phận đo lường sẽ được thông báo nếu giá trị đọc của 2 đồng hồ đo là không giống
nhau.
Các cảnh báo phải được phân cấp ưu tiên thành các tín hiệu cảnh báo ưu tiên "cao"
hoặc ưu tiên "thấp". Các tín hiệu ưu tiên cao sẽ được công bố với cách thức thu hút
nhiều sự chú ý hơn các tín hiệu ưu tiên thấp. Các tín hiệu ưu tiên thấp không được
nhận biết hoặc trả lời ngay sẽ được nâng lên thành tín hiệu ưu tiên cao sau một
khoảng thời gian nhất định.
1. Các dữ liệu tương tự được quét vào
2. Các dữ liệu trạng thái được quét vào
3. Các dữ liệu luỹ kế theo thời gian
4. Các dữ liệu tương tự được tính toán
5. Các dữ liệu trạng thái được tính toán
6. Các dữ liệu không phải đo xa
7. Cơ sở dữ liệu
Hệ thống tích hợp phải có khả năng tính toán các biến "dẫn xuất" trên cơ sở các giá
trị đầu vào tức thời được thu nhận bởi hệ thống. Ví dụ, Các chỉ thị sự mất cân bằng
của dòng điện và công suất phản kháng các pha sẽ được tính toán. Các biến dẫn xuất
sẽ nhận được quá trình xử lý tương tự như các tín hiệu quét đầu vào. Điều này có
nghĩa là nó có thể so sánh từng biến dẫn xuất với các giới hạn cảnh báo, hiển thị và
ghi các giá trị của các biến đo dẫn xuất và các chức năng tương tự khác. Hệ thống sẽ
bao gồm các hàm logic và số học có thể được sử dụng để thực hiện các tính toán.
4.5.6 Cơ sở dữ liệu
4.5.6.1 Cơ sở dữ liệu logic
Cơ sở dữ liệu trực tuyến
Cơ sở dữ liệu trực tuyến phải là một bộ phận tích hợp của phần mềm phát triển giao
diện nhà máy.
Việc xây dựng cơ sở dữ liệu bao gồm việc định nghĩa một cấu trúc cơ sở dữ liệu khởi
đầu, tạo cấu trúc với nội dung khởi đầu và xem xét lại cấu trúc khi cần thiết. Việc
bảo trì cơ sở dữ liệu bao gồm việc bổ sung thêm các nội dung cơ sở dữ liệu mới và
thay đổi các nội dung hiện tại. Công cụ xây dựng và bảo trì cơ sở dữ liệu của nhà cấp
hàng phải cho phép việc xây dựng và bảo trì tất cả các phần của cơ sở dữ liệu cấu
thành hệ thống tích hợp. Việc thực hiện các nhiệm vụ xây dựng và bảo trì phải được
tiến hành thông qua các máy tính cá nhân của người sử dụng tại chỗ cũng như các
máy tính kết nối từ xa với các đặc quyền thích hợp theo kiểu tương tác. Việc nhập dữ
liệu phải sử dụng hệ thống thuật ngữ và các định dạng dữ liệu theo định hướng người
sử dụng hơn là định hướng chương trình. Tất cả các dữ liệu đưa vào phải được kiểm
tra tính hợp lý, tính hiệu lực trước khi được chấp nhận. Việc sử dụng đạt hiệu quả
trữ có thể tháo rời, như đĩa quang hay băng từ. Tất cả các dữ liệu phải được cất giữ
với các yêu cầu cấp chính xác tương ứng.Hệ quản trị phải có khả năng soạn thảo một
giá trị bất kỳ trong cơ sở dữ liệu quá khứ.
Cơ sở dữ liệu HIS phải là kiểu quan hệ và được bảo trì bởi một hệ quản trị cơ sở dữ
liệu quan hệ do một nhà cung cấp hiện có trên thị trường như Oracle, Sybase , và
độc lập với phần mềm giao diện người -máy. Dữ liệu trong cơ sở dữ liệu HIS phải
truy cập được bằng việc sử dụng tiêu chuẩn SQL mới nhất cho việc truy cập cơ sở dữ
liệu quan hệ.
Cơ sở dữ liệu HIS phải cho phép thực hiện các tính toán định trước trên bất kỳ dữ
liệu thu thập được vào các chu kỳ nhất định. Ngoài ra nó còn cho phép thực hiện các
tính toán trên các dữ liệu đã được tính toán trước đó và trên các hằng số.
Hệ thống phải có khả năng lưu trữ số liệu, về điện áp trung bình máy biến thế, công
suất phản kháng và dòng điện ghi được sau từng phút, trong khoảng thời gian 2 năm.
Mỗi thiết bị IED có thể cung cấp hàng trăm điểm thu nhận dữ liệu, và như vậy khi số
thiết bị IED ở từng trạm và số trạm được tự động hoá tăng lên sẽ gây ra vấn đề về
quản lý dữ liệu. Vì vậy việc lọc dữ liệu tại giao diện IED cũng như trong bộ xử lý
trung tâm của trạm là hết sức cần thiết.
4.5.6.2 Kho dữ liệu chung từ xa
Hệ thống tích hợp phải cung cấp một kho dữ liệu chung cho những người sử dụng
trong phạm vi nhà máy, các trung tâm điều độ, trung tâm phát điện. Kho dữ liệu này
cho phép những người sử dụng truy cập dữ liệu trong khi vẫn đảm bảo duy trì một
"bức tường lửa" (fire wall) đối với các chức năng vận hành và điều khiển của nhà
máy.
4.5.7 Đồng bộ thời gian
Thời gian đồng hồ của hệ thống tích hợp tại nhà máy sẽ được duy trì với sai số trong
khoảng 1ms so với thời gian GPS. Để làm được điều đó, hệ thống phải bao gồm 1
khối tham chiếu thời gian (TRU-Time Reference Unit) ở nhà máy để cung cấp tín
hiệu thời gian cho hệ thống tích hợp và được đồng bộ theo thời gian vệ tinh GPS.
Hệ thống tích hợp phải bao gồm anten của TRU cộng thêm tất cả các phần cứng cần
thiết để hỗ trợ và điều chỉnh /cố định anten này. Hệ thống tích hợp cũng bao gồm cả
Có bốn loại màu tương ứng với bốn loại công việc và sự cho phép như sau:
1. Màu đỏ có nghĩa "có người đang làm việc, cấm thao tác". Khi biển đỏ được
gán, mọi thao tác đối với thiết bị sẽ bị cấm.
2. Màu vàng có nghĩa "đang sửa chữa nóng, cấm đóng lặp lại". Khi gắn biển
vàng chức năng tự động đóng lặp lại sẽ bị cấm. Việc treo biển vàng sẽ không
thể thực hiện được trừ phi chức năng đóng lặp lại đã được khoá. Một khi biển
vàng được treo, chức năng tự động đóng lặp lại sẽ không thể đưa vào vận
hành nếu không dỡ biển.
3. Biển màu tím đỏ được sử dụng cho máy cắt phân đoạn. Biển màu tím đỏ cho
biết có một số thông tin cần phải kiểm tra trước khi thao tác máy cắt. Một khi
biển màu tím đỏ được gắn việc thao tác máy cắt sẽ không thể thực hiện được
trừ phi người trực vận hành xác nhận đã biết các thông tin đó.
4. Biển màu xanh được sử dụng để người vận hành tuỳ ý xác lập các điều kiện
theo yêu cầu.
4.5.9 Giao diện người sử dụng
Do có những người sử dụng không quen thuộc lắm với nhà máy điện hoặc hệ thống
máy tính nên giao diện người sử dụng (UI) của hệ thống tích hợp nhà máy phải thật
đơn giản. Màn hiển thị chỉ các dữ liệu đo được sẽ thay thế cho các bảng gắn đồng hồ.
Bên cạnh những điểm tín hiệu tương tự, các tín hiệu về các điểm trạng thái và điều
khiển cũng được hiển thị trên giao diện người sử dụng. Các điểm điều khiển có khả
năng điều khiển 2 bước (bao gồm bước "Bạn có chắc không"). Hệ thống tích hợp có
các công cụ UI cần thiết để tạo lập và bảo trì một cách có hiệu quả các màn hiển thị.
Giao diện UI phải được liên kết trực tiếp với cơ sở dữ liệu trực tuyến và cơ sở dữ liệu
quá khứ.
Phần này sẽ xác định loại dữ liệu nào phải được hiển thị liên tục tại trạm và loại nào
tuỳ theo yêu cầu, xác định các khả năng điều khiển sẵn có thông qua các màn hiển thị
của hệ thống tích hợp và các thiết bị giao diện với người sử dụng khác. Các màn hiển
thị cụ thể phải được cung cấp (Sơ đồ một sợi toàn trạm, Bảng điều khiển, bảng báo
tín hiệu sự cố, bảng tình trạng hoạt động của thiết bị, IEDs, hệ thống thông tin,
LAN ) và thiết bị giao diện với người sử dụng (bàn phím, bảng các nút bám, màn
góp phần tránh được sự nhầm lẫn trong quá trình phối hợp thao tác giữa nhân viên
điều hành hệ thống và nhân viên nhà máy điện. Tất cả các hệ thống hiển thị phải
được thiết kế sao cho làm giảm tối đa các thao tác gõ vào cho người sử dụng. Những
hê thống hiển thị này bao gồm một màn hiển thị đồ hoạ tất cả các thiết bị trạm và sự
kết nối giữa chúng, trên đó là các giá trị động và các thông tin về tình trạng thiết bị
được thu nhận bởi hệ thống tích hợp. Mỗi thiết bị điện trong trạm thể hiện trên màn
hiển thị, có một vùng cho menu các thao tác điều khiển thiết bị.
4.5.9.2 Hiển thị giá trị đo
Chức năng của bảng các thiết bị đo tương tự (volmét, ampemét, wattmét, VAmét, )
phải được gộp trong hệ thống tích hợp. Hệ thống hiển thị được cung cấp để theo dõi
các trị số đo được dưới các dạng khác nhau, chẳng hạn hiển thị giá trị đơn dưới dạng
số, bảng xu hướng, biểu đồ xu hướng và các sơ đồ một sợi.
Hệ thống hiển thị các giá trị đo của hệ thống tích hợp sẽ tạo điều kiện cho nhân viên
nhà máy quan sát các giá trị độ lớn của cả 3 pha như sau:
1. Các điện áp thanh cái
2. Dòng điện các lộ ra và dòng trung tính, công suất tác dụng kW, công suất phản
kháng kVAr, điện năng hữu công kWh và vô công kVARh.
3. Phụ tải phía điện áp cao và điện áp thấp của máy biến áp (kW, kVAr).
4. Điện áp, dòng điện, công suất tác dụng và công suất phản kháng
5. Tần số
Do tính chất quan trọng của việc hiển thị các giá trị đo được trong nhà máy điện tại
mọi thời điểm, đòi hỏi phải có hệ thống đo dự phòng cho tất cả các tham số được đo.
Sự hiển thị toàn bộ trên các thiết bị rơ le bảo vệ IED hay các thiết bị đo IED có thể
được sử dụng như là các thiết bị đo dự phòng.
Mức đo cấp một (do việc đo được cung cấp trong trung tâm điều khiển) sẽ thu được
từ giao diện với người sử dụng của hệ thống tích hợp. Các giá trị đo được hiển thị
trên màn hình được thu thập từ các thiết bị IED. Các thiết bị đo IED đóng vai trò như
là các thiết bị đo dự phòng tại chỗ. ở những nơi các thiết bị đo dự phòng đã có sẵn,
chúng sẽ được sử dụng khi cần thiết trong trường hợp hệ thống đo cấp một bị hư
hỏng và sẽ được sử dụng để so sánh với các nguồn dữ liệu của hệ thống đo cấp một