HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT
VÀ THU THẬP DỮ LIỆU
(Supervisory Control And Data Acquisition system)
TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
1. Giới thiệu chung
2 .Các hệ thống SCADA
3. Các lĩnh vực ứng dụng

CHƯƠNG MỞ ĐẦU:
Mở đầu
Supervisory Control And Data Acquisition
(SCADA) = công nghệ tự động hóa + điều khiển
Đang phát triển và có khuynh hướng phát triển ở
trong mọi lĩnh vực của công nghiệp.
Trong mười năm trở lại đây ở các nước tiên tiến
quan tâm mạnh mẽ.
Sự phát triển mạnh mẽ của công nghê thông tin
đã làm tăng mức độ tự động hoá và phân bố lại
chức năng giữa con người với thiết bị và sinh ra
vấn đề tương tác giữa con người – quan sát viên
với hệ thống điều khiển.
SCADA đã được đặt lên hàng đầu ở những nước
phương tây vào những năm 80 thế kỷ XX. Ở Việt
Nam 90-x.
CHƯƠNG MỞ ĐẦU:
Các lĩnh vực ứng dụng SCADA
Hệ thống SCADA ứng dụng hiệu quả nhất trong vấn
đề tự động hoá điều khiển quá trình liên tục và phân
bố.
Công nghệ dầu khí.
Điều khiển sản xuất, truyển tải và phân phối điện

Russia
France
Australia
USA
USA
USA
USA
Germany
Russia
USA
Ucraina
USA
Russia
USA
Country
InTouch
GeniDAQ
Genesis32
Trace Mode
Vijeo Look
Citect
Factory Link
RSView
LabView
iFIX
WinCC
Master SCADA
CIMPLICITY
Contour
Wizcon

đọc số liệu từ xa,…nhưng chi phí để duy trì nhân viên tại chỗ tỏ ra không hợp
lý, ngoai ra việc xử lý chậm trễ của nhân viên kỹ thuật khi xảy ra sự có thể
kéo dài thêm thời gian khắc phục sự cố và làm giảm chất lượng phục vụ khách
hàng. Hơn nữa chi phí duy trì nhân viên vận hành tại chỗ sẽ càng tăng cao khi
thực hiện các thao tác đóng cắt, điều này làm cho chi phí đó trở nên không
kinh tế.
-Khả năng thực hiện các hoạt động tại một trạm điện không có nhân viên kỹ
thuật, gọi là trạm không người trực được thực hiện từ Trung tâm điều độ địa
phương hoặc từ Trung tâm điều độ vùng/miền. Điều đó tiết kiệm được rất
nhiều chi phí trong quản lý, vận hành hệ thống điện (HTĐ), nhưng phải đảm
bảo các hoạt động được thực hiện tin cậy, chính xác theo yêu cầu.

1-1. KHÁI QUÁT CHUNG
-Đây là những nguyên nhân chủ yếu làm cho các hệ thống điều khiển giám sát
và thu thập số liệu, gọi tắt bằng tiếng anh là SCADA phát triển trong hệ thống.
-Thiết bị điều khiển từ xa các thiết bị điện đã được sử dụng trong nhiều năm
gần đây và nhu cầu về thông tin cũng như điều từ xa dẫn đến sự phát triển các
hệ thống thiết bị có khả năng thực hiện các thao tác, kiểm soát chúng và báo
cáo lại với Trung tâm điều độ các thao tác điều khiển theo yêu cầu đã thực
hiện có kết quả; đồng thời cũng cần thông báo các thông tin quan trọng khác
như các thông số vận hành của lưới điện như dòng điện, điện áp, công suất,
tần số tới Trung tâm điều độ .
-Hiện nay tại các Trung tâm điều độ miền Bắc, Trung, Nam, Trung tâm điều
độ hệ thống điện quốc gia và hầu hết các trạm biến áp từ cấp điện áp 110 kV
trở lên ở nước ta đều được trang bị hệ thống SCADA. Hệ thống này rất có
hiệu quả trong giám sát, điều khiển vận hành HTĐ.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG SCADA, CẤU TRÚC VÀ THÀNH PHẦN
§1.2. SỰ PHÂN CẤP QUẢN LÝ CỦA HỆ THỐNG SCADA
- Việc giám sát, thu thập số liệu và điều khiển là rất cần thiết đối với
một hệ thống công nghiệp bất kỳ.

Chức năng và nhiệm vụ của CấpII
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG SCADA, CẤU TRÚC VÀ THÀNH PHẦN
§1.2. SỰ PHÂN CẤP QUẢN LÝ CỦA HỆ THỐNG SCADA
Thực hiện việc thu thập số liệu từ các Điều khiển trạm SS
(Substation Server) và RTU, thực hiện các chức năng tính toán
đánh giá trạng thái của hệ thống, dự báo nhu cầu phụ tải và
thực hiện các chức năng điều khiển quan trọng như việc phân
phối lại công suất giữa các nhà máy, lên kế hoạch vận hành của
toàn hệ thống.
Chức năng và nhiệm vụ của Cấp III
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG SCADA, CẤU TRÚC VÀ THÀNH PHẦN
§1.3 CÁC YÊU CẦU CHUNG CỦA HỆ THỐNG SCADA
Một hệ thống SCADA chuẩn phải cung cấp được các chức năng sau:
1.3.1. Chức năng giám sát

1.3.2. Chức năng điều khiển

1.3.3. Quản lý và lưu trữ dữ liệu

1.3.4. Tính năng thời gian thực
§1.3 CÁC YÊU CẦU CHUNG CỦA HỆ THỐNG SCADA
Một hệ thống SCADA chuẩn phải cung cấp được các chức năng sau:
1.3.1. Chức năng giám sát
1) Giám sát và đảm bảo được tính chính xác toàn bộ các thông số vận
hành của hệ thống như dòng điện, điện áp, công suất, tần số, vị trí nấc của
máy biến áp,…
2) Giám sát được các trạng thái của các phần tử đóng cắt trong hệ

1.3.4. Tính năng thời gian thực
SCADA là một hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu trong
thời gian thực, do đó tính năng thời gian của hệ thống là rất cần thiết và quan
trọng. Sự hoạt động bình thường của hệ thống kỹ thuật nói chung, hệ thống
điện nói riêng làm việc trong thời gian thực không chỉ phụ thuộc vào độ chính
xác, đúng đắn của các kết quả đầu ra, mà còn phụ thuộc vào thời điểm đưa ra kết
quả.
Để đảm bảo tính năng thời gian thực, một hệ thống Bus phải có những đặc điểm sau
:
1) Độ nhạy nhanh: Tốc độ truyền thông tin hữu ích phải đủ nhanh để đáp ứng nhu
cầu trao đổi dữ liệu trong một giải pháp cụ thể
2) Tính tiền định: Dự đoán trước được về thời gian phản ứng tiêu biểu và thời
gian phản ứng chậm nhất với yêu cầu của từng trạm.
3) Độ tin cậy, kịp thời: Đảm bảo tổng thời gian cần cho việc vận chuyển dữ liệu
một cách tin cậy giữa các trạm nằm trong một khoảng xác định.
4) Tính bền vững: Có khả năng xử lý sự cố một cách thích hợp để không gây thiệt
hại thêm cho toàn bộ hệ thống.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG SCADA, CẤU TRÚC VÀ THÀNH PHẦN
§1.4 TỔNG QUAN VỀ CƠ CẤU HỆ THỐNG SCADA
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG SCADA, CẤU TRÚC VÀ THÀNH PHẦN
1. Trạm thu thập dữ liệu trung gian:

2. Trạm điều khiển giám sát trung tâm

3. Hệ thống truyền thông:

4. Giao diện người - máy HMI (Human - Machine
Interface):
Từ sự phân cấp quản lý hệ thống điều khiển giám sát và thu thập số liệu cũng
như yêu cầu chung của hệ thống SCADA nêu trên, một hệ thống SCADA cần


Hệ thống truyền
thông: bao gồm
các mạng truyền
thông công
nghiệp, các thiết
bị viễn thông và
các thiết bị
chuyển đổi dồng
kênh có chức
năng truyền dữ
liệu cấp trường
đến các khối điều
khiển và máy chủ
Giao diện người
- máy HMI
(Human -
Machine
Interface):
Là các thiết bị
hiển thị quá
trình xử lý dữ
liệu để người
vận hành điều
khiển các quá
trình hoạt động
của hệ thống.

CƠ CẤU HỆ THỐNG SCADA
§1.5. GIỚI THIỆU LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN HỆ