BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

LÊ NGỌC ĐÍNH

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG
ĐIỀU KHIỂN TÍCH HỢP VÀ GIẢI PHÁP
ĐIỀU KHIỂN XA CHO TRẠM BIẾN ÁP
110KV SÔNG GIANH

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Mã số: 8520201

T M T T LU N V N THẠC

Đà Nẵng - Năm 2018

K THU T


C
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

N

G T

LÊ KIM H NG

TS. TRẦN TẤN VINH


T
Bá

Đ

Bá
-Đ

ố


1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
T ự

ơ

Đề á “
C í

á

ể l

m

p ủp ê u

Có


ị

ỉ

Qu

Qu

B

ã

vậ

G

C

ự

0 V

m

xâ

,
v



ầu, ầ

uồ qu

ểm ủ ỉ

ừ lâu

lê
mv

m

p

ầu ê v
ế

xâ

ế ộ KNT.

0 VS

ê

ở
ể



vậ

0 V
ố v

ều

; ã ó 3 TBA
ế

0 V

T ủ

.

ế

Tu

N m”

óý

ó l

m

0 8 ự

ự

e lộ

.

2. Mục đích nghiên cứu
- Đá

ám

TBA

uẩ IEC 6 850

ộ

-H

ố

-G

p áp

ều

ể

í

vậ

B

.
ở

ế


2
Đối tượng nghiên cứu
-H

ố

-H

ố

-H

ố

ố

ều

í



v

TBA.

- Cá vấ
vậ

ể

ế ộ

ể

ều

u ể TBA

ể x ,

ự .

Phạm vi nghiên cứu
p áp

G

u ể TBA

TBA


Đ ều

ể

SCADA

ều

S

u ế Cá vấ

p TBA, t êu
ự

vậ

ế
ố

ự .

m Áp ụ
ở

ề l ê qu

uẩ IEC6 850. H


“Nghiên cứu Hệ thống điều khiển tích hợp và giải pháp điều
khiển xa cho trạm biến áp 110kV ông Gianh”.
6. Cấu trúc của luận văn
Nộ

u

Kế luậ
vă
C

luậ vă

ê

ẽ ó3

ơ

ồm á p ầ

u

ơ

H

C

ơ


ộ

í

p ầ Mở ầu v
u

í

p TBA; T êu

uẩ

ể x .

SCADA v TBA
B

ủ luậ

ự

ã

ể

.

u ể TBA


p

ó ố

ố

v

ặ

ểm ơ

-C ứ

ă

v

v

ê

ểu

ồ

v

-C ứ


ậ mộ

ứ

ă

ự

ố
ựá

ể

á

m ều

ặ

ố

ều lầ

ê

-K

ă


)

ủ
á

ể
v

ã

ữ

áp.

p ầ , mỗ p ầ
ộ,

p ứ

uộ
á

p, ử
ều

uộ

ều ã
u.
ữ


ều

lắp ặ ừ

ã

m

á

ều

á
ể

ằ
lắp ặ

u ề

u nên

.

ều

ự

ở á

v

ă

ắ ( ó , ú ấ …)

u ằ

-H

ếm

áp ứ

ă

ã

ỉ

ể

á

ố v

á

ố


ồ

B

â v ê vậ

ấp

ểu u ề

v

ểu ơ
v

u

ể

Qu

â v ê . Cá TBA

ậ

ều

ỉ

ó

â

- T

í

,

ế

Đố v

TBA

ều

ằ

, ộ

v xử lý ữ l u ị

ấp

á

ằ

ự
ố


v

â

ấp

TBA

ể x .

1 2 KHÁI NIỆM TBA ĐIỀU KHIỂN TÍCH HỢP
Cù

v

ựp á

ố

ể

,

ố

ủ
l

,

SAS). V
ự ộ

ó

ứ

m

ụ

ól

ó

m

ố

quá
ởV

ố

ế áp (Su

á

ự ộ
m


ứ

S tem -

p

ố

ế áp - Integrated Substation Automation Control

System hay Integrated Control System - v ế ắ l ICS l mộ
ữ

ê

ộ

ự
m

á

ê

ế

mv

ố


ám á ự ộ
v

lý vậ
v ,

ể

lắp ặ

ữl u

l ê l , ơ le
ều

ều

í

ều

á qu

ự ố,

ố

má
ằm

u

ế

,

ể

ị

p â p ố,
ấ.

1 3 KHẢ N NG ỨNG DỤNG CÁC CHỨC N NG TỰ ĐỘNG
VÀ BẢO VỆ CỦA TBA TRÊN NỀN TẢNG GIAO THỨC
TRUYỀN THÔNG IEC61850


5
T
ế

ị

ó

ứ

ế



ã
ế

ụ

M

ứ

u ề

ị ủ

ã

u , IEC 608 0-5,

DNP3.0, Profibus, Lon/Spa bus, K-Bus Courier.
1.3 1 Giới thiệu một số giao thức truyền thông
1.3.1.1. Giao thức truyền thông MODBUS
1.3.1.2. Tiêu chuẩn IEC60870 (Tiêu chuẩn về giao thức truyền
thông hỗ trợ cho điều từ xa)
1.3.1.3. IEEE 1525 (Tiêu chuẩn cho bảo vệ, điều khiển và
truyền dữ liệu của trạm biến áp)
1.3.1.4. Tiêu chuẩn IEC 870-5-101 (IEC 870)
1 3 2 Tiêu chuẩn IEC61850
C uẩ IEC6 850 l mộ
ó


m

ấ l

ấu mộ

ơ

l

v

ế áp.

1.3.2.1. Nền tảng IEC61850
Năm 99 ,

ổ

mộ

uẩ quố

êu

ứ E RI, IEEE v IEC l ê

ế v

ế, ặ ê IEC6 850 v

ứ
á

ữ
á
ó

ă

mềm ẻ v

ử ụ

lự

ộ

u ề
ă lộ, á l ê

uẩ

v

ố

.V

v



qu
ếp v

u ằ


6
á

p á

v

ậ về á

ắ GOOSE.

1.3.2.3. Nội dung tiêu chuẩn IEC 61850
a. Mô hình hóa IEDs
b. Khái niệm Logical node
1.3.2.4. Cấu trúc trạm biến áp tự động hóa theo tiêu chuẩn
IEC61850
T e

êu

ắp xếp

uẩ IEC6 850, á


ể

áp ụ

ứ IEC6 850 ê H

ố

l


7
0 V
TBA

u vự Qu

B

ó

ểp â l

T ế

ị ồ

3


ụ

ầu

ị p í

ố

ể . Tu

ố

ều

0 V ồ

SCADA v

ê v
( ó 3

ể

ự

ộ v

ã

H , Hò L , Vă Hó ).

v

u ề

ố

ều
( ó

ố
ủ

T ế

l

,

m S

ị

ều

G

ồ
ể

ằ

á TBA, vấ
xuấ

á

N

Cá
á

về

ứ

ầu ế
ỏ mã
ị

êu

á
ộ
ơ

ề
á

ố

u ề


p

êu

êu ầu ù

ố

ó

ều

u
ủ

u
u
ếp

ơ
e .

p

qu ế .
ế

í


8
CHƯƠNG 2
HỆ THỐNG CADA VÀ TBA KHÔNG NGƯỜI TRỰC ĐÃ
TRIỂN KHAI TẠI KHU VỰC TỈNH QUẢNG BÌNH
2 1 GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG CADA
2 1 1 Định nghĩa Hệ thống CADA
Trạm giám sát và vận hành:
- Giám sát thời gian thực
- Điều khiển Hệ thống
- Theo giõi báo động sự cố
- Phân tích, lập báo cáo
Giám sát và vận hành
- v.v…
linh hoạt

Nhận dữ liệu
qua SMS

Transfer
Pump

Water
Storage

Filter
Temperatura
Tránmitter

Control valve



N

ều

vậ

ó

qu má
mộ

ố

í

C

l A

ể v

u

ể

ậ

A qu


Chức năng của Hệ thống SCADA:
-T u

ập ố l u ừ x (qu

xuấ v ổ
về lị

ử

ứ v

l u ữ

xuấ , về ự

u ề
ều l
á , về á

ố l u) á

ố l u về

ơ ở ốl u( ốl u
ộ …).


9
- Xử lý v


/v ế ố l u LC/RTU,
ố l u, về

ều
ố l u

l

v

á

êu ầu ừ ấp ê về

ố ).

2.1.2 Nguyên lý hoạt động của CADA
2.1.2.1. Cơ chế thu thập dữ liệu
2.1.2.2. Xử lý dữ liệu
2.1.2.3. Nguyên lý hoạt động
K

á

ế

á

ị


ế

p ép ủ

ố

ể

ị ê

ều

xá

ị ự ố,

ự ộ

ị ộ

e m u ắ v

ố
ộ

ặ

v p m á
u


í
á

á . Tấ

l u ữ ự ộ

ừ

á

, ó
ầ

ế

xử lý v p â

í

ự ố

xá .

2.1.3 Thành phần hệ thống CADA
2.1.3.1. Phần cứng
2.1.3.2. Phần mềm
2.1.3.3. Hệ thống truyền thông
2.1.4 Các yêu cầu chung của hệ thống CADA

í

ò

,

xá

ộ á

ố

áp,

uấ , ầ

ố, vị í

ế áp…
á

á

ủ

á p ầ

ử ó

ắ


quá

ự

ều

ể

u ể

u

ố

ậ ,

-C

ặ

ị

ơ le
ồ

ó

ậ .



xá ,

á

ố ừx

v

ếm

í

ế

p ù

á

ố

ổ

á

pv

á Tu

ự

âm

ê l

ũ

,m u ắ
á

uỗ

ự

ế áp v

á

ủ

ặ

á

á

ế

ị,

ê m


(

lu

ế

ủ

á

l ,

ủ

á

MW, p

ế

ă

á

W , v

ếp
v .
MVA ,

Đ

ộ

ắ,

ế áp...

v

ự ủ RTU. T

u ề (

uấ á

á ừ á

ò

á má
ỗ... Cá

e

ố ủ RTU, ò
u e ), ầu

ơ


á
áv

á

ộ
ổ

ế

ổ

ầu v
qu

ê


11
2.1.4.4. Tính năng thời gian thực
CADA trạm

2.1.5

Đâ l mộ
ế

u

âm má


á

ơ m

.H

ộ

ự

á á

.3 m

ếp

ộ

ều

H

ố

Hình 2.3: Hệ thống SCADA tại trạm biến áp
SCADA

m l mộ


ể

m, ể ế
m

á ằ
ể

ể

ồm má
v

ự ộ

ều

v xử lý ố l u ể
ị

ố

má

í

úp v

v


điện
2 2 2 Cấu hình của hệ thống CADA trung tâm
2 2 3 Chức năng của hệ thống CADA trung tâm
2 2 4 Yêu cầu về kết nối, chia sẻ dữ liệu và an ninh mạng
2 2 5 Yêu cầu kỹ thuật Hệ thống kênh truyền và giao thức
truyền tin
226

Yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị đầu cuối

RTU/GATEWAY
2.2.6.1. Yêu cầu kỹ thuật chung
2.2.6.2. Yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị RTU
2.2.6.3. Yêu cầu kỹ thuật đối với thiết bị Gateway
2.2.6.4. Yêu cầu kỹ thuật đối với bộ biến đổi
2.3. QUY ĐỊNH DATALI T ĐỐI VỚI TBA 110 KV ĐIỀU
KHIỂN XA
2 3 1 Nội dung kiểm tra nghiệm thu Point to Pont và End to
End
2.3.1.1. Nội dung kiểm tra nghiệm thu Point-to-Point từ RTU
đến thiết bị điện
1. Đối với các tín hiệu SDI và DDI:
2. Đối với các giá trị AI:
3. Đối với tín hiệu RC:
2.3.1.2. Nội dung kiểm tra nghiệm thu End-to-End
1. Đối với tín hiệu SDI
2. Đối với tín hiệu DDI
3. Đối với các giá trị AI
4. Đối với các tín hiệu RC
2 3 2 Danh sách dữ liệu CADA

Survalent – Canada.
Tu

âm

ộ
l

ữ

Cụ

ể

ều

ể SCADA ỉ

ừ

0/
u qu

ố vậ
ế

á ,p â

ị



á

ế

ể ó
- Khi
uồ

Bằ

ế

ự

ự

v
ẩ

TTĐK óp p ầ

SCADA ể

p ụ

ập lụ

p ụ


ế m

v

v

ố

ấ,

ế

ự nên l
p ụ

ế

ố

ị ể

ị, â mắ

í

u ể l

p
ắ



m

ố

ự . Đ ều ộ v ê

mộ

ị ừ TTĐK nên l m

v
ãm

ều ộ

e

, lập p
l

ứ

ê
ủ

ậ

í


ó ự ố
ữổ

ị

ếu

e

m. V
uồ

ự
ự

ố .

ừ


14
- Đã

ơ ộ
m

á

về



l .

ấ l

- Nâng c

ộ

u

ấp

ă

v

ộ

ậ

vậ

.
ù

-

p v



ểu áp, á

-G m

ểu ự ố

x
ứ vậ

-V

ập

ự ố

ế

ó

ể

ị u
á

m ốl

â vê .

, â


ầm ủ

ặ

ậ

ỉ u ,

-V

ự

u

ủ

ó ,

ế ộ

ự ộ .

ự ố

ơ

ở

p áp ự ộ


ắ

ỡ , xử lý ự ố TBA...
2.5 KẾT LU N
Mụ

í

ủ v

ê

TBA
ằm
v

ự

úp á

ơ

; á

mềm, p ầ

p ầ
ế



Qu

ă ,

ể
B

u ê lý l m

p ầ
á

ứ , p ầ
êu ầu


15
uậ

í

ủ

l m ổ

ậ

ủ H


B

ế

S

G

xử lý ự ố.

ự ,

ằm

ầ

ữ

ự

ủ á í

u

ó ủ H

p ù

mấ



ộ

ể x , á
TBA

ậ
ơ

u vự Qu
ều

ự ,

l

á TBA về

ố TBA
ầu

ộ ầu

ấ.

ự

ế ộ
ự



ể x . Từ

ầ

ể mộ á

ã
ã

lý vậ

về u

xâ
ầ

ơ ở
xâ

âm Đ ều

Từ t ự

ập ố l u

ể ắm

ể ừ ó ó
Tu


ầ

ị

ố

ều

ắm õ

l

ấu

SCADA p ụ vụ

Đồ

ó

p ầ

0 V

á l

í

u

GIANH
3 2 1 Đặc điểm về thiết bị nhất thứ
3.2.1.1. Quy mô
vậ

TBA 110kV Sông Gianh
v

ổ

v

qu m 02 MBA,

uấ lắp ặ l 50 MVA.

3.2.1.2. Sơ đồ nối điện
- Phía 110 kV: P í
óp â

ằ
ă

+ 02
ó
+0

0 V ử ụ

má


ị MCT 0 v

èm, DCLT 0 - ; Cá DTĐ T102-25.

TI

í 35 V H

ố

0
0

p â p ố p í 35 V ử ụ

á ” lắp ặ trong nhà ồm á

- Phía 6 V H
ố

ố
ố

á óp â

ế

ị


ê
ố

ấp
ó

ă

ứ

ấ l

vậ

ă

ế
ém

ê

ều

về á

á m

ị, p ụ

ậ . Bê


á vậ

, xử lý ự ố. K

ó

ấ

ự ộ g hóa.
3.2.3.2. Phần đo lường
Cá

ố

l

ể ế

ố về TTĐK vậ

ừ

xa.
3.2.3.3. Phần bảo vệ
N ậ xé
ầu ế

á


ộ â

ó

l
ó

ơle

ỉ

H

ều

ều lầ

ơ le ê
ử

ữ

lắp ặ qu
á qu
ó

á
ê

lý vậ

á

ă
ấ

ă mấ

ũ ê

qu

lú x
ấ

ủ;

xá . N
ều

ế

ừ mộ ố í ơle,

p ím v m

ự ố

u

v :N


ứ

ă

lập

,

v v

ều

ể

ế

ịp í

ử ụ

ơle

v

í

ơle

v

í

u

ế Sử ụ

ể

ừ

ă lộ.

-C ứ

ă

ều

BCU
m

ặ

á

lê
ứ

v


ế lập m
ó

qu

ủ ĐK-BV. H

ế lập

BCU) v

ều

ể

á BCU ( ố v
lê

á

ố

á

ộ

ứ

( ố


(F6 ) Độ lập

ứ

ể .

Bảo vệ và điều khiển cho ngăn lộ phân đoạn thanh cái 110kV:
- Rơle
ă

ều

v quá ò

ó

(F6 ) Độ lập

ứ

ể .

Bảo vệ và điều khiển cho ngăn lộ MBA 110kV:
- Rơle

v

l

(F8 ) v Rơle

p

ự

á

ếp

ơle

ặ qu

ộ

u ể

ứ .
Bảo vệ và điều khiển cho ngăn lộ trung áp:
- Rơle

ều

v quá ò

ể

-G

ừ
p áp


ể v

ều

á

ó

ể

ấu

ó

ắ

ừ

ơ

ừ

ủ

xuấ u ế .
- Bố í ơ ồ m m

ều


ố

ĐK-BV m

ầu về vậ
ều

p áp

lộ,

ứ

ă

ơ

ơ

, xử lý ự ố

ự ,
G

v
ể x

ự

ử ụ


êu

ó .

ủ ĐK-BV

ậ v

lý ự ố

áp ứ

u ể TBA

e lộ

ằ

mỗ
ứ

ă

u ề

êu ầu về vậ

, xử


á

ể x

á

ủ
ế

ồm

- 01 BCU mỗ ủ
- 0 BCU ủ

ều

ều
ể

ể

v
v

ă

ă

g dây 171, 172.
â


v MBA T1, MBA T2.
á

ă lộ trung áp 6kV ém

m , ó

ố v

ứ IEC6 850, ế

TTĐK v

ều

ể x

á

ấ

p làm

ế

ị 631,

632, 612, 670, 671, 673, 675, 677, 679, 681, 672, 674, 676, 678.
3. T


ể x

á

ấ

pl m

ế

ị 331,

332, 371, 373.
4. Bổ u
á

ế

0 BCU

ị

ế 03 ATM
ó

ắ

ă



ể

ều ủ

0VAC 00A ó

ế 03 ATM

ó

ám á ,

ă

ều

0VDC 00A ó

;

ế 05 ủ ấu â

MK ủ

á

ă lộ

, 172,


ủ AC, 03

ồ

ồ

l

p ộ

l

ủ

á

ă

ă lộ

110kV, 35kV và 6 kV.
3 3 3 Hệ thống truyền thông
T
ữu ằ

á

ủ RTU, ủ SIC ém




21
3.3.4.2. Hệ thống camera giám sát
Để
v

m

á

mv

ám á vậ

á

m,

v

ểm

m, ầ

ế

á

ầu

ó ự

v lắp ặ

ể v

m

ộ

ếv /

ằ

p ép ủ

ấp

ố

ểm

p â p ố ó

á

ều

ó l



ủ ĐK-BV, AC/DC ể p ù

pv

; Bố í l
á

ủ ĐK-

m .

3.3.6. Yêu cầu kỹ thuật chi tiết của các thiết bị chính
3.3.7. Liệt kê vật tư thiết bị
3.3.8 Dự kiến chi phí và đánh giá hiệu quả
3.3.8.1. Tổng mức đầu tư
-C

p í xâ

-C

p í

-C

p í qu

-C



ị

ơ le

33.43 .954 ồ .

- Chi phí khác:
- Chi phí dự p ò
Tổng cộng:

.4 . 5. 89 ồ .
1.574.904.692 ồ .
17.323.951.614 đồng.

3.3.8.2. Phân tích hiệu quả tài chính, kinh tế xã hội
+ Mục tiêu phân tích tài chính, kinh tế xã hội dự án
+ Phân tích tài chính, kinh tế xã hội


22
a. Các dữ liệu và giả định trong phân tích kinh tế tài chính
Tổng vốn đầu tư: 17.323.951.614 đồng
Năm ắ
ố

ầu ự á

ựá


uậ (B/C)

Suấ

l

ộ

T

1,51

ộ IRR (%)

5,42%

vố ( ăm)

- C ỉ êu

10,4

ế xã ộ
Các chỉ tiêu

L

uậ

ò

ủ

2,3
6,6

Xé

e mụ

êu về

ủ ầu

v m

l l

í

ựá m

uậ

l

u

uố quá

ầu

ế

H

ố

í

u

ể v Tu
ể áp ứ

êu

ủ
e qu

ố
m
ị

âm Đ ều ộ H
í TBA

ủ

ều

m

ầu

H

ố

ố

lê

ụ v

ều

ể ,

êm

ố

ộ

ập

ậ

ế

ố



KẾT LU N VÀ KIẾN NGHỊ
V

ề

ều

“N

ê

ể x
ê

m

ứu mộ ố ộ

p TBA v
mụ

í

e

u

ủ


ự ,p ù
ủ C í

ã

ể x .
ũ, l

ó
ỉ

”, á

p áp ể

ế ộ

m

G

,

e

ứ IEC6 850 ê

p áp

IEC6 850

G

ế áp

v
ố

ều

u ề

p ụ vụ

Nộ

ố

u

ứ

ểu u ề

S

ứu

0 V

ậu không có


-T

á

ơ le

ă thành

ơ le F 1, F87, F67 không có
ế

m , ồ

lắp ặ

ă ĐZ v 0

ổ

ă p â

ơ le F50/5
á

ơ le

ủ

á

ó

ứ IEC6 850 ằ
u

ều

ố

01 BCU v
ều

ế mộ

ố

ế

áp

ứ ém

ị ủ AC/DC ể

ể x .

ế 05 ủ MK v

ố