Chia sẻ kiến thức

Giới thiệu hệ thống SCADA Nhà máy Điện Mặt Trời

Posted on by BKAS Co Ltd
photovoltaic
03
Th8

Hệ thống SCADA được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực hoạt động của ngành điện từ các nhà máy sản xuất điện, lưới điện truyền tải, lưới điện phân phối cho đến các nhà máy, đơn vị sản xuất sử dụng năng lượng điện. Hệ thống SCADA như là một “cánh tay đắc lực” hỗ trợ người quản lý điều khiển và giám sát toàn bộ hoạt động của hệ thống.

Trong series về SCADA Điện Mặt Trời này, BKAS sẽ giới thiệu tới các bạn các nội dung sau:

1. Khái niệm về hệ thống SCADA

SCADA là viết tắt của cụm từ tiếng Anh Supervisory Control and Data Acquisition là một hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu. Nhằm hỗ trợ con người trong quá trình giám sát và điều khiển từ xa.

Hệ thống SCADA được định nghĩa là một tập hợp gồm cả các thiết bị phần cứng và các chương trình phần mềm nhằm cung cấp cho người vận hành ở một địa điểm xa có đủ thông tin để xác định trạng thái của thiết bị cụ thể hoặc một đối tượng/hệ thống/quy trình và có thể thực hiện các hành động/các lệnh từ xa để điều khiển thiết bị hoặc đối tượng/hệ thống/quy trình đó mà không cần có mặt ở hiện trường.

scada system

Hình 1: Sơ đồ tổng quan về hệ thống SCADA cơ bản

2. Hệ thống SCADA điện mặt trời

Là hệ thống thiết bị cả phần cứng và phần mềm tích hợp liền mạch với nhau tạo thành một hệ thống để có thể thực hiện thao tác điều khiển và giám sát toàn bộ quá trình sản xuất điện năng.

Dữ liệu từ các thiết bị phần cứng: Inverter, đồng hồ, máy cắt được thu thập và xử lý bởi hệ phần mềm SCADA, sau đó được hiển thị dưới dạng biểu đồ, đồ thị và báo cáo để giúp người quản lý hệ thống đưa ra các quyết định hợp lý về quản lý và vận hành hệ thống. Vấn đề tương thích để truyền thông, giao tiếp giữa các thiết bị, giữa các thành phần của hệ thống là chìa khóa để thực hiện SCADA thành công trong các hệ thống điện hiện đại.

PICTURE3

Hình 2: Chức năng HMI trong hệ thống SCADA Điện Mặt Trời

3. Chức năng và yêu cầu của SCADA trong hệ thống điện mặt trời

Trong hệ thống điện mặt trời, SCADA có thể đóng vai trò giám sát và điều khiển, cung cấp cho người quản trị hệ thống một cái nhìn tổng quan về hoạt động sản xuất điện. Sau đây là một số chức năng quan trọng của SCADA cho hệ thống điện mặt trời:

  • Thu thập dữ liệu từ thiết bị và cảm biến: Hệ thống quản lý và giám sát dữ liệu của hệ thống điện mặt trời lớn phải có khả năng thu thập dữ liệu từ nhiều thiết bị và cảm biến khác nhau trên khắp hệ thống, bao gồm các thông số như trạng thái máy cắt, dao cách ly, sản lượng, công suất tiêu thụ của tải, nhiệt độ, độ ẩm, thời tiết và các thông số khác.
  • Chức năng điều khiển: Thực hiện các thao tác đóng/mở máy cắt, dao cách ly từ Trung tâm điều khiển. Yêu cầu phải đảm bảo tuyệt đối tin cậy, an toàn, không được nhầm lẫn, phải được giám sát chặt chẽ về tính liên động phối hợp giữa máy cắt, dao cách ly và các thiết bị, thông số liên quan tuân theo quy trình quy phạm vận hành của hệ thống.
  • Chức năng lưu trữ: Hệ thống quản lý và giám sát dữ liệu của hệ thống điện mặt trời lớn phải có khả năng lưu trữ dữ liệu đáng tin cậy các thông số của thiết bị, năng lượng tại từng thời điểm hoặc sự kiện xảy ra trên hệ thống. Các giải pháp lưu trữ dữ liệu đáng tin cậy như hệ thống lưu trữ đám mây hoặc hệ thống lưu trữ tập trung có thể được sử dụng để đảm bảo an toàn và bảo mật dữ liệu.
  • Chức năng phân tích dữ liệu và quản lý năng lượng: Hệ thống quản lý và giám sát dữ liệu của hệ thống điện mặt trời lớn phải có khả năng phân tích dữ liệu hiệu quả để cung cấp các thông tin chi tiết về hiệu suất hệ thống và sự cố hệ thống. Từ đó giúp người vận hành hệ thống đưa ra các quyết định về việc phân phối năng lượng cho các thiết bị khác trong hệ thống hoặc cắt giảm năng lượng.
  • Chức năng tạo báo cáo và cảnh báo: Hệ SCADA có thể tạo ra các báo cáo và cảnh báo (báo cáo hiệu suất, thời tiết, tiêu thụ, sự cố và cảnh báo sự cố, trạng thái hệ thống…) để giúp người quản lý cũng như vận hành hệ thống đưa ra các quyết định quan trọng.
  • Chức năng bảo mật: SCADA cung cấp các chức năng bảo mật để bảo vệ hệ thống điện mặt trời khỏi các cuộc tấn công mạng và truy cập trái phép. Các chức năng bảo mật này bao gồm xác thực và phân quyền truy cập, mã hóa dữ liệu và giám sát mạng.
  • Tính năng theo dõi thời gian thực: Đảm bảo các hoạt động thu thập dữ liệu, điều khiển giám sát trong thời gian thực (real-time). Sự hoạt động bình thường của hệ thống 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. Tính thời gian thực của hệ thống được đảm bảo không nhất thiết là hệ thống phải có phản ứng thật nhanh, mà quan trọng hơn là hệ thống phải có phản ứng kịp thời đối với các yêu cầu, tác động bên ngoài. Tính năng thời gian thực của hệ thống SCADA phụ thuộc rất nhiều vào hệ thống truyền tải thông tin của hệ thống. Để đảm bảo tính thời gian thực, hệ thống truyền tin phải có khả năng truyền tải thông tin một cách tin cậy và kịp thời với các yêu cầu của đối tác truyền thông.
  • Tính năng Zero Export: Hệ thống SCADA là nền tảng và cũng là công cụ để triển khai tính năng Zero Export.

4. Ưu điểm của SCADA trong hệ thống điện mặt trời

Tăng độ tin cậy của hệ thống, vì hệ thống có thể được vận hành với ít sự gián đoạn và các sự cố được định vị và giải quyết nhanh chóng. Giảm chi phí vận hành hệ thống, giảm sự phụ thuộc vào con người, giảm nhân lực. Trong trường hợp xảy ra sự cố thì khả năng phục hồi hệ thống nhanh, vì các trường hợp lỗi được phát hiện nhanh hơn và hệ thống nhanh chóng có các hành động/thao tác để xử lý sự cố. Giảm chi phí bảo trì, vì việc bảo trì có thể được thực hiện hiệu quả hơn (chuyển từ bảo trì định kỳ sang trên bảo trì dựa trên tình trạng thực tế của thiết bị) với sự giám sát liên tục tình trạng của thiết bị, hệ thống. Giảm những ảnh hưởng và lỗi do con người, bởi vì các giá trị được truy cập tự động, tránh được các lỗi do đọc đồng hồ hoặc các lỗi khác liên quan.

Việc quản lý công suất tác dụng và công suất phản kháng được thực hiện tốt hơn, bởi vì hệ thống tự động thu thập chính xác các giá trị và hỗ trợ tính toán để đưa ra cách thức vận hành thích hợp. Ra quyết định nhanh hơn, bởi vì rất nhiều các thông tin được cung cấp cho người vận hành về các tình trạng của hệ thống để hỗ trợ người vận hành ra quyết định chính xác và phù hợp. Người vận hành cũng có thể viết thêm các chương trình hoặc sử dụng phần mềm tự động tính toán hỗ trợ ra quyết định.

Tối ưu sự vận hành của hệ thống, bởi vì có thể chạy các chương trình, thuật toán tối ưu và lựa chọn các tham số vận hành phù hợp. Có thể mở rộng hệ thống lên các tầng cao hơn để hỗ trợ công tác quản lý, điều hành sản xuất. Có thể kiểm soát lần theo dấu vết (Audit trail) việc truy cập và thay đổi hệ thống để biết những gì các user đã làm, và những đặc quyền nào đã sử dụng (Ai đã thực hiện, thực hiện ở đâu, thực hiện khi nào, thực hiện như thế nào,…).

Trên đây là bài viết giới thiệu về Hệ thống SCADA Điện Mặt Trời. Cảm ơn Quý bạn đọc đã quan tâm theo dõi

Quý khách hàng có nhu cầu tư vấn, thiết kế, thi công hệ thống SCADA Điện mặt trời vui lòng liên hệ.

Video demo

Xem thêm:

BKAS Co Ltd

BKAS Co Ltd là nhà cung cấp các thiết bị tự động hóa và giải pháp điều khiển, SCADA trong lĩnh vực hệ thống điện – tự động hóa. Với đội ngũ kỹ thuật là các kỹ sư, chuyên gia ngành Tự động hoá, chúng tôi sẵn sàng giải quyết mọi khó khăn của khách hàng, hướng tới gia tăng hiệu quả cho khách hàng, đối tác trong hoạt động sản xuất và kinh doanh.