Kết nối truyền thông từ các Nhà máy Thủy điện về Trung tâm điều khiển

hydropower

Theo EVN tính đến năm 2018, cả nước có 818 dự án thủy điện với tổng công suất lắp đặt 23.182 MW. Trong đó, đã đưa vào khai thác sử dụng 385 dự án, đang xây dựng 143 dự án với tổng công suất 1.848 MW và đang nghiên cứu đầu tư 290 dự án với tổng công suất lắp đặt 2.700 MW.

Để được phát điện vào hệ thống lưới điện quốc gia, các Nhà máy thủy điện phải kết nối hệ thống SCADA của nhà máy về trung tâm điều độ (tỉnh hoặc miền tùy theo công suất). Hệ thống SCADA này giám sát và điều khiển các tín hiệu như:

– Điều khiển máy cắt phía đường dây

– Giám sát trạng thái máy cắt, dao tiếp địa, dao cách ly, trạng thái bảo vệ…

– Giám sát các thông số điện: điện áp, dòng điện, công suất, cos phi…

Trong bài viết này, BKAS sẽ trình bày một số giải pháp kết nối truyền thông từ nhà máy thủy điện về trung tâm điều độ.

1. Mô hình truyền thông

Ở Việt Nam, hiện tại các trung tâm điều độ đều yêu cầu các nhà máy thủy điện truyền thông qua giao thức IEC60870-5-104 thông qua đường kết nối Ethernet. Tùy vào vị trí và hệ thống điều khiển hiện tại của nhà máy mà sẽ có các giải pháp khác nhau. Ví dụ: nhà máy không có đường cáp quang, mạng di động không ổn định, hệ thống DCS hiện tại không khai thác được…

Ngoài ra, hệ thống SCADA này còn trang bị thêm điện thoại VoIP để liên lạc trực tiếp giữa trung tâm điều khiển và người vận hàng nhà máy.

1.1 Mô hình 1: Nhà máy có đường cáp quang, có sóng di động, khai thác được tín hiệu truyền thông từ hệ DCS nhà máy.

Mô hình này đơn giản nhất và đầy đầy đủ nhất với 2 đường kết nối (Main và Back-up) kết nối về trung tâm điều khiển và các tín hiệu lấy trực tiếp từ hệ thống DCS System.

Thiết bị RTU lấy tín hiệu trực tiếp từ hệ thống DCS System, chuyển đổi sang giao thức IEC60870-5-104. Dữ liệu sau đó được gửi đi cả bằng đường cáp quang và sóng di động.

  • Đường cáp quang: Tín hiệu đi qua thiết bị tường lửa, lúc này kết nối đang là kết nối dây LAN, cần phải thông qua 1 bộ chuyển đổi quang điện FE/E1 để chuyển qua kết nối cáp quang. Qua mạng truyền dẫn kết nối về trung tâm điều độ.
  • Sóng di động: Tín hiệu thông qua bộ Router 4G kết nối VPN tunel với bộ VPN Server tại trung tâm điều độ.

hydropower scada

Hình 1: Sơ đồ truyền thông mô hình kết nối 1

Router 4G và bộ chuyển đổi quang điện là các thiết bị trung gian chuyển đổi phương thức truyền dẫn tín hiệu về trung tâm điều khiển. Router 4G yêu cầu phải hỗ trợ VPN, có các phương thức bảo mật OpenVPN, IPSec, L2TP,…

Danh sách tín hiệu và các thông số của giao thức truyền thông do trung tâm điều độ quy định.

1.2 Mô hình 2: Nhà máy không có đường cáp quang, có sóng di động, một số tín hiệu truyền thông không có sẵn. 
Đặc điểm của mô hình này là chỉ có 1 đường truyền về trung tâm điều khiển và một số tín hiệu không có sẵn.
hydropower scada2a
Hình 2: Sơ đồ truyền thông mô hình kết nối 2

Với các tín hiệu không có sẵn, cần phải lắp thêm các đồng hồ đo lường, lắp thêm Relay để lấy thêm tín hiệu.

Thiết bị RTU tổng hợp và xử lý tín hiệu, chuyển đổi tín hiệu sang giao thức IEC60870-5-104. Tiếp tục thông qua Router 4G truyền dữ liệu về trung tâm. Router 4G hỗ trợ VPN, Dual SIM, nếu SIM chính mất kết nối sẽ chuyển sang SIM phụ để quá trình truyền thông không bị gián đoạn.

Trường hợp không có sóng 4G

Với các nhà máy có vị trí khắc nghiệt xa khu dân cư, nằm khuất sau đồi. Phía dưới nhà máy thiết bị Router 4G không tiếp cận được với mô trường Internet. Lúc này mô hình được bổ sung thêm 1 đường cáp quang phụ trợ. Kết nối thiết bị chuyển đổi truyền thông ở nhà máy với thiết bị Router 4G được đặt ở đỉnh đồi, khu vực có sóng. Đảm bảo kết nối tín hiệu về trung tâm điều khiển ổn định.

hydropower scada3 scaled e1708072058251
Hình 3: Mô hình kết nối khi nhà máy không có sóng 4G

Trên đây là hai mô hình cơ bản kết nối truyền thông từ các nhà máy thủy điên về trung tâm điều độ, các mô hình trên có thể phối hợp bổ trợ lẫn nhau phụ thuộc vào tình trạng thực tế của nhà máy.

Cảm ơn quý bạn đọc đã theo dõi. Quý khách hàng có nhu cầu về giải pháp dịch vụ vui lòng liên hệ.

Xem thêm