Phương án thiết kế hệ thống SCADA Nhà máy Điện Mặt Trời

solar

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:

———————————————————————————————

Ở bài viết trước “Giới thiệu hệ thống SCADA Nhà máy Điện Mặt Trời – BKAS CO.,LTD”, BKAS Co Ltd đã giới thiệu những khái niệm đầu tiên về hệ thống SCADA Điện Mặt Trời. Tiếp tục series về SCADA Điện Mặt Trời này trong bài viết này BKAS Co Ltd sẽ giới thiệu phương án thiết kế hệ thống SCADA Nhà máy Điện Mặt Trời.

1. Hệ thống Điện Mặt Trời hiện hữu

Các hệ thống Điện Mặt Trời nếu chưa có hệ thống SCADA sẽ có các đặc điểm sau:

  • Giám sát Inverter: kết nối mạng LAN đến từng Inverter. Người quản lý có thể giám sát các thông số của Inverter thông qua App Services có sẵn của Nhà sản xuất. Hoặc có thể sử dụng các Datalogger của bên thứ ba. Việc sử dụng các phần mềm có sẵn sẽ không có khả năng tuỳ biến, mở rộng và phụ thuộc rất nhiều vào hãng sản xuất.
  • Giám sát ngăn tổng: Sử dụng các đồng hồ đo lường có kết nối Internet để giám sát ngăn tổng, và phần mềm này thường khác với phần mềm giám sát Inverter.
  • Tính năng Zero Export: Sử dụng sẵn có trong các Inverter hoặc Datalogger. Tính năng này chỉ áp dụng với các lưới đơn giản, lưới phức tạp thì chức năng này sẽ hoạt động sai.
  • Điều khiển, giám sát CB/LBS: Không có khả năng điều khiển và giám sát từ xa.

Từ các đặc điểm trên ta có thể thấy, nếu không có hệ thống SCADA thì việc vận hành và giám sát sẽ rất bất cập, rủi ro an toàn điện và sự không đồng bộ của các phần mềm giám sát.

inverter solar

Hình 1: Ảnh Inverter Điện Mặt Trời

2. Yêu cầu thiết kế

  • Hệ thống SCADA phải đồng bộ, chỉ sử dụng một nền tảng phần mềm duy nhất.
  • Có khả năng thu thập dữ liệu từ tất cả các thiết bị: inverter, đồng hồ đa năng ngăn tổng, tủ RMU, Rơ le, CB/LBS, trạm đo thời tiết…Có khả năng hỗ trợ nhiều giao thức truyền thông Modbus RTU/TCP, IEC60870-5-101/104, IEC61850…
  • Hệ thống phải đảm bảo truyền tin theo thời gian thực, truyền tin 2 chiều, hoạt động 24/24 trong mọi điều kiện thời tiết.
  • Đảm bảo các chức năng hiển thị, cảnh báo, vận hành tự động, xuất báo cáo…
  • Khả năng mô phỏng lưới điện trước khi đưa vào vận hành.
  • Hệ thống có khả năng thực hiện chức năng Zero Export.
  • Đảm bảo an toàn thông tin, các thiết bị truyền tin hỗ trợ VPN.
  • Các thiết bị lắp đặt ngoài hiện trường phải hoạt động động trong môi trường khắc nghiệt (ẩm ướt hoặc nắng nóng).

3. Phương án thiết kế

Hệ thống SCADA Điện mặt trời sẽ chia làm 2 phần:

  • Cấp trường
  • Cấp giám sát

Cấp trường: Tại các Inverter lắp đặt thêm các Router 4G có kết nối VPN để truyền dữ liệu về trung tâm. Đối với các điểm đấu nối, lắp đặt thêm các tủ RMU, đồng hồ đo lường thông qua Router 4G truyền thông về phòng điều khiển.

Cấp giám sát: Xây dựng phòng điều khiển trung tâm có bố trí các máy tính vận hành, máy tính kĩ thuật, các thiết bị thông tin đi kèm phục vụ truyền tin, bảo mật.

4. Sơ đồ truyền thông

Bên dưới đây là mô hình truyền thông do BKAS Co Ltd đề xuất phỏng theo phương án thiết kế.

solar scada

Hình 2: Sơ đồ truyền thông kết nối SCADA Điện Mặt Trời

Các thiết bị trường sẽ thông qua Router 4G truyền tin về trung tâm điều khiển theo phương thức VPN (OpenVPN, IPSec…). Thiết bị VPN Server sẽ nhận thông tin, thông qua tường lửa kết nối đến các máy tính SCADA.

Máy tính SERVER 1 và SERVER 2 cài đặt phần mềm SCADA chạy chế độ Redundancy, thu thập và xử lý dữ liệu từ các thiết bị trường. Dữ liệu của toàn bộ hệ thống được lưu trữ lại máy tính HISTORY.

Toàn bộ thiết bị phần cứng và phần mềm nếu trên tạo thành một hệ thống SCADA hoàn chỉnh.

Trên đây là bài viết trình bày về phương án thiết kế hệ thống SCADA Điện Mặt Trời. Trong phạm vi giới thiệu BKAS Co Ltd chỉ trình bày ngắn gọn và đơn giản nhất về phương án thiết kế và hệ thống SCADA. Phương án này được áp dụng cho các Nhà máy Điện Mặt Trời có công suất từ vài MW đến hàng trăm MW. 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: