Giải pháp kết nối trong vận hành với các nhà máy thủy điện – Công ty TNHH sản xuất & thương mại PLC.

1. Đặt vấn đề

Các Nhà máy thủy điện vừa và nhỏ (công suất lắp máy 1-30MW) khi đưa vào vận hành cần phải kết nối với hệ thống SCADA của Trung tâm điều độ-kinh doanh của Công ty điện lực đã ký hợp đồng mua điện. Ngoài ra bản thân Chủ đầu tư cũng cần giám sát được quá trình vận hành của nhà máy để phục vụ công tác quản lý. Tuy nhiên, hầu hết các nhà máy thủy điện nhỏ từ trước đến nay khi đưa vào vận hành đều không thực hiện được công tác này, một số lý do chủ yếu như sau:

Bạn đang đọc: Giải pháp kết nối trong vận hành với các nhà máy thủy điện – Công ty TNHH sản xuất & thương mại PLC.

. Không thể thiết lập đường truyền hữu tuyến để liên kết. Công nghệ điều khiển và tinh chỉnh và thiết bị đầu cuối không tương thích. Chủ góp vốn đầu tư không đưa ra được nhu yếu kỹ thuật và khối lượng cụ thể cho việc làm nàyCông ty ATS với hơn 10 năm kinh nghiệm tay nghề trong nghành nghề dịch vụ điều khiển và tinh chỉnh, bảo vệ và tích hợp mạng lưới hệ thống đã điều tra và nghiên cứu và tăng trưởng thành công xuất sắc giải pháp liên kết các nhà máy thủy điện vừa và nhỏ nhằm mục đích phân phối nhu yếu về thông tin và tài liệu ship hàng công tác làm việc quản trị vận hành, giám sát và kinh doanh thương mại mua / bán điện .

2. Đánh giá hiện trạng

2.1 Hệ thống điều khiển của các Nhà máy thủy điện

Thông thường các nhà máy thủy điện đều được trang bị mạng lưới hệ thống DCS để tích hợp hàng loạt thông tin của Nhà máy gồm có từ thiết bị công nghệ tiên tiến, nguồn năng lượng, thiết bị điện, trạm biến áp đầu ra và mạng lưới hệ thống phụ trợ Giao hàng công tác làm việc giám sát và điều khiển và tinh chỉnh tại chỗ của nhà máy. Cấu trúc tiêu biểu vượt trội của một mạng lưới hệ thống DCS hoàn hảo được cho trong hình dưới đây .Tuy nhiên, vì chỉ ship hàng cho mục tiêu giám sát và tinh chỉnh và điều khiển tại chỗ nên các mạng lưới hệ thống này thường được phong cách thiết kế đóng theo các phương pháp truyền tin và trao đổi tài liệu của riêng các đơn vị sản xuất. Việc sử dụng các mạng lưới hệ thống đóng sẽ làm cho năng lực trao đổi tài liệu và can thiệp của người sử dụng khi có những nhu yếu phát sinh so với công tác làm việc quản trị và kinh doanh thương mại rất khó khăn vất vả do nhà phân phối không khi nào chuyển giao hết các công cụ và thủ tục để triển khai .

2.2 Kết nối với hệ thống SCADA và đo đếm

Trong đa phần các dự án Bất Động Sản do Tư vấn không nắm rõ được nhu yếu liên kết của mạng lưới hệ thống SCADA và đo đếm của lưới điện Nước Ta nên phần khối lượng việc làm này thường không được nhu yếu rõ trong khoanh vùng phạm vi cung ứng của Hợp đồng cung ứng và xây lắp nhà máy thế cho nên lúc bấy giờ gần như 100 % số nhà máy thủy điện vừa và nhỏ đều không có liên kết. Ngoài ra, do được phong cách thiết kế đóng nên các mạng lưới hệ thống DCS rất khó hoàn toàn có thể liên kết với mạng lưới hệ thống SCADA và quản trị đo đếm điện năng của các Công ty điện lực. Bên cạnh đó, do các nhà máy thủy điện vừa và nhỏ thường được kiến thiết xây dựng tại các vùng sâu nên việc thiết lập một được truyền hữu tuyến ( 4W ) như các giải pháp liên kết lúc bấy giờ yên cầu ngân sách rất tốn kém kể cả góp vốn đầu tư bắt đầu và ngân sách vận hành hàng tháng .Tuy nhiên, các nhu yếu liên kết này là bắt buộc so với các nhà máy điện theo Quy định đấu nối phát hành kèm Quyết định 37 của Bộ Công Nghiệp ( nay là Bộ Công Thương ). Đặc biệt với các nhà máy tham gia chương trình mua và bán phát thải CDM thì việc liên kết, tàng trữ tài liệu đo đếm điện năng phát lên lưới điện là một trong những điều kiện kèm theo thiết yếu để bên mua CDM hoàn toàn có thể đo lường và thống kê được lượng phát thải được hưởng .

2.3.1 Dự báo thủy văn

2.3 Các ứng dụng trợ giúp quyết định và vận hành tối ưu

Hiện nay tại các nhà máy mới chỉ có mạng lưới hệ thống ghi chép thống kê thủy văn của các dòng sông tương quan đến nhà máy điện. Một mạng lưới hệ thống dự báo thủy văn vẫn chưa được trang bị để giám sát vận hành hồ chứa như thể một dữ kiện đầu vào Giao hàng công tác làm việc lập kế hoạch vận hành nhà máy .

2.3.2 Tính toán tối ưu phát điện và phối hợp các Nhà máy bậc thang

Các nhà máy chưa trang bị các ứng dụng loại này để trợ giúp khác thác có hiệu suất cao lượng nước về hàng năm. Việc sắp xếp lịch chạy máy lúc bấy giờ vẫn do các Trung tâm điều độ thực thi và kỹ sư quản lý và điều hành sẽ đưa lệnh lên xuống và điểm đặt hiệu suất của các tổ máy cho nhân viên cấp dưới quản lý và điều hành trong từng ca trực .Đối với các nhà máy thủy điện nhỏ việc chạy máy hoàn toàn có thể được quyết định hành động bởi nhân viên cấp dưới vận hành nhưng so với cả trường hợp này các nhà máy cũng không có công cụ gì để tối đa hóa doanh thu dựa trên Hợp đồng mua và bán điện đã ký với Công ty điện lực .

2.3.3 Quản lý bảo dưỡng trên cơ sở tình trạng thiết bị (Condition-based Maintenance Management)Thông thường do qui mô nên các nhà máy thủy điện vừa và nhỏ cũng không trang bị hệ thống quản lý bảo dưỡng loại này. Hệ thống sẽ cho phép Công ty lập qui trình bảo dưỡng và quản lý công tác bảo dưỡng từ lập kế hoạch, quản lý dự phòng, mua sắm vật tư, giao nhiệm vụ, quản lý tiến độ và báo cáo đánh giá tổng hợp…

2.4 Hệ thống viễn thông

Hiện tại các nhà máy hoàn toàn có thể được liên kết với các đường truyền như sau :. Hệ thống viễn thông điện lực trải qua các đường cáp quang, mạng lưới hệ thống SDH và các cổng BTS để nối với mạng viễn thông nội bộ hoặc nối với mạng WAN của EVN .. Hệ thống viễn thông công cộng với các đường liên kết hữu tuyến với VietTel hay VNPT. Hệ thống viễn thống vệ tinh VSAT của các nhà sản xuất dịch vụ VietTel hoặc VNPT. Kết nối bằng GPRS trên nền GSM của các nhà sản xuất dịch vụBảng dưới đây nhìn nhận sơ bộ về một số ít chỉ tiêu nhìn nhận các giải pháp liên kết khác nhau :

Mạng và Nhà phân phối	Chất lượng đường truyền	Tiến độ	Vùng dịch vụ	Chất lượng ship hàng	Chi tiêu
Mạng WAN / SDH của EVN	+ + +	+	+	+	+
Kết nối không dây với EVN	+	+	+	+	+
Kết nối hữu tuyến VietTel	+ +	+ +	+ +	+ + +	+ +
Kết nối hữu tuyến VNPT	+ +	+	+	+	+ +
Kết nối VSAT của VietTel	+	+ +	+ + +	+ + +	+ +
Kết nối VSAT của VNPT-I	+ Xem thêm: Nghị định 47/2021/NĐ-CP hướng dẫn Luật Doanh nghiệp	+ +	+ + +	+ +	+ +
Kết nối GSM Mobile	+	+ + +	+	+ + +	+ + +
Kết nối GSM Vina Fone	+	+ + +	+	+ + +	+ + +
Kết nối GSM VietTel	+	+ + +	+	+ + +	+ + +

Tùy vào từng khu vực đơn cử các Nhà máy thủy điện sẽ cùng với đơn vị chức năng cấp hàng lựa chọn giải pháp tối ưu nhất khi nhìn nhận đơn cử các chỉ tiêu ở trên .

3. Giải pháp kỹ thuật

ATS đưa ra giải pháp để kiến thiết xây dựng mạng lưới hệ thống Quản lý vận hành ( Operational Control Centre-OCC ) như được diễn đạt ở các phần tiếp sau đây .

3.1 Hệ thống đáp ứng các yêu cầu cơ bản sau:

. Hệ thống mở – Cấu trúc Hệ thống OCC của Công ty thủy điện sẽ tuân thủ các nhu yếu của các tiêu chuẩn Quốc tế hoặc các tiêu chuẩn được sử dụng thoáng rộng trong công nghiệp .. Khả năng bảo trì – Cấu trúc Hệ thống OCC sẽ tương hỗ bảo trì tại chỗ các thành phần, mà không cần sự tương hỗ của nhà cấp hàng so với hoạt động giải trí vận hành và bảo trì liên tục và định kỳ .. Nền tảng tăng trưởng ứng dụng – Cấu trúc Hệ thống OCC sẽ phân phối một nền tảng mạnh để tăng trưởng các ứng dụng tinh chỉnh và điều khiển giám sát, quản trị vận hành tối ưu, trao đổi thông tin dữ liệu với các mạng lưới hệ thống nội bộ và bên ngoài. Ngoài ra, mạng lưới hệ thống sử dụng năng lực phân phối dịch vụ số liệu cho nội bộ và người dùng bên ngoài qua các ứng dụng Web .. Khả năng tích hợp – Hệ thống phải có năng lực tích hợp một cách linh động các thành phần mới, các giải pháp và ứng dụng nâng cao khác ( như GIS hoặc Quản lý Sự cố / Hư hỏng, Quản lý trách nhiệm nhóm công tác làm việc .. ), và làm nền tảng cho các ứng dụng với sự sinh ra của thị trường điện của Nước Ta trong một tương lai gần .

3.2 Các đặc điểm kỹ thuật chính

3.2.1 Hệ thống Phần cứng

Toàn bộ mạng lưới hệ thống gồm 3 thành phần :

• Phần trung tâm:

– Hệ thống SCADA tại Trung tâm điều độ của Điện lực ( Trung tâm điều độ mạng lưới hệ thống điện miền Bắc ( A1 ), Công ty Điện lực 1 và Điện lực tỉnh ). Toàn bộ thông tin thiết yếu, đã được 2 bên Nhà máy và Điện lực thỏa thuận hợp tác, cho việc giám sát và quản lý và điều hành máy điện sẽ được mạng lưới hệ thống SCADA tích lũy, giải quyết và xử lý, phân phối đến các ứng dụng thiết yếu để nhân viên cấp dưới vận hành hoàn toàn có thể tương tác với hàng loạt thiết bị cần giám sát điển khiển, cũng như tiếp xúc với các ứng dụng khác .– Hệ thống cơ sở Dữ liệu và phân phối ứng dụng của ATS. Hệ thống TT cũng sẽ tương hỗ các TT điều khiển và tinh chỉnh của các nhà máy điện, trải qua các mạng lưới hệ thống phân quyền tinh chỉnh và điều khiển và giám sát các TT của nhà máy sẽ đồng thời liên kết với mạng lưới hệ thống TT Công ty trải qua các đường truyền vận tốc cao .Phần cứng cũng như ứng dụng của mạng lưới hệ thống TT sẽ dựa trên các nền tảng mở, có tính thông dụng cao, dễ sửa chữa thay thế lan rộng ra, đơn thuần và quen thuộc trong quy trình vận hành .

• Phần ở nhà máy điện:

– Giải pháp 1 : Hệ thống DCS ở tại các nhà máy điện sẽ trao đổi tài liệu với mạng lưới hệ thống SCADA và OCC trải qua cơ sở tài liệu thời hạn thực ( real-time database ) với các cơ chế biến đổi tài liệu tương thích. Cơ chế này bảo vệ việc tài liệu được update một cách đồng thời giữa mạng lưới hệ thống DCS tại nhà máy và mạng lưới hệ thống OCC. Với phương pháp trao đổi tài liệu kiểu này việc giám sát tinh chỉnh và điều khiển tại OCC trọn vẹn giống như ngồi trong phòng tinh chỉnh và điều khiển của các nhà máy .– Giải pháp 2 : Tại các nhà máy thủy điện sẽ lắp thêm thiết bị thu thập dữ liệu đo đếm, trạng thái và cảnh báo nhắc nhở của các thiết bị trong nhà máy để truyền về SCADA và Trung tâm Giám sát Điều khiển. Các công tơ ranh giới đo đếm kể cả chính và dự trữ cũng sẽ được liên kết trên cùng đường truyền .• Hệ thống viễn thông : Hệ thống viễn thông giữa các Nhà máy điện và Trung tâm OCC sẽ sử dụng một trong những giải pháp đã xem xét ở trên làm giải pháp chính và hoàn toàn có thể lựa chọn thêm giải pháp dự trữ với tiêu chuẩn cơ bản là giải pháp nào chuẩn bị sẵn sàng nhất và ngân sách thấp nhất .Giải pháp liên kết cơ bản được biểu lộ trong hình vẽ dưới đây :

Kết nối cơ bản của hệ thống thu thập dữ liệu và kết nối SCADA

Tại Trung tâm Điều khiển, mạng LAN sẽ được thông số kỹ thuật để tương hỗ cấu trúc Client / Server, cũng như các máy tính front-end để tiếp xúc với mạng lưới hệ thống tích lũy và trao đổi tài liệu với các nhà máy điện cũng như các TT khác .

3.2.2 Hệ thống Phần mềm

Tùy vào nhu yếu về độ an toàn và đáng tin cậy và tính sẵn sàng chuẩn bị, mạng lưới hệ thống hoàn toàn có thể được thông số kỹ thuật một sever chính và một sever dự trữ để phân phối công dụng theo nhu yếu của OCC, gồm có quản trị cơ sở tài liệu thời hạn thực, giải quyết và xử lý cảnh báo nhắc nhở, sự kiện quá khứ, truy nhập số liệu sự kiện quá khứ và công dụng giao diện người sử dụng dạng đồ họa. Những sever này phải có năng lực tương hỗ một số lượng, theo nhu yếu của chủ góp vốn đầu tư, máy trạm của người vận hành / người quản lý để triển khai giám sát và tinh chỉnh và điều khiển các đối tượng người tiêu dùng trong khoanh vùng phạm vi quản trị .Cấu trúc mạng lưới hệ thống ứng dụng được phong cách thiết kế theo quy mô 3 lớp, gồm :

Lớp thu thập dữ liệu:

• Đây là lớp thấp nhất trong mạng lưới hệ thống TT sẽ làm trách nhiệm tiếp xúc trực tiếp với các cơ sở tài liệu thời hạn thực của công tơ đo đếm, các RTU và các TT điều độ tương quan .• Lớp này cũng làm trách nhiệm theo dõi thực trạng các kênh truyền, quản trị các thông số kỹ thuật của quy trình truyền nhận, đưa ra các cảnh báo nhắc nhở về quy trình tiếp xúc với các đầu cuối .• Lớp này trải qua các mạng lưới hệ thống viễn thông sẽ gửi / nhận tài liệu đến / từ các đầu cuối trải qua các protocol được chuẩn hóa và giải quyết và xử lý các tài liệu này thành các định dạng mà mạng lưới hệ thống OCC hoàn toàn có thể hiểu được trước khi chuyển tiếp nó qua lớp Data Server .

Lớp Data Server:

• Lớp này sẽ đảm nhiệm tài liệu từ lớp giao diện giải quyết và xử lý chúng và làm chúng chuẩn bị sẵn sàng so với các ứng dụng. Hoạt động của lớp này tương tự như phần cơ sở tài liệu thời hạn thực của DCS và thống nhất các cơ sở tài liệu khác nhau từ các thiết bị / nguồn tài liệu khác nhau về một định dạng duy nhất .• Một điểm quan trọng là lớp này cần được trang bị mạng lưới hệ thống giải quyết và xử lý logic dạng SoftPLC – Logic processor theo tiêu chuẩn IEC61131 để trợ giúp người xử dụng thiết lập các sơ đồ logic giám sát và điều khiển và tinh chỉnh tương thích với các ứng dụng của mình .• Đây là lớp đặc biệt quan trọng quan trọng vì mọi ứng dụng đều truy vấn tài liệu trải qua nó trong đó mạng lưới hệ thống SCADA trao đổi tài liệu bằng giao thức IEC 60870 – 5-101 và mạng lưới hệ thống đo đếm bằng giao thức IEC62056-21 .

Lớp ứng dụng:

• Đây là lớp cao nhất ở mạng lưới hệ thống TT• Người sử dụng sẽ tiếp xúc với mạng lưới hệ thống trải qua lớp này. Ở đây các ứng dụng hoàn toàn có thể là hệ giao diện người máy HMI, mạng lưới hệ thống quản trị sự kiện, mạng lưới hệ thống tài liệu quá khứ …

• Trên cơ sở của hạ tầng của trung tâm điều khiển, hệ thống có thể cung cấp khả năng truy cập các vùng dữ liệu để hỗ trợ các khu vực chức năng khác nhau của các đơn vị liên quan, như phân tích kỹ thuật và lập kế hoạch, giám sát điện năng, quản lý thanh toán, vận hành tối ưu, quản lý bảo dưỡng… Ngoài ra, hệ thống này có khả năng giám sát an ninh truy cập của khu vực IT “kết nối” tới Mạng Trung tâm Điều khiển.• Thông qua công cụ giao tiếp với lớp Data Server người dùng có thể phát triển thêm (plug-in) các ứng dụng theo nhu cầu công tác và quản lý của mình, ví dụ như các loại báo cáo, tổng hợp số liệu..

3.2.2.1 Tuân thủ các tiêu chuẩn

Xem thêm: Doanh nghiệp nhỏ và vừa – Wikipedia tiếng Việt

Phần mềm và phần cứng của mạng lưới hệ thống được sản xuất và tăng trưởng theo các tiêu chuẩn được sử dụng thông dụng thoáng rộng trong công nghiệp, đa phần là chuẩn ANSI / IEEE, ISO và IEC. Điều đó được cho phép các công ty thủy điện sử dụng và tích hợp mẫu sản phẩm của nhiều nhà phân phối khác nhau mà không bị phụ thuộc vào vào một đơn cử nhà phân phối nào .

4. Kết luận:

Với giải pháp của ATS việc liên kết với các nhà máy thủy điện vừa và nhỏ sẽ trở nên thuận tiện hơn và các đơn vị chức năng tương quan đến hoạt động giải trí vận hành, quản trị, điều độ và mua và bán điện sẽ có khá đầy đủ thông tin để triển khai tốt hơn công tác làm việc của mình góp thêm phần tiết kiệm ngân sách và chi phí và sử dụng nguồn năng lượng một cách hiệu suất cao

Source: https://vh2.com.vn
Category : Doanh Nghiệp