Trong bối cảnh hệ thống điện Việt Nam ngày càng mở rộng với hàng nghìn trạm biến áp từ 110kV đến 500kV, việc vận hành thủ công đã vượt quá giới hạn của con người. Hệ thống SCADA và thông tin liên lạc là giải pháp tất yếu, cho phép giám sát, điều khiển và xử lý sự cố toàn bộ trạm theo thời gian thực từ trung tâm điều độ, không cần người trực tại chỗ. CESI cung cấp giải pháp SCADA và thông tin liên lạc toàn diện, tích hợp chuẩn IEC 61850, đáp ứng yêu cầu tự động hóa của EVN và các chủ đầu tư điện lực trên toàn quốc.
1. SCADA Là Gì Và Tại Sao Trạm Biến Áp Cần SCADA?
SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) dịch sang tiếng việt là kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu. Đúng với tên gọi của mình, SCADA là một hệ thống cho phép bạn sử dụng phần mềm để điều khiển từ xa, kiểm soát các quy trình trong công nghiệp, dữ liệu được cung cấp theo thời gian thực để đưa ra các biện pháp xử lý kịp thời nếu có trục trặc trong hệ thống
Các hệ thống SCADA thường được cung cấp cho các tổ chức lớn và là một trong những hệ thống điều khiển công nghiệp phổ biến và mạnh mẽ nhất. Một điểm mạnh khác giúp hệ thống SCADA được sử dụng rộng rãi là do nó có thể được sử dụng trong quy trình công nghiệp của nhiều ngành nghề khác nhau
Với lưới điện ngày càng phức tạp, SCADA đảm nhiệm các chức năng cốt lõi mà con người không thể thực hiện thủ công theo thời gian thực:
- Thu thập dữ liệu liên tục: Trạng thái máy cắt, dao cách ly, dòng điện, điện áp, công suất tác dụng (P), công suất phản kháng (Q), tần số, vị trí nấc phân áp, nhiệt độ dầu máy biến áp…
- Điều khiển từ xa: Đóng/cắt máy cắt, dao cách ly, dao tiếp địa; điều chỉnh nấc phân áp OLTC; điều khiển quạt làm mát, bơm dầu…
- Cảnh báo và xử lý sự cố: Phát hiện bất thường tức thời, cảnh báo âm thanh và hiển thị, hỗ trợ người vận hành ra quyết định nhanh.
- Lưu trữ và báo cáo: Lập biểu đồ xu hướng, ghi nhật ký sự kiện, báo cáo sản lượng, phục vụ phân tích sau sự cố.
2. Cấu Trúc Hệ Thống SCADA
Hệ thống SCADA bao gồm các thành phần được triển khai tại hiện trường để thu thập dữ liệu theo thời gian thực cũng như các hệ thống liên quan để cho phép thu thập dữ liệu và tăng cường tự động hóa công nghiệp .
Dưới đây là các thành phần chính của một hệ thống SCADA:
Cảm biến và cơ cấu vận hành – cảm biến thuộc nhóm thiết bị đầu vào giúp thu nhận tín hiệu từ bên ngoài đưa vào hệ thống. Nói một cách đơn giản, cảm biến có chức năng giống như thước đo hoặc đồng hồ đo, hiển thị trạng thái của máy; bộ truyền động hoạt động giống như một công tắc, nút xoay hoặc van điều khiển có thể được sử dụng để điều khiển thiết bị. Cả cảm biến và bộ truyền động đều được điều khiển và giám sát bởi bộ điều khiển tại hiện trường của hệ thống SCADA.
Giao tiếp người và máy HMI (Human Machine Interface) – nói cho dễ hiểu là một thiết bị đầu vào/đầu ra để kết nối người vận hành với trình điều khiển của máy, HMI trình bày thông tin cho người vận hành bằng đồ họa để điều khiển và hành động. HMI được liên kết với cơ sở dữ liệu cung cấp tất cả dữ liệu và thông tin cần thiết về các thông số hệ thống, quy trình bảo trì,.. có thể lập trình tùy thuộc vào yêu cầu của người dùng
Hệ thống giám sát – còn gọi là trạm giám sát, bao gồm phần mềm và máy chủ giao tiếp giữa các thiết bị tại hiện trường và phần mềm HMI chạy trên các máy trạm của phòng điều khiển. Trạm giám sát bao gồm một PC duy nhất trong các hệ thống SCADA nhỏ hơn. Các hệ thống SCADA lớn hơn, có thể gồm nhiều máy chủ, địa điểm khắc phục l và các ứng dụng phần mềm phân tán.
Thiết bị đầu cuối điều khiển từ xa RTU (Remote Terminal Units) – là một phần của thiết bị điện tử được điều khiển bằng phần cứng và bộ vi xử lý. RTU nhận dữ liệu từ các cảm biến và gửi đến hệ thống giám sát, sau đó nhận thông báo từ hệ thống chính để điều khiển cảm biến và thiết bị được kết nối.
Bộ điều khiển logic lập trình PLC (Programmable Logic Controllers) – là thiết bị có thay thế cho RTU được kết nối với các cảm biến để thu thập và truyền dữ liệu đầu vào/đầu ra. PLC có những lợi thế nhất định so với RTU như tính linh hoạt, khả năng cấu hình đa dạng hơn
Cơ sở hạ tầng truyền thông – Hệ thống SCADA sử dụng nhiều phương pháp kết nối khác nhau như kết nối dây trực tiếp, vô tuyến hoặc kết hợp tùy theo yêu cầu. Các hệ thống có phạm vi hoạt động lớn trải rộng như các ngành tiện ích và công nghiệp chế biến cũng sử dụng mạng quang như SONET/SDH.
Lập trình SCADA – việc này được thực hiện thông qua giao diện tiêu chuẩn được sử dụng để tạo bản đồ và sơ đồ cung cấp thông tin quan trọng trong trường hợp xảy ra sự kiện hoặc lỗi quy trình. Lập trình được thực hiện bằng cách sử dụng C hoặc ngôn ngữ thích hợp khác bằng giao diện chuẩn.
3. Vai Trò Then Chốt Của Chuẩn Truyền Thông IEC 61850
IEC 61850 là tiêu chuẩn quốc tế được EVN lựa chọn làm nền tảng cho tự động hóa trạm biến áp truyền tải tại Việt Nam, đây là “ngôn ngữ chung” cho phép thiết bị từ nhiều hãng khác nhau (ABB, Siemens, GE, Hitachi Energy…) giao tiếp đồng bộ trong cùng một hệ thống.
Ưu điểm nổi bật của IEC 61850:
- Tốc độ cao: Xử lý thông tin đạt 100Mbps trên nền Ethernet, đáp ứng yêu cầu bảo vệ và liên động tốc độ cao.
- Tương thích đa hãng: Giảm phụ thuộc vào một nhà cung cấp duy nhất, dễ dàng mở rộng và nâng cấp.
- Truyền thông GOOSE: Trao đổi tín hiệu bảo vệ và liên động giữa các IED trong mili-giây, thay thế hoàn toàn dây nhị thứ truyền thống.
- Tiêu chuẩn hóa cấu hình: Giảm thời gian thiết kế, thi công và nghiệm thu hệ thống.
4. Giải Pháp CESI Cung Cấp
CESI tư vấn, thiết kế và cung cấp hoàn thiện hệ thống SCADA và thông tin liên lạc cho trạm biến áp và nhà máy điện ở mọi cấp điện áp, từ trạm 110kV không người trực đến trạm 500kV siêu cao áp yêu cầu độ tin cậy cực cao. Giải pháp bao gồm:
- Hệ thống máy chủ SCADA, HMI, phần mềm giám sát điều khiển
- RTU/Gateway tích hợp đa giao thức: IEC 61850, IEC 101/104, DNP3, Modbus
- Hạ tầng mạng công nghiệp đạt chuẩn IEC 61850-3
- Hệ thống đồng bộ thời gian GPS
- Hệ thống truyền dẫn cáp quang và thiết bị thông tin liên lạc
- Tích hợp thiết bị đa hãng, nâng cấp trạm cũ lên nền tảng IEC 61850
CESI — Đối Tác Tin Cậy Cho Giải Pháp SCADA & Thông Tin Liên Lạc
CESI cung cấp giải pháp SCADA và thông tin liên lạc toàn diện, từ tư vấn thiết kế kiến trúc hệ thống, lựa chọn thiết bị phù hợp tiêu chuẩn EVN, thi công tích hợp đến nghiệm thu và hỗ trợ vận hành. Với kinh nghiệm thực tế triển khai tại các trạm biến áp 110–500kV và nhà máy điện trên toàn quốc, CESI cam kết mang đến hệ thống vận hành ổn định, đúng chuẩn IEC và tối ưu chi phí đầu tư cho chủ đầu tư.
Liên hệ CESI để được tư vấn giải pháp SCADA và thông tin liên lạc phù hợp cho dự án của bạn
