Đồ án Chuẩn truyền thông áp dụng trong hệ thống điện

hoặc với RS232, RS422 hoặc giao diện trực tiếp TTL. Thời gian quay vòng thông điệp yêu cầu gửi, làm rõ khi gửi không vượt quá 12ms. Modem được lắp đặt trong tủ RTU và được cấp nguồn từ bộ sạc ắc qui 48VDC bằng một áp tô mát riêng biệt với nguồn của RTU. Modem làm việc theo chế độ thuê bao. Đường thuê bao là loại 4 dây, có một cặp truyền và một cặp nhận. Modem tại trạm được chỉ định như là một modem hồi đáp hoặc một Modem tớ trong lúc Modem tại NRLDC được chỉ định như là một Modem chủ Hoặc Modem nguồn. Hai kiểu giao thức được sử dụng để thực hiện việc thông tin giữa hai Modem: Sửa lỗi (MNP4 hoặc V42), nén dữ liệu (MNP5 hoặc V42 bis). RTU có hai cổng thông tin và cả hai cổng sẽ hỗ trợ giao thức IEC60 870-5-101. Ngoài ra, RTU sẽ có một cổng nối tiếp RS-232 dùng cho mục đích duy trì bảo dưỡng. 2.4.2 Kết nối với trung thiết bị IEDs RTU có khả năng hỗ trợ cổng giao tiếp kết nối với thiết bị điện tử thông tin như bộ đo đếm điện năng, rơ le, các bộ đồng hồ đa năng thông qua các giao thức truyền tin IEC60870-5-103, Modbus, IEC61850. 2.4.3 Đầu vào/ Đầu ra Nhà thầu sẽ cung cấp tất cả phần cứng cần thiết đáp ứng các yêu cầu ban đầu, bao gồm các rơ le đầu ra, các card trạng thái (digital), card tương tự (analog), và các card tích lũy xung. RTU được chừa ra một khoảng không gian đủ để dành cho giá và đế và để hỗ trợ cho các yêu cầu mở rộng tối đa. Các RTU sẽ được đấu nối trước đối với các cấu hình cơ sở và các điểm trong tương lai không được cấp từ đầu có thể thực hiện được một cách đơn giản chỉ bằng cách đơn thuần bổ sung các card và các đầu cuối. Các phương tiện xử lý vào/ ra chứa trong RTU sẽ bao gồm: Đầu vào analog Đầu vào số- trạng thái Đầu vào số- Bộ tích lũy xung Đầu vào số- SOE Đầu vào số - điều khiển thiết bị trạng thái Đầu vào số - jog control Chuyển mạch tại chỗ/ từ xa Các cổng vào/ ra nối tiếp RTU bao gồm các thiết bị chuyển đổi từ tương tự sang số cần thiết để đáp ứng tốc độ chuyển đổi tương tự cần thiết thỏa mãn các yêu cầu quét của trạm chủ. Bộ chuyển đổi tương tự - số phải có độ phân giải tín hiệu số tối thiểu +11 bit cộng dấu. Dải dòng điện đầu vào là ± 20mA, mức mở rộng là 5% dung lượng dải. Độ chính xác sẽ là 0,1% trên toàn dải. Đầu vào đối với hệ thống chuyển từ analog sang số có các đặc tính loại trừ tạp âm ở chế độ bình thường tối thiểu 100dB từ 0 đến 50Hz. Sự loại trừ tạp âm ở chế độ bình thường tối thiểu là 60dB ở tần số 50Hz. Toàn bộ các đặc tính loại trừ và dung sai độ chính xác sẽ bao gồm tất cả những ảnh hưởng của các bộ biến trở, bộ khuếch đại, và các thiết bị chuyển đổi tín hiệu được sử dụng giữa giá trị tại các đầu cuối đầu vào và giá trị được chuyển đổi cuối cùng. Các kỹ thuật chuyển đổi dữ liệu và thiết bị biến đổi được sử dụng sẽ không làm giảm sự chính xác và các đặc tính miễn giảm tạp âm. Bộ khuếch đại đầu vào của thiết bị chuyển đổi tương tự - số sẽ được bảo vệ để chống lại những thay đổi liên tục của sự tăng vọt điện cảm biến. Sự miễn giảm tạp âm về điện phải đáp ứng hoặc vượt quá các yêu cầu sau: Sự chịu đựng ứng suất về điện ( theo tiêu chuẩn IEC 255-4): Tối đa 5kV, 1.2/50s Điện áp quá độ( theo tiêu chuẩn IEC 801-4): 2kV Nhiễu cao tần( theo tiêu chuẩn IEC 255-22-1): Đầu vào 2.5 kV đối với vở, 1kV qua đầu vào Điện áp tĩnh điện( theo tiêu chuẩn IEC 801-2): 15kV Nhạy cảm với RFI( theo tiêu chuẩn IEC801-3): 10v/mét, 50kHz đến 1000kHz Bộ chuyển đổi tương tự - số điện áp 12V là loại mạch tích hợp cao cấp kiểu số. Mỗi board có một thiết bị xử lý có nhiệm vụ giám sát các chức năng của board. Cờ hiển thị chất lượng sẽ được chuyển đến trạm chủ đối với mỗi kênh được đấu nối vào board. Các yêu cầu đối với đầu vào số Tất cả các mạch đầu vào của các module đầu vào số sẽ được cách ly về điện với tín hiệu bên ngoài. Các kỹ thuật cách ly kiểu quang học sẽ được sử dụng thông qua RTU để bảo vệ mạch đầu vào số. Mỗi mạch đầu vào sẽ bao gồm một chỉ báo LED hiển thị trạng thái của các công tắc đầu vào. Mỗi chỉ báo sẽ được bố trí gần chỗ đấu dây của đầu vào tương ứng. Điện áp điều khiển vào đến các công tắc phụ của máy cắt và các thiết bị khác sẽ được cấp nguồn từ nguồn điện áp cách ly của RTU. Điện áp làm việc của RTU sẽ là 48Vdc. Việc bảo vệ mạch điện để hạn chế khả năng bị ảnh hưởng bởi tác hại trầm trọng do ngắn mạch gây ra trên các công tắc thiết bị và trên các mạch đầu vào sẽ được bao gồm trong RTU. Có hai loại điểm trạng thái sẽ được hỗ trợ: Điểm trạng thái 2 bít Điểm trạng thái 1 bít RTU phải có khả năng phát hiện và thông báo về trạm chủ rằng có hai hoặc nhiều thay đổi trạng thái đã diễn ra trong thời gian lấy mẫu cuối cùng không liên quan đến trạng thái hện tại của thiết bị . Các ví dụ về những chuỗi thay đổi trạng thái phải được bao gồm liên quan: Đóng, cắt – đóng Cắt, đóng – cắt Đóng, cắt – đóng – cắt Cắt, đóng – cắt – đóng Đầu vào số trạng thái hai bít Các đầu vào trạng thái hai bít sẽ được sử dụng để giám sát trạng thái thiết bị. Các đầu vào trạng thái sẽ được lọc một cách phù hợp để việc chỉ báo hiện tại thực luôn được truy xuất theo yêu cầu. Trạng thái của những thiết bị đó sẽ sẵn sàng hữu dụng thông qua việc sử dụng một cặp công tắc dưới dạng của một công tắc a và b. Các công tắc này hoạt động như sau: Trạng thái aa” bb” Đóng Mở Đóng Mở Đóng Mở Đang di chuyển Mở Mở Lỗi Đóng Đóng Đối với các thiết bị di chuyển nhanh, có hai công tắc mở trong một khoảng thời gian ngắn thể hiện có sự hỏng hóc về thiết bị. Đối với thiết bị di chuyển chậm, trạng thái đang di chuyển là trạng thái có giá trị. Trạm chủ sẽ phân biệt sự khác nhau giữa hai loại thiết bị này. Đầu vào số - trạng thai 1 bít Các đầu vào trạng thái một bít sẽ được sử dụng để giám sát trạng thái của các thiết bị khác và những cảnh báo. Tuy nhiên, chỉ có một công tắc được sử dụng đối với đầu vào trạng thái. Đầu vào số - các yêu cầu tích lũy xung Xung từ các công tắc của đồng hồ sản lượng sẽ được xử lý để lưu trữ dưới dạng số các xung đã được tích lũy giữa các giai đoạn thu thập tiêu chuẩn. Đầu vào các bộ tích lũy sẽ được đóng một cách có chọn lựa, công tắc 2 dây hoặc 3 dây đi ra từ thiết bị của chủ đầu tư – một vòng 2 nhịp. Các bộ tích lũy sẽ được cung cấp với dung lượng đăng ký 16 bit. Vận tốc tối đa xung đầu vào sẽ là 10 nhịp trên giây. Các kỹ thuật lọc và các kỹ thuật khác sẽ được thực hiện để tránh các nhịp sai do nhảy công tắc đầu vào. RTU sẽ hồi đáp lệnh đóng băng từ trạm chủ. Khi nhận lệnh này, các bộ tích lũy sẽ chuyển nội dung vào trong thanh ghi và tiếp tục tích lũy các xung đo mà không cài đặt lại. Dữ liệu được lưu trữ trong các thanh ghi sẽ được giữ lại để chuyển vào máy tính. Các yêu cầu đọc sẽ không cài đặt lại thanh ghi. Khả năng phát và nhận tín hiệu đóng băng bên ngoài thông qua đầu ra điều khiển và đầu vào trạng thái tương ứng sẽ được cung cấp. Các bộ tích lũy xung sẽ cuốn từ nhịp tối đa đến 0 và tiếp tục đếm. Trạm chủ sẽ tính vòng tròn của nhịp. Đầu vào số - chuỗi sự kiện SOE RTU được thiết kế và cấu hình hỗ trợ cho SOE RTU có một đồng hồ bên trong có khả năng duy trì độ chính xác của thời gian lên đến ±1 micro giây trong khoảng thời gian 15 phút. Đồng hồ của RTU được cài đặt định kỳ thông qua nguồn đồng bộ thời gian bên ngoài sau đây, như mã thời gian nhận được từ trạm chủ. RTU cho phép SOE được kích hoạt và loại bỏ kích hoạt trên cơ sở RTU sử dụng thông điệp lệnh. RTU có bộ đệm để lưu trữ các đầu vào SOE. Kích cỡ bộ đệm tối thiểu tương đương số các điểm SOE có thể có trong RTU nhưng không ít hơn con số 256 sự kiện. RTU sẽ đặt một cờ hiệu trong thông điệp hồi đáp của bất kỳ một thông tin nào từ trạm chủ chỉ báo có dữ liệu SOE. Trạm chủ sau đó yêu cầu dữ liệu SOE . Dữ liệu SOE sẽ không bị hủy bỏ trừ phi được hủy bỏ trực tiếp từ trạm chủ. Dữ liệu SOE, nếu không được hủy bỏ một cách đặc biệt sẽ được ghi đè lên khi bộ đệm đầy những dữ liệu cũ nhất đang được ghi đè. RTU có khả năng tải lại tất cả dữ liệu SOE hiện có trong bộ nhớ nếu cần. Tất cả đầu vào sẽ là những tiếp điểm do chủ đầu tư cung cấp và có thể ao gồm một số đầu vào không được quét như là một phần của sự quét trạng thái thông thường ( một số điểm chỉ là những điểm trạng thái, một số điểm là SOE, và một số điểm vừa là trạng thái vừa là SOE. 2.4.4 Đầu ra số Đầu ra số - điều khiển thiết bị hai trạng thái RTU có khả năng đưa ra những điều khiển giám sát hai trạng thái. RTU được thiết kế sao cho chỉ một đầu ra được kích hoạt tại một thời điểm. Phương pháp chọn lựa trước khi thao tác được sử dụng. Thời gian tối đa RTU chờ đợi giữa nhận một lệnh chọn lựa điều khiển và lệnh kích hoạt sẽ là 0,1 và 5 giây trong sự gia tăng 0,1 giây. Nếu lệnh kích hoạt không nhận được trong khoảng thời gian cài đặt sẵn, thì thao tác sẽ phải kết thúc. Việc cài đặt tại xưởng sẽ là 1 giây. RTU sẽ cung cấp nguồn để vận hành các rơ le đầu ra có công suất thấp; các rơ le đầu ra được sử dụng để vận hành các rơ le trung gian bên ngoài do chủ đầu tư cung cấp, các rơ le này được cấp điện từ nguồn 48 VDC. Sự an toàn cho đầu ra số sẽ đáp ứng các yêu cầu như đã nêu trong thông số. Rơ le đầu ra điều khiển được yêu cầu cho mỗi hướng điều khiển đối với một thiết bị. Mỗi rơ le đầu ra như vậy sẽ cung cấp công tắc cho một chu kỳ có thể cấu hình. Thời gian đóng sẽ là từ 0,1 đế 5 giây gia tăng mỗi lần 0,1 giây, có thể cài đặt bởi tham số phần mềm được tải xuống từ trạm chủ. Mỗi Rơ le đầu ra có tối thiểu 2 dạng công tắc a và hai dạng công tắc b hoặc tối thiểu hai dạng công tắc. Đầu ra số- jog control Đầu ra jog control sẽ được cung cấp để điều khiển vị trí nấc phân áp máy biến áp và các thiết bị tương tự khác. Đầu ra Jog-control sẽ cung cấp các đầu ra công tắc cao và thấp hơn đối với mỗi điểm đã được điều khiển và sẽ có các công tắc có thể điều chỉnh một cách riêng lẻ. Thời gian đóng có thể điều chỉnh từ 0,1 và 5 giây với mức gia tăng 0,1 giây. Các công tắc sẽ được phân loại như đã xác định cho các đầu ra số hai trạng thái. Đầu ra số- chuyển mạch tại chỗ/từ xa Một khóa chuyển mạch tại chỗ/ từ xa sẽ được cung cấp trong RTU. Khi chuyển mạch ở vị trí từ xa, trạm chủ phải có sự điều khiển của các đầu ra điều khiển số. Khi chuyển mạch ở vị trí tại chỗ, các đầu ra điều khiển số không thể xảy ra. Chuyển mạch sẽ gián đoạn điện áp thanh cái ở đầu cao nguồn điện để tránh cuộn rơ le khỏi bắt điện. Công tắc đầu vào trạng thái sẽ sẵn sàng hữu dụng để giám sát vị trí chuyển mạch này. 2.4.5 Nguồn điện cho RTU RTU sẽ được trang bị nguồn điện lấy từ ắc quy tại trạm. Nguồn điện cấp cho RTU sẽ cung cấp điện cần thiết đễ hỗ trợ cho việc thông tin của RTU, xử lý logic, và điện cách ly cho các lõi rơ le trung gian và các đầu vào cảm biến bên ngoài. Nguồn điện sẽ được thiết kế sao cho không bị phát xạ và dẫn điện do nhiễu mà nguyên nhân tạo ra là do suy thoái nguồn điện khi RTU hoạt động hoặc bị phản xạ trở lại nguồn điện. Việc bảo vệ chống quá tải và thấp tải sẽ được thực hiện trên các đầu vào để ngăn chặn logic bên trong RTU khỏi bị phá hại do kết quả của hỏng hóc một bộ phận nào đó trong nguồn điện và tránh cho logic bên trong RTU không trở nên bất ổn và gây ra những vận hành giả do dao động điện áp. 2.4.6 Sự an toàn cho RTU RTU sẽ được bảo vệ để chống lại các dòng điện từ, tĩnh điện, hiện tượng cảm biến thoáng qua, có thể xảy ra tại các trạm biến áp và các trạm điện.Tất cả các mạch đầu ra/ đầu vào sẽ được mạ cách ly với các phần khác cũng như cách ly với đất.Tất cả những đấu nối vào ra từ RTU sẽ được mạ cách ly từ logic bên trong RTU. Nguồn điện và các mạch đầu ra/ đầu vào sẽ được bảo vệ chống lại điện áp cảm biến theo đúng phiên bản mới nhất của tiêu chuẩn IEE về sự cố thoáng qua nhanh SWCIEE C37.90.1( 5kV) và bảo vệ xung lực ( 5kV) theo tiêu chuẩn IEC255.4.Việc bảo vệ chống nhiễu điện sẽ đáp ứng các tiêu chuẩn đã nêu trong: IEC-255-5 về cách ly IEC-255-22-1 về nhiễu cao tần IEC-801-4 về hiện tượng quá điện áp quá độ IEC-801-2 về điện áp tĩnh điện Logic mã hóa và giải mã của RTU được thiết kế để tránh được các lệnh sai đang được thực hiện và dữ liệu bị lỗi khi chúng đang truyền được đi do lỗi của kênh thông tin. Tất cả các đặc tính an toàn trong thông tin sẽ bao gồm kiểm tra, điều khiển lỗi theo tiêu chuẩn IEC 60870-5-1 lớp định dạng cấp 1,2 RTU sẽ an toàn về lỗi rong thiết kê. Tiêu chí thiết kế dưới đây sẽ được phối hợp trong logic Jog-control và đầu ra số: Chuỗi chọn lựa- kiểm tra- thao tác đối với đầu ra điều khiển. Thông điệp xác định đối với các chuỗi điều khiển kiểm tra trước khi thao tác sẽ được thu thập bằng việc mã hóa lại thông điệp xác định trực tiếp từ các đường chọn lựa điểm điều khiển. Do đó, sự phản hồi đơn giản của thông điệp đã nhận không được chấp nhận. Sẽ không có nhiều hơn một điểm điều khiển được chọn ở bất kỳ một thời điểm nào đã đưa ra. Sơ đồ bố trí phần sụn (firmware) cũng sẽ được cung cấp để ngăn chặn thao tác điều khiển nếu có nhiều hơn một điểm điều khiển được chọn hoặc bới phần cứng hoặc bởi lệnh xuất phát từ trạm chủ. Từ một điểm sai sót trong RTU sẽ không cho ra một đầu ra sai. Việc dòng điện tăng hoặc giảm sẽ không dẫn đến kết quả một đầu ra sai Khi cài một card mới vào không đúng khe, sẽ không cho ra một đầu ra sai. Chọn lựa điều khiển sẽ không tự động bị hủy bỏ nếu sau khi nhận thông điệp chọn lựa, lệnh thao tác không phải thông điệp tiếp theo đã nhận và/ hoặc không nhận được trong vòng thời gian có thể điều chỉnh. Chuyển mạch tại chỗ / từ xa phải ở vị trí từ xa đối với các đầu ra điều khiển để nạp điện cho rơ le. 2.4.7 Lắp đặt thiết bị phụ trợ trong tủ Các khối phân phối điện VAC và VDC được đặt ở bên phải tủ. Bộ sấy được đặt bên phải dưới đáy tủ dọc theo ổ cắm (outlet socket) VAC. Bộ sấy được điều khiển bởi thiết bị điều khiển ẩm đặt ở trên tủ phía bên phải. Một công tắc dùng để cắt khi nhiệt độ tăng cao được cố định để bảo vệ thiết bi Xcell, Thiết bị này có một công tắc thông thường đóng lại và chỉ mở khi nhiệt độ lên đến 70 độ C và tự động đóng lại khi nhiệt độ còn 55 độ C. Công tắc được đặt cạnh thiết bị điều ẩm. Các giá đỡ sẽ được cung cấp để gắn vào khung tủ khi có thiết bị gắn vào. 2.4.8 Các yêu cầu về môi trường Thiết bị RTU được thiết kế để thao tác liên tục trong dải nhiệt độ xung quanh từ 0oC – 55o Celsius với độ ẩm tương đối lên đến 95% mà không có bộ phận làm mát không khí. CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN THÔNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 3.1 Mạng thông tin trong HTĐ Sự phát triển hệ thống điện năng hiện đại nằm trong xu thế chung của sự phát triển khoa học kỹ thuật và kinh tế, nhằm thỏa mãn đòi hỏi ngày càng tăng của xã hội phản ánh những bước tiến vượt bậc của khoa học kỹ thuật, đáp ứng nhiều nhu cầu đa dạng của cuộc sống. Hệ thống điện Việt Nam cũng như của nhiều nước đang phát triển trên thế giới đang trong thời kỳ phát triển mạnh mẽ. Có lợi thế là được áp dụng những thành tựu công nghệ mới, tiên tiến nhất để xây dựng cũng như vận hành bỏ qua những chi phí áp dụng cho việc nghiên cứu ứng dụng thử nghiệm mà các nước phát triển đã trải qua. Việc áp dụng truyền thông tin trong HTĐ đã giải quyết được các vấn đề trong điều khiển, giám sát, thu thập số liệu ……..tạo điều kiện thuận lợi cho việc HTĐ có thể được mở rộng cũng như quản lý ngày một tốt hơn. Để nghiên cứu hệ thống điều khiển trong HTĐ hiện đại ta chia thành các cấu trúc đã tạo nên hệ thống đó là: + Cấu trúc mạng thông tin + Cấu trúc hệ thống bảo vệ, điều khiển, giám sát, quản lý Thông tin là một trong những khái niệm quan trọng nhất trông KHKT cũng giống như vật chất hay năng lượng. Hệ Thống Kỹ Thuật Vật chất Vật chất Năng lượng Năng lượng Thông tin Thông tin Việc biểu diễn thông tin phụ thuộc vào mục đích tính chất của ứng dụng thông tin có thể được mô tả hay được số hóa bằng dữ liệu có thể được lữu trữ và xử lý trên máy tính. Mạng thông tin được hiểu như là một sự hòa nhập, giao tiếp trao đổi dữ liệu giữa hai đối tượng với nhau hay của một đối tượng và một hệ thống lớn. Với những thành tựu đạt được trong công nghệ thông tin khái niệm đối tượng và hệ thống đã được mở rộng ra. Không giới hạn các đối tượng như một phần tử, một thiết bị với một hệ thống lớn như một trạm điện, nhà máy điện……. Và có thể thực hiện trong một môi trường thông tin riêng (mạng cục bộ) đang ngày càng được phổ biến, hoặc trong môi trường thông tin chung, trong phạm vi một trạm biến áp …… thậm chí có tính chất toàn cầu bao gồm cả khái niệm không gian thực và thời gian thực. Việc áp dụng thông tin trong HTĐ trước đây được khai thác trong một phạm vi hẹp như mạng điện thoại cục bộ của ngành, thực hiện chức năng bảo vệ, điều khiển, cần sử dụng kênh thông tin cũng khá ít: bảo vệ cao tần, bảo vệ cắt liên động, và bảo vệ so lệch dọc đường dây…. Những tiến bộ vượt bậc của công nghệ thông tin cuối thế kỷ 20, cộng với những đòi hỏi ứng dụng ngày càng cao của người sử dụng làm cho nhu cầu truyền thông trong HTĐ ngày càng mở rộng và đa dạng. Các đường điện thoại viễn thông, cáp quang, kênh cao tần PLC, mạng sóng vô tuyến FM. Những thành tựu đạt được (thông tin trong trạm, từ cấp trạm đến cấp điều độ miền, trên cơ sở khai thác các ứng dụng SCADA, EMS, DSM, hoặc các ứng dụng văn phòng như truy nhập lấy số liệu từ INTERNET,….. phụ thuộc khả năng khai thác của người dùng. Đã mở rộng phạm vi về không gian, và phạm vi quản lý khi có ngày càng nhiều đối tượng tham gia vào mạng lưới thông tin. Do vậy, một trong các yêu cầu chính đặt ra là phải có một cách giao tiếp chung cho tất cả các đối tượng tham gia thông tin. Đó là phải có một hệ thống thông tin chuẩn hóa và thống nhất. IEC (international electrotechnical committee) và TC57 (technical committee) đã được thành lập năm 1964 do đòi hỏi phải có một tiêu chuẩn quốc tế trong lĩnh vực thông tin giữa các thiết bị và hệ thống trong lĩnh vực thông tin điện lực: Telecontrol- điều khiển từ xa, Teleprotection- bảo vệ từ xa, và các úng dụng của công nghệ thông tin trong hệ thống điện như giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu (SCADA), quản lý hệ thống năng lượng(EMS), quản lý nhu cầu điện năng(DSM), tự động hệ thống phân phối(DA),…. Các nhà chuyên môn của 22 nước thành viên đã thừa nhận rằng tính cạnh tranh càng cao với số lượng các nhà sản xuất thiết bị ngày càng tăng. Việc nối ghép giữa các thiết bị điều khiển để tích hợp thành hệ thống đòi hỏi thiết bị và hệ thống phải có khả năng kết hợp với nhau, các ghép nối, các giao thức và định dạng dữ liệu cần thiết phải tương thích để đáp ứng các mục tiêu trên. Viện công nghệ thông tin Bắc Mỹ (UCATM) cũng hoạt động trong lĩnh vực này và đã bổ sung các chuẩn nối ghép, chuẩn giao thức và dạng dữ liệu. nó hoàn thiện những yêu cầu và IEC TC 57 đã chấp nhận chúng như là một tập con của chuẩn IEC-61850 hiện đang phát triển. Viện nghiên cứu điện lực (EPRI- Electric Power Research Institute) đã đưa ra vấn đề này từ năm 1970 để phát triển công nghệ thông tin trong ngành điện. Từ những năm 80, EPRI đã nhận thấy lợi ích khi thống nhất phương pháp thông tin của tất cả các nhà sản xuất hiện tại. Họ đã thảo luận để tạo điều kiện dễ dàng khi kết hợp một số lớn chủng loại thiết bị và hệ thống, tư vấn cho các mục đích quản lý và điều khiển thông tin tới tất cả các tổ chức làm việc trên cùng lĩnh vực. EPRI đã ủy quyền dự án cho UCA. Nhiều chương trình dự án được tiến hành và hầu hết thiết bị bảo vệ, IEDs (là các thiết bị thu thập thông tin, dữ liệu) được sản xuất theo tiêu chuẩn của UCA đều tỏ ra rất có hiệu quả khi chúng nối mạng thông tin. Một đòi hỏi cụ thể là thực hiện chuyển những thông báo nhanh giữa các IEDs với đơn vị thời gian (ms) khi phát hiện có sự cố trong hệ thống điện vì nó liên quan đến tính điều khiển tức thời (tính tác động nhanh) trong hệ thống truyền dữ liệu. Do vậy, mạng LAN đã được sử dụng trong trạm điện thay cho một khối lượng đấu dây lớn giữa các IEDs và các thiết bị sơ cấp. Một đặc điểm khác khi áp dụng quản lý theo các lớp thông tin nhằm đáp ứng những yêu cầu rong hơn cho điều khiển trạm. Trong đó, những lớp thấp hơn của hệ thống các dự án khảo sát đã đề xuất rất nhiều giải pháp Bus công nghiệp, như công nghệ LAN văn phòng với các lớp giao thức ETHENET và INTERNET. Giữa năm 1996, sau quá trình nghiên cứu chi tiết được tiến hành dưới sự đỡ đầu của EPRI và lần đầu tiên công bố việc phân chọn ra những lớp cụ thể và tạo ra những luận chứng có tính hệ thống. Dự án này đã xác định ra những chuẩn để các hệ độc lập và cạnh tranh như những thế hệ Rơ Le, đồng hồ đo lường, điều khiển, giao tiếp với người sử dụng và các hệ IEDs khác nhau có thể liên kết thông tin khi sử dụng mạng LAN cho tất cả các hoạt động điều khiển. Với sự liên tục hỗ trợ của EPRI, đã có một bảng danh sách dài của Relay, Metter, IEDs của các nhà sản xuất tuân thủ theo tiêu chuẩn sản phẩm UCA. Cũng nhắc lại rằng các nhà sản xuất đã nhận thức ra tầm quan trọng của việc liên kết và thống nhất trong thông tin, nhưng sản phẩm và thiết kế của từng nhà sản xuất vẫn mang đặc thù riêng, đó chính là cốt lõi của tính cạnh tranh. Đề cập lại tiêu chuẩn IEC 61870-5 do yêu cầu của người dùng những năm 80, IEC của Châu Âu đã tạo ra bộ chuẩn thông tin IEC 60870-5 Năm 1995, IEC đưa ra một dự án mới, dùng 61850 để xác định thế hệ tương lai của thông tin trong bảo vệ và điều khiển trạm tốc độ cao. Mục tiêu chính cũng giống như EPRI là sẽ có nhiều nhà cấp hàng và cùng các tiện ích trong ứng dụng để xác định một cơ sở hạ tầng thông tin trong điều khiển và giám sát trạm điện. Thế hệ chuẩn này sẽ đảm bảo tính mở khi kết hợp được nhiều thế hệ IEDs của nhiều nhà sản xuất, tránh xây dựng những hệ thống đóng trọn gói không tương thích. Tổ chức dự án IEC với nhiệm vụ tạo ra bộ chuẩn thông tin, tập trung dưới TC57, Teleprotection và Power System Control. Các tổ công tác của nó bao gồm (WG- Working Group) 10,11,12 đã được trao từng phần nhiệm vụ của IEC 61850 như: WG10 – Trong lĩnh vực chức năng, cấu trúc thông tin và các yêu cầu chung. WG11 – Trong lĩnh vực thông tin trong và giữa các khối (Unit) và mức trạm (Substation Levels). WG12 – Trong lĩnh vực thông tin trong và giữa Xử lý (Process) và các mức khối (Unit Levels). Đến năm 1996, cả hai nhóm EPRI UCA2.0 và IEC61850 đều làm việc trên các chuẩn của mình để đánh địa chỉ và kết nối IEDs trong ứng dụng tự động điều khiển trạm. Tháng 10/1997, Edinburgh TC 57 WG10-12 đã nhóm họp lại đưa ra thỏa thuận chỉ phát triển một bộ chuẩn cho tự động trạm và thông tin để tiến tới hợp nhất Bắc Mỹ và Châu Âu. Một phương án khả thi nhất là xây dựng và hoàn thiện theo tiêu chuẩn UCA, dĩ nhiên 61850 chiếm phần lớn (Superset) của UCA và sẽ được tiếp tục viết, cải tiến và trao đổi để tạo ra một bộ chuẩn có phương hướng và tham số bao quát được UCA và Châu Âu. Khả năng thu thập dữ liệu và điều khiển trong cấu trúc của thông tin có thể tạo được từ mỗi IED trong trạm điện. Phát triển công nghệ thông tin đang mang lại hiệu quả to lớn về khả năng, quy mô và giá thành. Các sản phẩm đã được đưa vào và đang được cải tiến tạo ra mạng LANs trong trạm điện. Một chú ý quan trọng, chuẩn đang dựa vào công nghệ IT có tính thương mại văn phòng, mà giữa văn phòng và trạm điện hay hệ thống điện có khá nhiều điểm khác nhau. Môi trường IT văn phòng hỗ trợ ít dữ liệu SERVER và nhiều dữ liệu CLIENT với ít hoặc không có thông tin kiểu PEER to PEER. Một trạm LAN đòi hỏi rất nhiều đấu nối PEER to PEER và được hỗ trợ rất nhiều từ dữ liệu trạm chủ và một ít dữ liệu trạm tớ. Thêm vào đó môi trường làm việc trong trạm điện đòi hỏi những thành phần ở các mức độ cao nhất và thiết bị phải có khả năng mạnh. Như vậy công việc vẫn là tiếp tục nâng cao công nghệ thông tin (IT) văn phòng theo tính bảo vệ, tính quyết định, độ tin cậy, và tính duy trì sử dụng trong trạm điện. Phân cấp HTĐ theo mức độ quản lý A0 A1 Công trình, nhà máy Đường dây, lộ cấp điện Luồng dữ liệu Luồng dữ liệu điều khiển A0: SCADA, DSM,…….. A1: Quản lý miền với cấp điện áp lớn nhất là 220kV Công trình: Cung cấp các thông tin liên quan đến (U,I,f,…..Cosφ) Đường dây: Các thông tin về rơ le, RTU,PLC…… 3.2 Các dạng truyền tin thường dùng Chế độ truyền tải được hiểu là phương thức các bít dữ liệu được chuyển giữa các đối tác truyền thông. Từ các góc độ khác nhau ta có thể phân biệt các chế độ truyền tải như sau: Truyền bít song song hoặc bít nối tiếp Truyền đồng bộ hoặc không đồng bộ Truyền một chiều hay đơn công (simplex), hai chiều toàn phần, hai chiều đồng thời hay song công (duplex), hoặc hai chiều gián đoạn hay bán song công (half-duplex) Truyền tải dải cơ sở, truyền tải dải mang và truyền tải dải rộng. Truyền tin máy chủ với IED kiểu truyền không đồng bộ (kiểu multidrop) T/c thường dùng RS-485 PLC thu thập với IED Không đồng bộ kiểu multidrop RS-485 Máy chủ với máy dự phòng DMS, EMS, và DTS Đồng bộ kiểu multidrop Ethernet TCP/IP Máy chủ với SCADA cấp trên Không đồng bộ kiểu single drop RS-232 + bộ đếm hay radio 450 Mhz SCADA với các ứng dụng khác bản tin qua bộ nhớ DDE ( Dynamic link exchange ) SCADA với các thư viện đọc viết library DDL( Dynamic link library ) SCADA với hệ điều hành (Windows) Quản lý các cửa sổ Windows SCADA với máy in Song song, nối tiếp RS-232, ASCII Bảng 3.1: Các dạng truyền tin thường dùng 3.3 Liên kết thông tin giữa các IED Khả năng thu thập dữ liệu và điều khiển trong cấu trúc của thông tin có thể tạo được từ mỗi IED trong trạm điện. Do vậy