Các lựa chọn điều khiển từ xa cho Recloser OSM

Trang bị điều khiển từ xa cho recloser là điều hợp lý. Recloser được thiết kế để cắt sự cố và tăng độ tin cậy đường dây, bằng cách đóng lập lại sau các sự cố thoáng qua và cắt các sự cố nghiêm trọng.

Tuy nhiên, khi recloser không có điều khiển từ xa, các sự cố nghiêm trọng chỉ được phát hiện khi nhân viên đường dây đi kiểm tra hoặc khi có cuộc gọi báo sự cố của dân.

May mắn là hầu hiết các thiết bị recloser hiện đại đều có các lựa chọn điều khiển từ xa. Trong bài viết này, chúng tôi chia sẻ các cách thức khả dụng cho tất cả các dòng tủ điều khiển RC hiện hữu của NOJA Power, bao gồm tủ RC-02, RC-03, RC-10, RC-15 và RC-20.

Các cổng truyền thông vật lý & các giao thức truyền thông

Khi bàn về truyền thông và điều khiển xa, chúng ta phải phân biệt rõ ràng giữa thiết bị truyền thông vật lý và giao thức trao đổi tín hiệu qua môi trường truyền đó.

Đối với recloser OSM, các ví dụ về thiết bị truyền thông vật lý là các thiết bị như radio, modem sợi quang hay modem mạng di động của bên thứ ba. Các thiết bị này được lắp đặt trong tủ điều kiển dưới dạng các phụ kiện để cung cấp phương thức truyền thông vật lý. Đối với tủ RC-15 và RC-20, người dùng có thể sử dụng các phần cứng 4G hay WiFi tích hợp trong thiết bị để dùng như “lớp vật lý” của hệ thống truyền thông.

Tuy nhiên, một đường truyền viễn thông không thể thiếu một giao thức. Giao thức được một tổ chức soạn thảo ra để qui định cách thức một chuỗi tín hiệu được gửi đi hoặc nhận về thông qua một cổng truyền thông vật lý. Giao thức mà chúng ta thường gặp nhất, ngoài ngành điện lực là IP và TCP (Transport Control Protocol), nhưng chúng chỉ là một phần nhỏ của nhiều giao thức được dùng hiện nay.

So sánh Điều khiển xa dùng SCADA và không dùng SCADA

Khi nói về truyền thông cho các thiết bị chuyên dụng, người ta thường dùng thuật ngữ SCADA. Đây là từ viết tắt của cụm từ Supervisory Control and Data Acquisition.

SCADA ra đời trước nhiều giao thức internet và ban đầu được thiết kế để điều khiển các dây chuyền sản xuất công nghiệp. Hiện nay, nhiều giao thức SCADA đã được hợp nhất với các giao thức internet nhằm giúp các kỹ sư tận dụng các cơ sở hạ tầng internet, ví dụ như IEC60870-1-104, là giao thức theo chuẩn IEC hoạt động trên nền giao thức IP.

Recloser OSM của NOJA Power cũng có các lựa chọn điều khiển xa dùng các giao thức “không SCADA”. Các phương thức điều khiển xa này thường được gọi là “giao tiếp từ xa”, thông qua đó, người dùng có thể kết nối với thiết bị từ xa để thay đổi thông số cài đặt hay tải về các thông tin nhật ký. Chức năng này thường được mặc định ở trạng thái tắt vì các lý do an toàn, nhưng khi tủ điều khiển có kết nối với mạng được bảo mật, chức năng này có thể được sử dụng để giảm chi phí nhờ cắt giảm các chuyến công tác đến công trường.

Các giao thức SCADA có trong recloser OSM của NOJA Power

DNP3

Là từ viết tắt của Distributed Network Protocol Version 3, là một trong hai giao thức phổ biến để giao tiếp với recloser OSM của NOJA Power. DNP3 có thể dùng qua đường truyền vật lý Serial hay IP. DNP3 được dùng rộng rãi trên các hệ thống ở Australia, Châu Á và Bắc Mỹ.

IEC 60870-5-101/104

Còn được gọi không chính thức là “101” hay “104” cho kênh truyền Serial hay IP tương ứng. Giao thức chuẩn Châu Âu này được dùng khắp lục địa Châu Âu và Nam Mỹ.

IEC 61850 MMS và GOOSE

Là một giao thức hiện đại hơn, 61850 cung cấp trong gói dữ liệu của nó nhiều thông tin hơn so với DNP3 hay 60870. IEC 61850 MMS (hay MMS Manufacturer Messaging Specification) là một giao thức “tự mô tả”, trong đó một điểm dữ liệu có nhiều thuộc tính khác nhau. Ví dụ, một gói dữ liệu DNP3 chỉ đơn thuần cho biết “điểm dữ liệu 3 có giá trị 0”, thì gói dữ liệu 61860 sẽ cho biết “Máy cắt có tên x đã thay đổi vị trí sang “Lockout”. IEC61850 yêu cầu rất nhiều dữ liệu, nhưng gói dữ liệu của chúng cung cấp thông tin chi tiết hơn, mô tả ngữ cảnh tốt hơn trong các hệ thống phức tạp.

IEC61850 GOOSE là một hình thức truyền tín hiệu tốc độ cao cho các ứng dụng tự động hóa trạm và khóa liên động. GOOSE là từ viết tắt của Generic Object Orientated Substation Event. Bạn có thể dùng GOOSE kết hợp với các giao thức SCADA khác trong recloser OSM cho các ứng dụng tự động hóa cục bộ giao tiếp với các thiết bị khác trong khi vẫn giữ khả năng điều khiển và giám sát từ xa.

Modbus

MODbus là một giao thức đã hầu như không còn được sử dụng trên lưới phân phối, nhưng vẫn còn dùng trong công nghiệp mỏ và các ứng dụng hạ tầng khác. Nó là một giao thức đơn giản và không cung cấp bất kỳ giải pháp an toàn thông tin nào vì nó hoạt động với giả định rằng mạng truyền thông đã được bảo mật. Tuy nhiên, bạn vẫn có thể dùng giao thức này trong các tủ điều khiển của NOJA Power để triển khai trong các cơ sở hạ tầng tư nhân hay công nghiệp mỏ.

“80% sự cố trên lưới phân phối trên không có thể tự khắc phục chỉ bằng cách tác động cắt và đóng lại để loại trừ các sự cố thoáng qua,” Tổng giám đốc điều hành NOJA Power Group Neil O'Sullivan cho biết.

“Điều khiển xa có thể giúp các điện lực khôi phục cung cấp điện trong 10% các trường hợp khi một sự cố vĩnh cửu có thể được cách ly thông qua các lệnh chuyển mạch nhằm cách ly phần lưới sự cố đến phạm vi nhỏ nhất có thể; hoặc trong các lưới mạch vòng, điện lực có thể đảo nguồn về phía sau điểm sự cố để khôi phục cung cấp điện cho phần lớn khách hàng còn lại chỉ trong thời gian ít hơn một phút thông qua các hệ thống tự động hóa.”

Kết luận

Dù các giao thức trong danh mục không phải là quá nhiều, chúng tôi đã tìm hiểu các cách thông dụng để điều khiển từ xa bằng SCADA cho recloser OSM của NOJA Power. Nếu bạn có dự án nào, hay cần tư vấn trong việc tích hợp SCADA cho các recloser của NOJA Power, hãy liên hệ với nhà phân phối NOJA Power gần nhất hay liên hệ www.nojapower.com.vn