No products in the cart.
Giám sát điều khiển tự động nhà máy thủy điện là hệ thống thu thập dữ liệu vận hành từ các tổ máy và thiết bị, hiển thị cho người vận hành và cho phép điều khiển từ xa. Hệ thống này giúp theo dõi liên tục tình trạng nhà máy, phát hiện bất thường sớm và rút ngắn thời gian xử lý. Bài viết trình bày khái niệm, kiến trúc, chức năng và các giao thức truyền thông thường dùng, làm tài liệu tham khảo cho chủ đầu tư và đơn vị vận hành.
Giám sát điều khiển tự động nhà máy thủy điện là gì?
Hệ thống giám sát điều khiển tự động thường được gọi là SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition). Hệ thống thu thập dữ liệu từ cảm biến và thiết bị, truyền về trung tâm xử lý, hiển thị cho người vận hành và gửi lệnh điều khiển xuống thiết bị. Trong nhà máy thủy điện, hệ thống theo dõi các thông số như mực nước hồ, lưu lượng, công suất, điện áp, nhiệt độ ổ trục và rung động tổ máy.
Kiến trúc hệ thống giám sát điều khiển nhà máy thủy điện
Hệ thống thường được tổ chức thành ba cấp.
Cấp hiện trường
Gồm cảm biến, thiết bị đo, thiết bị đóng cắt và cơ cấu chấp hành đặt tại tổ máy, trạm phân phối và công trình đầu mối. Cấp này đo thông số và thực hiện lệnh điều khiển.
Cấp điều khiển
Gồm các bộ điều khiển lập trình (PLC), thiết bị đầu cuối từ xa (RTU) và bộ điều khiển tổ máy. Cấp này xử lý logic vận hành, thực hiện trình tự khởi động, dừng máy và các liên động bảo vệ.
Cấp giám sát và truyền dữ liệu
Gồm máy chủ SCADA, màn hình vận hành (HMI), cơ sở dữ liệu lưu lịch sử và kênh truyền dữ liệu về cấp điều độ. Người vận hành theo dõi và ra lệnh từ phòng điều khiển trung tâm.
| Cấp | Thành phần chính | Nhiệm vụ |
|---|---|---|
| Hiện trường | Cảm biến, thiết bị đo, cơ cấu chấp hành | Đo thông số, thực hiện lệnh |
| Điều khiển | PLC, RTU, bộ điều khiển tổ máy | Xử lý logic, trình tự, liên động bảo vệ |
| Giám sát | Máy chủ SCADA, HMI, cơ sở dữ liệu | Hiển thị, ra lệnh, lưu dữ liệu, truyền về điều độ |
Chức năng chính của hệ thống
| Chức năng | Mô tả |
|---|---|
| Thu thập dữ liệu | Đọc liên tục thông số từ tổ máy, trạm phân phối và công trình đầu mối |
| Giám sát | Hiển thị trạng thái thiết bị và thông số trên màn hình vận hành |
| Điều khiển | Khởi động, dừng tổ máy, đóng cắt máy cắt, thay đổi giá trị đặt công suất |
| Cảnh báo và sự kiện | Phát cảnh báo khi vượt ngưỡng, ghi lại sự kiện theo thứ tự thời gian |
| Lưu trữ và báo cáo | Lưu dữ liệu lịch sử phục vụ phân tích sự cố và lập báo cáo vận hành |
| Điều khiển công suất, điện áp tự động | Phối hợp các tổ máy theo lệnh điều độ (như AGC, AVC) |
Việc điều khiển có thể thực hiện ở nhiều cấp: tại thiết bị, tại phòng điều khiển nhà máy hoặc từ xa theo lệnh của cấp điều độ. Cấp nào được quyền điều khiển phụ thuộc quy định vận hành của từng nhà máy.
>>> Xem thêm: Bộ điều tốc tua bin thuỷ điện hoạt động thế nào?
Giao thức truyền thông thường dùng
| Giao thức | Phạm vi sử dụng thường gặp |
|---|---|
| Modbus | Kết nối thiết bị hiện trường với bộ điều khiển |
| IEC 60870-5-101/104 | Truyền dữ liệu giữa nhà máy và trung tâm điều khiển |
| IEC 61850 | Truyền thông thiết bị bảo vệ, điều khiển trong trạm điện |
Việc chọn giao thức phụ thuộc thiết bị đang sử dụng và yêu cầu kết nối với cấp điều độ của từng dự án.
Yêu cầu khi thiết kế và vận hành hệ thống
- Dự phòng: máy chủ, bộ điều khiển và đường truyền quan trọng thường được bố trí dự phòng để hệ thống không gián đoạn khi một thiết bị hỏng.
- Đồng bộ thời gian: các thiết bị dùng chung một nguồn thời gian để sự kiện được ghi đúng thứ tự khi phân tích sự cố.
- An ninh mạng: tách mạng điều khiển với mạng văn phòng, kiểm soát quyền truy cập và sao lưu cấu hình định kỳ.
- Không vô hiệu hóa các bảo vệ: các bảo vệ quá tốc, rung, nhiệt độ luôn phải hoạt động độc lập với lệnh điều khiển tự động, đúng tinh thần quy tắc an toàn trong vận hành thủy điện.
Liên hệ với các hệ thống khác của tổ máy
Hệ thống giám sát điều khiển kết nối với hệ thống điều tốc (điều khiển cánh hướng qua servomotor), hệ thống kích từ (xem bộ điều khiển kích từ hoạt động ra sao), van đầu vào chính và các thiết bị bảo vệ. Dữ liệu từ các hệ thống này giúp phát hiện sớm các sự cố được tổng hợp trong bài Top 7 sự cố vận hành nhà máy thủy điện.
Liên hệ & tư vấn
Công ty TNHH Kỹ Thuật Và Thiết Bị TB Hydro Việt Nam là đơn vị chuyên nghiệp hàng đầu trong lĩnh vực thiết kế, chế tạo, lắp đặt và bảo dưỡng thiết bị công nghiệp. Quý khách hàng cần tư vấn về giải pháp, sản phẩm, vận hành lĩnh vực thuỷ điện có thể liên hệ với TB Hydro Việt Nam để được hỗ trợ:
- Hotline: 0984250964
- Email: [email protected]
- Website: tbhydrovietnam.com
- Fanpage: TB Hydro Việt Nam
- Địa chỉ: Số 345A khu Park River, khu đô thị Ecopark, Xã Phụng Công, Tỉnh Hưng Yên, Việt Nam
