I. Giới thiệu về Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật Điện
Luận Văn Thạc Sĩ của tác giả Đinh Lê Duy Nghĩa tập trung vào việc mô phỏng hệ thống điều khiển trạm biến áp theo tiêu chuẩn IEC 61850. Đề tài này nhằm mục đích ứng dụng thực hành và giảng dạy trong lĩnh vực kỹ thuật điện. Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ tự động hóa và công nghệ thông tin, việc áp dụng tiêu chuẩn IEC 61850 trong hệ thống điều khiển trạm biến áp đang trở thành xu hướng toàn cầu. Tuy nhiên, tại Việt Nam, việc tiếp cận và hiểu biết về tiêu chuẩn này còn hạn chế. Luận văn này đưa ra giải pháp mô phỏng hệ thống để giúp sinh viên và kỹ sư dễ dàng tiếp cận và thực hành.
1.1. Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu chính của đề tài là xây dựng một giao diện mô phỏng hệ thống điều khiển trạm biến áp theo tiêu chuẩn IEC 61850. Giao diện này sẽ bao gồm đầy đủ các chức năng như điều khiển, bảo vệ, giám sát và quản lý vận hành. Đề tài cũng hướng đến việc xây dựng cơ sở dữ liệu và công cụ mô phỏng quá trình vận hành, phục vụ cho việc thực hành và đào tạo vận hành viên. Điều này sẽ giúp nâng cao chất lượng đào tạo và vận hành trong lĩnh vực điện lực.
1.2. Ý nghĩa thực tiễn
Việc mô phỏng hệ thống điều khiển trạm biến áp theo tiêu chuẩn IEC 61850 mang lại nhiều lợi ích thực tiễn. Đầu tiên, nó giúp sinh viên và kỹ sư có cái nhìn trực quan về cách thức hoạt động của hệ thống. Thứ hai, nó tạo điều kiện thuận lợi cho việc đào tạo và huấn luyện vận hành viên mà không cần tiếp cận trực tiếp với các trạm biến áp đang hoạt động. Cuối cùng, mô hình mô phỏng này có thể được sử dụng để nghiên cứu và phát triển các giải pháp tự động hóa trong tương lai.
II. Tổng quan về tiêu chuẩn IEC 61850
Tiêu chuẩn IEC 61850 là một tiêu chuẩn truyền thông toàn cầu dành cho hệ thống điều khiển trạm biến áp. Nó được thiết kế để đảm bảo tính tương thích và hiệu quả trong việc trao đổi thông tin giữa các thiết bị trong trạm biến áp. Tiêu chuẩn này bao gồm các giao thức truyền thông như GOOSE và SV, giúp tối ưu hóa quá trình điều khiển và giám sát. Việc áp dụng tiêu chuẩn IEC 61850 đang được phát triển rộng rãi trên thế giới và tại Việt Nam, đặc biệt trong các dự án xây dựng mới và nâng cấp trạm biến áp.
2.1. Các thành phần chính của IEC 61850
Tiêu chuẩn IEC 61850 bao gồm các thành phần chính như Logical Device (LD), Logical Node (LN), và Substation Configuration Language (SCL). Các thành phần này giúp mô tả và cấu hình hệ thống điều khiển trạm biến áp một cách chi tiết. LD đại diện cho các thiết bị logic trong hệ thống, trong khi LN mô tả các chức năng cụ thể của từng thiết bị. SCL là ngôn ngữ cấu hình giúp định nghĩa cấu trúc và thông tin trao đổi trong hệ thống.
2.2. Ứng dụng của IEC 61850
Tiêu chuẩn IEC 61850 được ứng dụng rộng rãi trong việc thiết kế và vận hành hệ thống điều khiển trạm biến áp. Nó giúp tối ưu hóa quá trình truyền thông giữa các thiết bị, giảm thiểu thời gian xử lý sự cố và nâng cao độ tin cậy của hệ thống. Tại Việt Nam, tiêu chuẩn này đang được áp dụng trong các dự án xây dựng mới và nâng cấp trạm biến áp, đặc biệt là các trạm biến áp 220kV và 500kV.
III. Mô phỏng hệ thống điều khiển trạm biến áp
Phần này tập trung vào việc mô phỏng hệ thống điều khiển trạm biến áp theo tiêu chuẩn IEC 61850. Mô hình mô phỏng được xây dựng dựa trên các phần mềm chuyên dụng như Incontrol Wonderware và SCADA. Mô hình này bao gồm các giao diện điều khiển, cơ sở dữ liệu ảo và các chương trình mô phỏng quá trình vận hành. Mục tiêu của mô hình là giúp sinh viên và vận hành viên có cái nhìn trực quan về cách thức hoạt động của hệ thống, đồng thời hỗ trợ việc đào tạo và huấn luyện.
3.1. Xây dựng giao diện điều khiển
Giao diện điều khiển được xây dựng dựa trên các giao diện thực tế của các trạm biến áp tại Việt Nam. Giao diện này bao gồm các chức năng như giám sát thiết bị, cảnh báo sự cố và điều khiển thiết bị. Các giao diện được thiết kế sao cho dễ sử dụng và trực quan, giúp người dùng dễ dàng tiếp cận và thực hành.
3.2. Mô phỏng quá trình vận hành
Quá trình vận hành được mô phỏng bao gồm các trạng thái bình thường, bất thường và sự cố. Các tình huống mô phỏng được xây dựng dựa trên các sự cố thực tế trong quá trình vận hành trạm biến áp. Mô hình này giúp vận hành viên làm quen với các tình huống thực tế và nâng cao kỹ năng xử lý sự cố.
IV. Kết quả và ứng dụng thực tiễn
Kết quả của đề tài là một mô hình mô phỏng hệ thống điều khiển trạm biến áp theo tiêu chuẩn IEC 61850. Mô hình này đã được sử dụng trong việc giảng dạy và huấn luyện vận hành viên tại các trường đại học và công ty điện lực. Kết quả cho thấy mô hình này giúp nâng cao chất lượng đào tạo và vận hành, đồng thời giảm thiểu chi phí và thời gian đào tạo.
4.1. Ứng dụng trong giảng dạy
Mô hình mô phỏng đã được sử dụng trong các chương trình giảng dạy tại Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM. Sinh viên có cơ hội thực hành và nghiên cứu về hệ thống điều khiển trạm biến áp một cách trực quan và hiệu quả. Điều này giúp sinh viên nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết trước khi bước vào môi trường làm việc thực tế.
4.2. Ứng dụng trong huấn luyện vận hành
Mô hình cũng được sử dụng để huấn luyện vận hành viên tại các công ty điện lực. Các vận hành viên được thực hành trên mô hình mô phỏng, giúp họ làm quen với các tình huống thực tế và nâng cao kỹ năng xử lý sự cố. Kết quả là chất lượng vận hành và độ tin cậy của hệ thống điện được cải thiện đáng kể.
