Hệ thống SCADA: Giám sát và điều khiển từ xa trong ngành điện

Hệ thống SCADA: Giám sát và điều khiển từ xa trong ngành điện

Trong bài viết Hệ thống SCADA: Giám sát và điều khiển từ xa trong ngành điện, chúng tôi sẽ giúp bạn hiểu rõ vai trò quan trọng của SCADA trong việc nâng cao hiệu quả vận hành, giám sát thiết bị và điều khiển lưới điện một cách thông minh, tự động. Bài viết cũng phân tích chi tiết các thành phần, chức năng, ứng dụng thực tế của SCADA tại các trạm biến áp và tủ điện trung thế, đồng thời giới thiệu các thiết bị liên quan đang được phân phối

Hệ thống SCADA là gì?

Khái niệm và chức năng cơ bản của SCADA

Hệ thống SCADA trong ngành điện là một nền tảng công nghệ tích hợp phần mềm – phần cứng giúp doanh nghiệp, đơn vị quản lý giám sát và điều khiển các quá trình kỹ thuật một cách tự động. Trong ngành điện, SCADA đóng vai trò là “trung tâm thần kinh”, thu thập dữ liệu từ các cảm biến và thiết bị đo lường ở hiện trường, sau đó truyền về máy chủ để xử lý, hiển thị và ra lệnh điều khiển.

Chức năng cơ bản của hệ thống SCADA bao gồm:

Thu thập dữ liệu tự động từ các điểm đo như dòng điện, điện áp, nhiệt độ, trạng thái đóng/cắt.

Giám sát trạng thái hệ thống điện thông qua giao diện người dùng trực quan (HMI).

Điều khiển thiết bị điện từ xa, bao gồm máy cắt, dao cách ly, tụ bù, thiết bị đóng cắt trong tủ điện trung thế, tủ RMU, tủ đóng cắt hợp bộ switchgear đang được phân phối tại muabandien.vn.

Phân tích và cảnh báo sự cố, hỗ trợ ra quyết định bảo trì, sửa chữa hoặc điều chỉnh tải tức thời.

Lịch sử và sự phát triển của SCADA

SCADA được hình thành từ cuối những năm 1950 – đầu 1960 với mục tiêu điều khiển các hệ thống phân tán quy mô lớn, điển hình là mạng điện và hạ tầng công cộng. Ban đầu SCADA chỉ có khả năng truyền dữ liệu đơn giản qua đường dây điện thoại. Tuy nhiên, sự phát triển của công nghệ thông tin và viễn thông (đặc biệt là mạng LAN/WAN, Internet và IoT) đã đưa SCADA lên một tầm cao mới.

Ngày nay, hệ thống SCADA hiện đại có thể tích hợp với PLC (Bộ điều khiển lập trình), IOT gateway, hệ thống báo cháy, điều hòa thông minh… và kết nối với hệ thống ERP hoặc DMS để hình thành mô hình vận hành thông minh toàn diện trong ngành điện.

Các thành phần của hệ thống SCADA

Trạm thu thập dữ liệu (RTU)

RTU – Remote Terminal Unit là thiết bị đầu cuối chịu trách nhiệm thu thập và truyền dữ liệu từ các cảm biến hoặc thiết bị điện tại hiện trường đến trung tâm điều khiển. RTU có cấu trúc nhỏ gọn, tiêu thụ điện năng thấp, thường được lắp đặt trong tủ điều khiển trạm biến áp, tủ SCADA.

Một số tủ điện phân phối trung thế có tích hợp sẵn ngăn RTU, hoặc sử dụng thiết bị RTU ngoài như các dòng Siemens, Schneider, ABB đang có tại muabandien.vn.

Chức năng nổi bật của RTU bao gồm:

Đọc tín hiệu đầu vào dạng analog (nhiệt độ, điện áp, dòng điện).

Truyền dữ liệu theo thời gian thực qua giao thức tiêu chuẩn như IEC 60870-5-104, Modbus, DNP3.

Nhận lệnh điều khiển từ trung tâm SCADA gửi về.

Máy chủ SCADA và phần mềm giám sát

Máy chủ SCADA là trái tim của toàn bộ hệ thống. Nó lưu trữ cơ sở dữ liệu thời gian thực, nhận dữ liệu từ các RTU hoặc PLC, và hiển thị trên phần mềm HMI để người vận hành giám sát và điều khiển thiết bị.

Các phần mềm phổ biến gồm WinCC, iFix, CitectSCADA, hoặc các giải pháp mã nguồn mở như Ignition SCADA. Giao diện HMI cung cấp biểu đồ, sơ đồ một sợi, cảnh báo màu, báo cáo lịch sử, và công cụ phân tích dữ liệu chuyên sâu.

Khi kết hợp với tủ đóng cắt trung thế, tủ RMU Schneider, thiết bị đo đếm thông minh, hệ thống SCADA trở thành một công cụ hoàn chỉnh để vận hành điện năng hiệu quả và an toàn.

Ứng dụng của SCADA trong ngành điện

Quản lý trạm biến áp và thiết bị điện

Trong quản lý trạm biến áp, hệ thống SCADA điện lực giúp tự động hóa quy trình vận hành, tăng khả năng phát hiện và khắc phục sự cố:

Giám sát máy biến áp, máy cắt, cầu dao cách ly, giúp xác định tình trạng thiết bị và cảnh báo sớm các vấn đề như quá nhiệt, phóng điện cục bộ.

Tích hợp với relay bảo vệ, thiết bị đo lường thông minh, từ đó điều khiển đóng/cắt theo tình huống thực tế.

Điều khiển từ xa tủ trung thế switchgear, tủ hợp bộ RMU khi cần cô lập sự cố hoặc chuyển nguồn tự động.

Muabandien.vn cung cấp đa dạng các loại tủ trạm hợp bộ RMU Schneider, tủ trung thế ABB, LS, có thể tích hợp dễ dàng vào hệ thống SCADA hiện đại.

Giám sát và điều khiển từ xa

Với khả năng kết nối không giới hạn khoảng cách, SCADA giúp trung tâm điều hành kiểm soát nhiều điểm từ xa thông qua đường truyền cáp quang, 3G/4G hoặc mạng LAN/WAN.

Giám sát tức thời chất lượng điện tại các điểm nút trên lưới điện hạ áp và trung áp.

Cảnh báo nhanh chóng khi xảy ra sự cố như mất pha, lệch áp, tăng tải.

Thực hiện thao tác điều khiển đóng cắt thiết bị mà không cần đến hiện trường – đặc biệt quan trọng trong vận hành lưới điện phân phối khu vực đô thị, khu công nghiệp.

Lợi ích của hệ thống SCADA

Tăng hiệu quả vận hành

Việc triển khai hệ thống SCADA trong ngành điện mang lại nhiều lợi ích vượt trội:

Tự động hóa toàn diện, giảm thiểu sai sót do vận hành thủ công.

Tối ưu hóa phân phối điện năng, giảm tổn thất điện năng trên lưới.

Tăng tính phản ứng linh hoạt, đặc biệt trong các tình huống quá tải, sụt áp, ngắt nguồn đột ngột.

Giảm chi phí vận hành, tiết kiệm nhân công nhờ điều khiển từ xa.

SCADA còn hỗ trợ tích hợp với thiết bị đo đếm điện tử, từ đó hỗ trợ hệ thống tính toán hóa đơn và đánh giá hiệu suất tiêu thụ điện cho các phụ tải quan trọng.

Giảm thiểu rủi ro và sự cố trong hệ thống điện

Hệ thống SCADA cung cấp khả năng:

Cảnh báo và ngăn chặn sự cố ngay từ giai đoạn tiềm ẩn, nhờ giám sát thông số thiết bị liên tục.

Rút ngắn thời gian mất điện, khi có thể điều khiển đóng lại nhanh hoặc chuyển nguồn linh hoạt.

Đồng bộ thông tin vận hành, giúp đơn vị quản lý dễ dàng phân tích nguyên nhân và lập kế hoạch bảo trì, đầu tư hợp lý.

Các thiết bị SCADA, tủ trung thế tích hợp điều khiển từ xa, bộ đo lường thông minh do muabandien.vn cung cấp hoàn toàn tương thích với hệ thống này, mang lại giải pháp tổng thể từ thiết bị đến phần mềm.

Để chọn mua các thiết bị kết nối hệ thống Scada chất lượng cao hoặc xem thêm các thông tin về cẩm nang ngành điện, vui lòng liên hệ cho chúng tôi qua thông tin bên dưới để được hỗ trợ tốt nhất: