SCADA trong hệ thống điện

Đơn giản SCADA.
Lần đầu khi nghe hay đọc gì đấy đến từ SCADA tôi thấy nó thật xa vời, cao siêu, và rất khó hiểu. Đi cùng với thời gian, thì nó trở nên thật đơn giản, và cũng thật giản dị.
Trên đây là sơ đồ của một hệ thống SCADA cơ bản. Bản thân cái tên SCADA đã nói lên tất cả, thu thập điều khiển và xử lí dữ liệu.
Các tín hiệu trong hệ thống như điện áp, dòng điện, công suất, trạng thái thiết bị sẽ được mã hoá và thông qua các thiết bị RTU (Remote Terminal Unit ) tức là các thiết bị thu thập tín hiệu từ xa, hay hiện đại hơn là IEDs (Intellegent Electronic Device) các thiết bị điện tử thông minh, nó cũng có chức năng đại loại như RTU nhưng có độ linh hoạt và nhiều chức năng mới hơn.
Xong một đầu, còn đầu kia thì các bác dùng máy tính thuờng gọi một cái tên rất oai là HMI ( Human Machine Interface ) giao diện người máy để lấy dữ liệu và hiện thị lên màn hình, lưu trữ hoặc dùng cho các ứng khác như EMS chẳng hạn.
Vấn đề còn lại là kết nối 2 cái đầu ấy lại. Việc kết nối vật lý kiểu như nối 2 cái dây điện vào với nhau là chưa đủ, chúng phải được học để hiểu được nhau, do đó sinh ra một cái gọi là Protocol.
Có thể so sánh một cách nôm na như này, một ông người Anh và một ông người Việt, mỗi ông nói một thứ tiếng, để 2 ông hiểu nhau thì phải có một cái từ điển (cái này chính là Protocol ) để ví dụ ông người anh nói la Hello thì ông người Việt thông qua cái từ điển hiểulà ông ấy nói xin chào, sau khi có thông tin này rồi thì ông người Việt ông ấy muốn dùng cái thông tin đấy làm cái gì thì làm. Ông ấy có thể nói với ông người Việt khác đứng bên cạnh là thằng Tây nó nói chào ông đấy thì nó cũng tương tự như là việc hiển thị dữ liệu trên màn hình vậy.
Có một điều là các ngôn ngữ trên thế giới phong phú thế nào thì các Protocol cũng phong phú như vây, nên người mới bắt đầu tìm hiểu SCADA sẽ có thể bị choáng ngợp, tuy nhiên có tin vui là các nhà sản xuất lớn trên thế giới đang cố gắng ngồi lại để cho một cái Protocol chung. Lúc đó sẽ dễ chịu hơn nhiều.
Ở VN trong hệ thống SCADA chúng ta dùng 2 Protocol chính là IEC780-5-101 để chuyền dữ liệu từ các trạm, nhà máy về điều độ miền và TCCP để chuyền từ điều độ miền về điều độ quốc gia.
Tạm thế đã, hy vong không làm các bác buồn ngủ.

Thực ra em cũng đọc cuốn Truyền thông trong công nghiệp của các thầy ở ĐHBKHN rồi.
Các bác có thể nói rộng và sâu hơn nữa không, ví dụ thực tế của bác ấy, đặc điểm và kiến trúc các thành phần tham gia hệ thống, và bên cạnh SCADA còn có chuẩn CAN, MODBUS... nữa.

Thực ra em cũng đọc cuốn Truyền thông trong công nghiệp của các thầy ở ĐHBKHN rồi.
Các bác có thể nói rộng và sâu hơn nữa không, ví dụ thực tế của bác ấy, đặc điểm và kiến trúc các thành phần tham gia hệ thống, và bên cạnh SCADA còn có chuẩn CAN, MODBUS... nữa.

Gởi bác Kekacu:
Mình vừa mới đọc bài của bạn, bạn viết hay lắm, mình nghĩ rằng tất cả các bài viết trong diễn đàn nên dùng các câu chữ bình dân như vậy, và nên giả thích một cách khá chi tiết như vậy chứ không nên hàn lâm quá gây ra khó hiểu cho các độc giả, vì nếu trong chuyên ngành thì được chứ hơi ngoại đạo mộ tí thì e khó quá vì mục tiêu của diễn đàn là đem lại kiến thức và chia xẻ kiến thức cùng nhau phải ko các bạn!
Mình thì ko rành lắm về SCADA nhưng có lẽ cũng hiểu đôi chút về nó, SCADA có lẽ nó cũng ko quá khó và trừu tượng như các bác nghĩ đâu, tuy nhiên do tại VN mình luôn chỉ dừng lại ở việc sử dụng trọn gói các hệ thống của nước ngoài như ABB, Siemens, Nulec, Astoml... nên công việc của các kỹ sư mình mới chỉ dừng lại ở việc vận hành các hệ thống đó như thế nào cho tốt , còn việc tìm hiểu kỹ đi sâu hơn vào từng phần tử cụ thể của hệ thống thì ít hơn ,vì mỗi hãng đều có các cách thiết kế cho hệ SCADA của riêng mình, kể cả trong các gói phần mền của mỗi hãng cũng khác nhau, phần mền của hãng này thì lại không tương thích với hãng khác, mà đặc thù tại VN mình thì lại dùng quá nhiều các chủng loại thiết bị của các hãng khác nhau trên lưới điện nên việc gom chúng lại một đầu mối là rất khó khăn.
và hiện tại theo mình được biết thì tại các trạm 110KV trở lên mới có hệ thống SCADA còn các trạm với cấp điện áp thấp hơn thì hầu như không có.
hôm nay mìh chỉ post được có vậy! hẹn các bạn xem tiếp hồi sau!
Cuộc tình thứ nhất trôi vào vĩ vãng, cuộc tình hứ 2 vừa mới bắt đầu

Gởi bác Kekacu:
Mình vừa mới đọc bài của bạn, bạn viết hay lắm, mình nghĩ rằng tất cả các bài viết trong diễn đàn nên dùng các câu chữ bình dân như vậy, và nên giả thích một cách khá chi tiết như vậy chứ không nên hàn lâm quá gây ra khó hiểu cho các độc giả, vì nếu trong chuyên ngành thì được chứ hơi ngoại đạo mộ tí thì e khó quá vì mục tiêu của diễn đàn là đem lại kiến thức và chia xẻ kiến thức cùng nhau phải ko các bạn!
Mình thì ko rành lắm về SCADA nhưng có lẽ cũng hiểu đôi chút về nó, SCADA có lẽ nó cũng ko quá khó và trừu tượng như các bác nghĩ đâu, tuy nhiên do tại VN mình luôn chỉ dừng lại ở việc sử dụng trọn gói các hệ thống của nước ngoài như ABB, Siemens, Nulec, Astoml... nên công việc của các kỹ sư mình mới chỉ dừng lại ở việc vận hành các hệ thống đó như thế nào cho tốt , còn việc tìm hiểu kỹ đi sâu hơn vào từng phần tử cụ thể của hệ thống thì ít hơn ,vì mỗi hãng đều có các cách thiết kế cho hệ SCADA của riêng mình, kể cả trong các gói phần mền của mỗi hãng cũng khác nhau, phần mền của hãng này thì lại không tương thích với hãng khác, mà đặc thù tại VN mình thì lại dùng quá nhiều các chủng loại thiết bị của các hãng khác nhau trên lưới điện nên việc gom chúng lại một đầu mối là rất khó khăn.
và hiện tại theo mình được biết thì tại các trạm 110KV trở lên mới có hệ thống SCADA còn các trạm với cấp điện áp thấp hơn thì hầu như không có.
hôm nay mìh chỉ post được có vậy! hẹn các bạn xem tiếp hồi sau!
Cuộc tình thứ nhất trôi vào vĩ vãng, cuộc tình hứ 2 vừa mới bắt đầu

Bản chất của SCADA rất đơn giản khi bạn dùng nó trong những vấn đề đơn giản. Trên thực tế SCADA của hệ thống điện là một hệ thống truyền tải lâu đời và phức tạp nhất trong tất cả những hệ thống thông tin. Đơn giản hay phức tạp không phụ thuộc vào chữ SCADA mà phụ thuộc vào mức độ ứng dụng của nó. Lấy thông tin và điều khiển 1 điểm cũng là SCADA mà lấy thông tin và điều khiển 1000 thậm chí 100 ngàn điểm cũng là SCADA. Đơn giản thì lấy thông số điện, phức tạp hơn chút nửa thì lấy thông số nhiệt, và ngày nay còn cả thông số về truyền tải cũng như an toàn của các dụng cụ mạng cũng thông qua SCADA. Lưu trữ dữ liệu đang hình thành một tiêu chuẩn mới của SCADA cũng là một vấn đề phức tạp và gần như bất cứ nơi nào trên thế giới mạng điện đều đối mặt với sự không đồng bộ của các thiết bị trên toàn mạng. Việt Nam hoàn toàn có lợi thế hơn về chủng loại thiết bị hơn các nước khác. Nói một cách khác, chỉ có thể nói SCADA căn bản và SCADA ứng dụng chứ không thể nói SCADA là một hệ thống đơn giản.
À nhân tiện bác Kekacu có thể cho biết protocol TCCP là gì không?

Bản chất của SCADA rất đơn giản khi bạn dùng nó trong những vấn đề đơn giản. Trên thực tế SCADA của hệ thống điện là một hệ thống truyền tải lâu đời và phức tạp nhất trong tất cả những hệ thống thông tin. Đơn giản hay phức tạp không phụ thuộc vào chữ SCADA mà phụ thuộc vào mức độ ứng dụng của nó. Lấy thông tin và điều khiển 1 điểm cũng là SCADA mà lấy thông tin và điều khiển 1000 thậm chí 100 ngàn điểm cũng là SCADA. Đơn giản thì lấy thông số điện, phức tạp hơn chút nửa thì lấy thông số nhiệt, và ngày nay còn cả thông số về truyền tải cũng như an toàn của các dụng cụ mạng cũng thông qua SCADA. Lưu trữ dữ liệu đang hình thành một tiêu chuẩn mới của SCADA cũng là một vấn đề phức tạp và gần như bất cứ nơi nào trên thế giới mạng điện đều đối mặt với sự không đồng bộ của các thiết bị trên toàn mạng. Việt Nam hoàn toàn có lợi thế hơn về chủng loại thiết bị hơn các nước khác. Nói một cách khác, chỉ có thể nói SCADA căn bản và SCADA ứng dụng chứ không thể nói SCADA là một hệ thống đơn giản.
À nhân tiện bác Kekacu có thể cho biết protocol TCCP là gì không?

[Sử dụng off-the-shelf package là điều mà hầu hết các công ty điện đều làm chứ không riêng gì ở VN vì nó hiệu quả hơn là phân tích từng phần tử để tạo ra hệ thống cho riêng mình. SCADA là một hệ thống đòi hỏi sự hoạt động đồng bộ giữa các thiết bị và các hệ thống con. Đi sâu vào từng chi tiết như relay, breaker, transformer, sensor...là đã lấn sân sang instrument design và sẽ mất đi tính năng của SCADA. Đứng trên hệ thống SCADA, là người điều khiển phải mặc kệ thiết bị gì ra sao? Cái mà ta cần là dự liệu để điều khiển và phân tích nhằm bảo đảm sự liên tục và hợp lý của toàn bộ hệ thống điện.
Điện là một ngành rất rộng, hiểu về thiết bị là điều tốt nhưng thử hỏi 1 người có bao nhiêu cái đầu để làm việc và một hãng có bao nhiêu khối ốc để suy nghĩ? Chính vì điều này mà người làm trên hệ thống điện cần phát triển khả khả năng của off-the-shelf package một cách hiệu quả nhất. Điều này không thể có được trong việc "chuyển giao công nghệ" vì các proprietary của vendor ta chỉ có thể hiểu để kết nối và yêu cầu chứ không thể điều khiển vendor. Cái cần là chuyển giao kiến thức, và kiến thức ở đây chỉ là khả năng hiểu hoạt động của từng thiết bị, hệ thống ở một mức độ đủ để điều khiển và nâng cấp hệ thống chung một cách hữu hiệu và hợp lý.
Tôi chỉ lấy một ví dụ đơn giản "sign convenience". SCADA chỉ là một hệ thống cung cấp dữ liệu vì mọi hoạt động trên đường truyền dựa vào dữ liệu đó. Vậy nếu như bạn có một dữ liệu "-1.2MVAR" sẽ nói lên điều gì? Con số này bị ảnh hưởng bởi chổ đứng của người đọc con số cũng như nơi đặt thiết bị đo lường...làm sao SCADA có thể đáp ứng đúng trong mọi trường hợp, cho mọi người? Để làm được điều này không đơn giản chút nào vì nó là sự ứng dụng riêng của từng hệ thống SCADA. Gần như chỉ có thể kiếm được tài liệu về SCADA căn bản, theo từng vendor chứ không hề có tài liệu về SCADA ứng dụng trong các hãng điều hành vì tất cả đều phát triển từ off-the-shefl package khi đi vào hoạt động thì sự thay đổi liên tục xảy ra theo yêu cầu.
SCADA chỉ có 2 phần chính data và operation/control nên muốn phát triển SCADA cần tách những thứ khác ra khỏi nó như instrument design, system protection...chúng ta dễ dàng nhìn thấy sự liên quan nhưng khi ôm mọi thứ vào thì làm sao có thể đạt được mục tiêu chính? Trong trường học ta có thể học được tất cả các lý thuyết về SCADA nhưng đó chỉ là những căn bản để bước chân vào học một hệ thống thật sự. Chỉ cần nhớ một điều SCADA giải quyết vấn đề dựa trên dữ liệu và logic chứ không thể bị lệ thuộc vào thiết bị (mặc dù thật tế thiết bị điều khiển khả năng chi phối của hệ thống.) Chính vì điều đó mà SCADA phát triển không ngừng và vô tận...vì luôn phải giải quyết những vấn đề kể cả cũ lẫn mới.
================

[Sử dụng off-the-shelf package là điều mà hầu hết các công ty điện đều làm chứ không riêng gì ở VN vì nó hiệu quả hơn là phân tích từng phần tử để tạo ra hệ thống cho riêng mình. SCADA là một hệ thống đòi hỏi sự hoạt động đồng bộ giữa các thiết bị và các hệ thống con. Đi sâu vào từng chi tiết như relay, breaker, transformer, sensor...là đã lấn sân sang instrument design và sẽ mất đi tính năng của SCADA. Đứng trên hệ thống SCADA, là người điều khiển phải mặc kệ thiết bị gì ra sao? Cái mà ta cần là dự liệu để điều khiển và phân tích nhằm bảo đảm sự liên tục và hợp lý của toàn bộ hệ thống điện.
Điện là một ngành rất rộng, hiểu về thiết bị là điều tốt nhưng thử hỏi 1 người có bao nhiêu cái đầu để làm việc và một hãng có bao nhiêu khối ốc để suy nghĩ? Chính vì điều này mà người làm trên hệ thống điện cần phát triển khả khả năng của off-the-shelf package một cách hiệu quả nhất. Điều này không thể có được trong việc "chuyển giao công nghệ" vì các proprietary của vendor ta chỉ có thể hiểu để kết nối và yêu cầu chứ không thể điều khiển vendor. Cái cần là chuyển giao kiến thức, và kiến thức ở đây chỉ là khả năng hiểu hoạt động của từng thiết bị, hệ thống ở một mức độ đủ để điều khiển và nâng cấp hệ thống chung một cách hữu hiệu và hợp lý.
Tôi chỉ lấy một ví dụ đơn giản "sign convenience". SCADA chỉ là một hệ thống cung cấp dữ liệu vì mọi hoạt động trên đường truyền dựa vào dữ liệu đó. Vậy nếu như bạn có một dữ liệu "-1.2MVAR" sẽ nói lên điều gì? Con số này bị ảnh hưởng bởi chổ đứng của người đọc con số cũng như nơi đặt thiết bị đo lường...làm sao SCADA có thể đáp ứng đúng trong mọi trường hợp, cho mọi người? Để làm được điều này không đơn giản chút nào vì nó là sự ứng dụng riêng của từng hệ thống SCADA. Gần như chỉ có thể kiếm được tài liệu về SCADA căn bản, theo từng vendor chứ không hề có tài liệu về SCADA ứng dụng trong các hãng điều hành vì tất cả đều phát triển từ off-the-shefl package khi đi vào hoạt động thì sự thay đổi liên tục xảy ra theo yêu cầu.
SCADA chỉ có 2 phần chính data và operation/control nên muốn phát triển SCADA cần tách những thứ khác ra khỏi nó như instrument design, system protection...chúng ta dễ dàng nhìn thấy sự liên quan nhưng khi ôm mọi thứ vào thì làm sao có thể đạt được mục tiêu chính? Trong trường học ta có thể học được tất cả các lý thuyết về SCADA nhưng đó chỉ là những căn bản để bước chân vào học một hệ thống thật sự. Chỉ cần nhớ một điều SCADA giải quyết vấn đề dựa trên dữ liệu và logic chứ không thể bị lệ thuộc vào thiết bị (mặc dù thật tế thiết bị điều khiển khả năng chi phối của hệ thống.) Chính vì điều đó mà SCADA phát triển không ngừng và vô tận...vì luôn phải giải quyết những vấn đề kể cả cũ lẫn mới.
================

Bận quá không có thời gian vào gõ tiếp. Bác 7604, xin lỗi ICCP chứ không phải TCCP, lỗi gõ nhầm chính tả.
Trở lại vấn đề làm thế nào để xây dựng hệ thống Mini SCADA, vấn đề này đã được mọi người đề cập, đa số đều chính xác, và đầy đủ, tôi chỉ tóm tắt lại cho nó dễ hiểu. Thôi nhưng mà cứ tạm thế, lại bận mất rồi. Gặp lại các bác sau. Vô cùng xin lỗi.