Ứng dụng giao thức truyền thông SNMP nâng cao độ tin cậy hệ thống DAS

nnlam 30-03-2018
Tự động hóa lưới điện phân phối (DAS) là một bước tiến đột phá trong lộ trình hiện đại hóa lưới điện mà PC Đà Nẵng hướng tới. Tuy nhiên, để DAS hoạt động hiệu quả phụ thuộc rất nhiều vào độ ổn định của hệ thống truyền dẫn thông tin.
 
Ngày 23/01/2018, PC Đà Nẵng chính thức khánh thành dự án thí điểm tự động hóa lưới điện phân phối (DAS). Dự án là lần đầu tiên hệ thống SCADA kết nối từ các máy cắt Recloser về Trung tâm điều khiển bằng mạng cáp quang được Công ty sử dụng thay cho hệ thống truyền thông qua mạng 3G, UHF cũ. Tuy nhiên, việc sử dụng đường truyền cáp quang tiềm ẩn các rủi ro như sự cố đứt cáp quang, rớt mạng từ hệ thống server nhà cung cấp, hỏng switch…Việc thông tin, xử lý sự cố từ các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông có thể chậm trễ dẫn đến PC Đà Nẵng khó chủ động trong công tác giám sát, vận hành hệ thống thông tin phục vụ DAS. Trước tình hình đó, Công ty đã nghiên cứu, ứng dụng giao thức truyền thông SNMP để chủ động giám sát tình trạng hoạt động hệ thống mạng, các switch quang đặt tại vị trí các máy cắt Recloser bằng phần mềm SCADA Survalent.
 
SNMP (Simple Network Management Protocol) là giao thức cho phép kiểm tra các thiết bị mạng như router, switch hay server có đang vận hành hay không; đồng thời hỗ trợ vận hành, quản lý các thiết bị này từ xa một cách tối ưu. Giao thức này hiện được hỗ trợ trên phần mềm SCADA Survalent tại Trung tâm điều khiển (TTĐK). Để hệ thống DAS phân tích và vận hành ổn định, yêu cầu đặt ra là đường truyền thông tin từ các máy cắt Recloser đến TTĐK đảm bảo tốc độ nhanh, liên tục và tin cậy. Tại các vị trí máy cắt Recloser, hệ thống thông tin được kết nối về TTĐK bằng giao thức IEC 60870-5-104 thực hiện truyền liên tục các tín hiệu trạng thái đóng cắt, trạng thái điều khiển, các tín hiệu analog: U, I, P, Q, cosphi, tần số… Máy cắt được kết nối trực tiếp vào switch quang bằng dây cáp mạng và truyền về TTĐK thông qua hệ thống mạng cáp quang vòng kín. Sử dụng phần mềm SCADA Survalent, phòng Điều độ đã tiến hành nghiên cứu, thử nghiệm giám sát tín hiệu trạng thái hoạt động của hệ thống mạng này thông qua trạng thái các port mạng trên switch bằng một biến trạng thái (point). Việc thực hiện cấu hình hiệu chỉnh theo giao thức SNMP tại máy chủ TTĐK được thực hiện qua các bước như sau:
 
Mỗi switch quang tại vị trí máy cắt được cấp một địa chỉ IP theo quy hoạch. Phòng Điều độ sử dụng phần mềm MIB Browser kết nối từ server TTĐK với switch quang để lấy địa chỉ (address) tất các port mạng trên switch.
 
Lấy địa chỉ port mạng switch bằng phần mềm MIB Browser từ TTĐK
Thực hiện cấu hình cơ sở dữ liệu Communication Line, RTU với giao thức SNMP trên phầm mềm SCADA Survalent STC Explorer với các địa chỉ trạng thái Normal/Fail được lấy từ bước trên.
 
 
Cấu hình Communication Line giao thức SNMP trên phần mềm SCADA Survalent STC Explorer
 
Cấu hình RTU giao thức SNMP trên phần mềm SCADA Survalent STC Explorer
 
Cấu hình biến địa chỉ trạng thái port mạng switch trên phần mềm Survalent STC Explorer
 
Cấu hình giao diện HMI trên phần mêm SmartVU ngay trong map vận hành dự án DAS, đảm bảo trực quan.
 
 
Cấu hình HMI trên Survalent SmartVU
 
Sau khi cấu hình xong, Công ty đã thực hiện quá trình kiểm tra tín hiệu (End to end, Point to pont) từ máy cắt về TTĐK cho kết quả chính xác với thực tế.
 
Một khi đã cấu hình trên màn hình HMI, nếu có sự cố mạng xảy ra, lập tức trên màn hình vận hành sẽ xuất hiện alarm cảnh báo kèm chuông còi. Các điều độ viên Công ty sẽ nhanh chóng nhận biết và xác định được thiết bị mạng nào đang bị sự cố, phạm vi sự cố là từ vị trí máy cắt nào đến máy cắt nào. Việc gần như ngay lập nắm được những thông tin này giúp các điều độ viên đưa ra các phương án xử lý, tiến hành kiểm tra vị trí sự cố và khôi phục lại thiết bị nhanh chóng.
 
Giải pháp sử dụng giao thức SNMP đã giúp PC Đà Nẵng chủ động trong công tác quản lý vận hành hệ thống DAS, dễ dàng kiểm tra hoạt động của các thiết bị mạng, tình trạng kết nối với tủ điều khiển máy cắt, nhanh chóng phát hiện sự cố khi có sự cố rớt mạng, hỏng switch, hỏng máy cắt… ảnh hưởng tới khả năng kết nối thông tin về Trung tâm điều khiển, nâng cao độ tin cậy của hệ thống DAS.
Văn Phương - Hoàng Nhân