THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN (SCADA/DCS) CHO HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI

THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ ĐIỀU KHIỂN (SCADA/DCS) CHO HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI
Ngày đăng: 04/06/2025 10:10 AM

    1. Giới thiệu hệ thống SCADA/DCS

    Hệ thống SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) và DCS (Distributed Control System) đóng vai trò quan trọng trong:

    • Giám sát hiệu suất hệ thống theo thời gian thực

    • Phát hiện sớm các lỗi và cảnh báo tự động

    • Tối ưu hóa vận hành từ xa

    • Phân tích dữ liệu để nâng cao hiệu quả

    2. Các thành phần chính của hệ thống

    2.1. Phần cứng

    Thiết bị Chức năng
    RTU (Remote Terminal Unit) Thu thập dữ liệu từ hiện trường
    PLC (Programmable Logic Controller) Điều khiển tự động các thiết bị
    Cảm biến Đo lường thông số (điện áp, dòng, nhiệt độ)
    Gateway truyền thông Kết nối thiết bị đến hệ thống trung tâm

    2.2. Phần mềm

    Module Tính năng
    Giao diện HMI Hiển thị trực quan hóa dữ liệu
    Phân tích dữ liệu Báo cáo hiệu suất, dự đoán lỗi
    Cảnh báo tự động SMS/Email khi có sự cố

    3. Các thông số giám sát chính

    3.1. Thông số DC

    • Điện áp mạch DC (V)

    • Dòng điện mạch DC (A)

    • Công suất DC (kW)

    • Nhiệt độ tấm pin (°C)

    3.2. Thông số AC

    • Điện áp đầu ra inverter (V)

    • Tần số (Hz)

    • Công suất phát (kW)

    • Hệ số công suất (PF)

    3.3. Thông số môi trường

    • Cường độ bức xạ (W/m²)

    • Nhiệt độ môi trường (°C)

    • Tốc độ gió (m/s)

    4. Chức năng phát hiện lỗi thông minh

    4.1. Các lỗi thường gặp

    Loại lỗi Nguyên nhân Cách phát hiện
    Hotspot Tấm pin bị che bóng Nhiệt độ cục bộ tăng cao
    String lỗi Đứt cáp, MC4 hỏng Dòng điện string giảm đột ngột
    Inverter lỗi Quá nhiệt, lỗi mạch Giám sát mã lỗi inverter

    4.2. Cơ chế cảnh báo

    • Cấp độ 1: Cảnh báo nhẹ (màu vàng)

    • Cấp độ 2: Sự cố cần xử lý (màu cam)

    • Cấp độ 3: Nguy hiểm (màu đỏ + SMS)

    5. Công nghệ truyền thông

    5.1. Các giao thức phổ biến

    Giao thức Ưu điểm Ứng dụng
    Modbus RTU/TCP Đơn giản, phổ biến Kết nối inverter
    DNP3 Bảo mật cao Dự án lớn
    IEC 61850 Tiêu chuẩn Smart Grid Nhà máy điện mặt trời

    5.2. Giải pháp truyền dữ liệu

    • 4G/5G: Cho vùng xa lưới

    • Ethernet: Khu vực có hạ tầng mạng

    • RF/LoRaWAN: Tiết kiệm chi phí

    6. Phân tích dữ liệu và báo cáo

    6.1. Tính năng phân tích

    • So sánh hiệu suất theo ngày/tuần/tháng

    • Dự báo sản lượng dựa trên thời tiết

    • Tính toán ROI (Return on Investment)

    6.2. Xuất báo cáo tự động

    • Báo cáo hàng ngày/tuần/tháng

    • Xuất file PDF/Excel

    • Gửi email tự động

    7. Triển khai hệ thống

    7.1. Quy trình triển khai

    1. Khảo sát hiện trường

    2. Lắp đặt thiết bị đo lường

    3. Cấu hình phần mềm

    4. Chạy thử nghiệm

    5. Bàn giao và đào tạo

    7.2. Yêu cầu hệ thống

    • Thời gian hoạt động ≥ 99.9%

    • Bảo mật dữ liệu theo ISO 27001

    • Khả năng mở rộng không giới hạn

    8. Lợi ích của hệ thống

    8.1. Về kỹ thuật

    • Giảm thời gian chết của hệ thống

    • Tăng tuổi thọ thiết bị

    • Tối ưu hiệu suất vận hành

    8.2. Về kinh tế

    • Giảm chi phí bảo trì

    • Tăng lợi nhuận nhờ giám sát chặt

    • Hỗ trợ bảo hành thiết bị

    9. Kết luận

    Hệ thống SCADA/DCS là giải pháp tối ưu để:

    • Giám sát 24/7 từ xa

    • Phát hiện sớm các sự cố

    • Nâng cao hiệu quả vận hành