Elipse Power Archives - SAFEnergy - Đại diện Moxa tại Việt Nam

12/08/2017

Sự phù hợp tính năng bảo mật theo NECRC CIP của Elipse E3 và Elipse Power
Sự phù hợp tính năng bảo mật theo NECRC CIP của Elipse E3 và Elipse Power
Giới thiệu
Xây dựng một hệ thống điều khiển công nghiệp an toàn (ICS- Industrial Control System) là một vấn đề quan trọng được đặt ra đối với bất kỳ cơ sở hạ tầng mạng nào, có thể là trạm điện, đường ống dẫn, hệ thống cung cấp nước hay vận tải, các nhà máy hóa dầu, tinh luyện… hay điều hành sản xuất. Các hệ thống điều khiển trong công nghiệp đã chuyển mình từ các công nghệ chuyên biệt đặc thù của từng hãng thành các giải pháp mở và được tiêu chuẩn hóa; ở đó có sự gia tăng về số lượng kết nối giữa các hệ thống SCADA và các mạng văn phòng. Và chính kết nối mạng Internet đã làm gia tăng khả năng bị tấn công vào các hệ thống này. Vì thế, việc bảo mật cho các hệ thống SCADA trở thành vấn đề cấp thiết cần phải cân nhắc vì các hệ thống SCADA trở thành mục tiêu tấn công mạng. Các vụ tấn các công hệ thống có thể xảy ra trong thực tế, như:
Các mạng truyền thông SCADA hiện hữu Không có thiết kế liên quan tới bảo mật và chứng thực khi triển khai và vận hành.
Do tin tưởng rằng các hệ thống SCADA có các ưu điểm bảo mật vì ít người biết đến chúng do có sử dụng các giao thức và giao diện kết nối riêng.
Do tin tưởng rằng các mang kết nối SCADA luôn an toàn bởi chúng là các mạng vật lý an toàn.
Do tin tưởng rằng các mạng truyền thông của hệ thống SCADA là an toàn bởi chúng được cách ly với mạng Internet.
Các mối nguy hiểm chính đối với các hệ thống SCADA được tóm tắt như sau:
Các kết nối vào các mạng lưới mở rộng hoặc dễ bị tấn công.
Sử dụng các nền tảng phần cứng tiêu chuẩn có khả năng dễ bị tấn công.
Sử dụng các phần mềm tiêu chuẩn dễ bị tấn công.
Có các kết nối từ xa dễ bị tấn công.
Các yêu cầu thực thi theo thời gian thực trái ngược với các lệnh điều khiển yêu cầu an toàn thông tin, vì nó có thể gây ra sự chậm trễ không mong muốn khi vận hành.
Các phương thức tấn công vào hệ thống SCADA Khi các cuộc tấn công trở thành hiện thực, thì mối nguy hiểm này sẽ ảnh hưởng tới việc truy cập vào hệ thống SCADA. Do các hệ thống SCADA hiện nay đều có kết nối tới mạng Internet, các mạng công ty, và các mạng lưới điện thoại công cộng, do đó có nhiều cách thức truy cập vào mạng điều khiển SCADA. Ngoài các cách thức truy cập vào mạng lưới điều khiển thông thường còn có các kết nối thông qua vệ tinh và các hệ thống truyền thông không dây. Một số cách thức tấn công có thể xảy ra đối với hệ thống SCADA có thể kể ra như:
Thông qua các kết nối Internet.
Thông qua các kết nối mạng kinh doanh hoặc mạng chung trong doanh nghiệp
Thông qua các các kết nối của mạng riêng ảo (VPN)
Các kết nối back-door thông qua các modem dial-up
Các kết nối không dây không an toàn khi sử dụng các laptop (máy tính xách tay)
Các gói tin IP giả mạo, trong đó các thông tin đầu của gói tin xung đột với gói tin dữ liệu thực.
Các cuộc tấn công không liên tục (rời rạc)
Các điểm yếu trong giao thức quản lý mạng đơn giản SNMP, đây là giao thức được sử dụng liên quan các thông tin về mạng truyền thông và các thông báo sự kiện diễn ra trong mạng.
Các cổng kết nối mở của máy tính như UDP hay TCP, không được bảo vệ hoặc không được kiểm soát khi thiết lập vận hành.
Khả năng chứng thực yếu của các giao thức và các thành phần khác nhau trong SCADA.
Quá trình bảo trì bảo dưỡng cũng là cách bị thay đổi về bảo mật khi phat triển, thử nghiệm hệ thống SCADA.
Giao dịch email trên mạng truyền thông điều khiển.
Các tấn công gây tràn bộ nhớ đêm của các máy chủ điều khiển trong hệ thống SCADA, phục vụ cho việc kết nối thu thập dữ liệu từ PLC và cung cấp thông tin cho HMI.
Các đường truyền điện thoại độc lập, thuê bao riêng.
Các mục tiêu tấn công điển hình Nếu đối tượng tấn công xâm nhập thành công vào hệ thống SCADA, các bước tiếp theo có thể sẽ hướng tới các cấp điều khiển trong hệ thống SCADA. Các cấp độ điều khiển thường có yêu cầu bảo vệ cho chức năng điều trong từng thành phần của hệ thống. nó có thể hiển thị đối với người tấn công hệ thống, lôi cuốn hay khiêu khích kẻ tấn công. Ví dụ, các điểm mà kẻ tấn công hệ thống sử dụng được liệt kê như bên dưới đây:
Truy cập vào hệ thống SCADA
Truy cập vào trạm điều khiển trung tâm của hệ thống SCADA.
Làm nguy hại tới các PLC và RTU.
Làm nguy hại tới các trạm điều khiển trung tâm của hệ thống SCADA
Truy cập và lấy các mật khẩu hệ thống SCADA từ trạm điều khiển trung tâm.
Truy cập vào các RTU và PLC
Đóng giả các RTU và gửi các dữ liệu không đúng tới các trạm điều khiển trung tâm
Hoặc giả các trạm điều khiển trung tâm và gửi thông tin sai lệch tới RTU
Tắt (dừng hoạt động) trạm điều khiển trung tâm
Tắt (dừng hoạt động) các RTU
Ngắt các kết nối truyền thông giữa trạm điều khiển trung tâm SCADA với các RTU
Thay đổi các chương trình điều khiển trong RTU.
Bảo mật an ninh mạng chủ động Bảo mật an toàn thông tin trong các hệ thống điều khiển có thể là điểm đầu tiên trong các nhiệm vụ, và nó yêu cầu sự tịn cậy từ toàn bộ tổ chức. Mức quản lý yêu cầu sự đánh giá các lợi ích của hệ thống SCADA an toàn. Các lợi ích này bao gồm toàn bộ thời gian hệ thống làm việc, tính tin cậy và sẵn sang. Việc triển khai bảo mật mạng tốt điều quan trọng trong hoạt động kinh doanh, bởi một hệ thống an toàn là hệ thống tin cậy và sẽ giữ đươc khách hàng, và sự trung thành được xây dựng dựa trên sự tin tưởng nhau. Các nhà cung cấp, tích hợp thệ thống, các kỹ sư điều khiển và công nghệ thông tin cùng nhau chia sẻ trách nhiệm về xây dựng bảo mật hệ thống. Có nhiều nguồn tài nguyen sẵn có hiện nay giúp nâng cao tính an toàn bảo mật các cơ sở hạ tầng của hệ thống SCADA. Ví dụ, tiêu chuẩn ISA99- An ninh trong các hệ thống điều khiển và tự động hóa công nghiệp, xây dựng các báo cáo kỹ thuật, các bài thực hành tốt nhất, và các thông tin liên quan để xác định các thủ tục xây dựng và định lượng tính an ninh trong các hệ thống xử lý điện tử. Sự phù hợp với tiêu chuẩn này có thể cải thiện tính bảo mật xử lý số liệu trong các hệ thống điều khiển và sản xuất, giúp xác định và liệt kê được các mối nguy hại, giúp giảm thiểu các rủi ro của việc xâm nhập các thông tin riêng và làm giảm khả năng hoạt động của hệ thống. Các qui định của chính phủ hiện nay và đang tiếp tục được xây dựng với mục tiêu đảm bảo an toàn hạ tầng thông tin quan trọng trong công nghiệp. Tham vọng lớn nhất ảnh hưởng tới chính sách của chính phủ là tiêu chuẩn Bảo vệ cơ sở hạ tầng quan trọng cho Tổng công ty điện Bắc Mỹ (NERC-CIP). Thường gọi là NERC-CIP, và tiêu chuẩn này có nguồn gốc từ hoạt động hiện đại hóa điện lực- là một phần của chính sách năng lượng của nước Mỹ năm 2005. Trong đó, có một phần thể hiện về các yêu cầu của NERC-CIP đối với tất cả các nhà máy điện và lưới phân phối khi phát triển các hệ thống bảo mật mạng và các qui trình phù hợp với kế hoạch triển khai 3 năm. Có 8 tiêu chuẩn khác nhau trong bộ tiêu chuẩn CIP bao trùm mọi vấn đề từ đánh giá mạng quan trọng và điều khiển quản lý bảo mật, tới các kế hoạch khôi phục và các báo cáo liên quan. Các tiêu chuẩn gồm:
CIP-002-1: Nhận diện các thiết bị bị tấn công nghiệm trọng
CIP-003-1: Quản lý bảo mật trong điều khiển
CIP-004-1: Nhân lực và đào tạo
CIP-005-1: An toàn điện tử thiết bị ngoại vi
CIP-006-1: Bảo mật các thiết bị vật lý quan trọng
CIP-007-1: Quản lý bảo mật cho các hệ thống
CIP-008-1: Báo cáo các vấn đề liên quan và kế hoạch hành động
CIP-009-1: Các kế hoạch khôi phục cho các thiết bị bị tấn công nghiêm trọng.
Sự phù hợp của Elipse E3/Hoạt động và cấu hình với tiêu chuẩn NERC Một số đặc điểm có thể kích hoạt hoặc cấu hình trong Elipse E3/Elipse Power để có được sự hỗ trợ tốt hơn cho vấn để bảo mật hệ thống. Trình tự thực hiện cơ bản:
Kích hoạt Elipse E3/Power Domain với Windows Active Directory;
Elipse E3 và Elipse Power phù hợp với CFR 21 part 11. Toàn bộ các đặc điểm được mô tả trong các qui tắc cần thiết và sẽ được kích hoạt/cấu hình. Tham khảo thêm thông tin theo liên kết: http://kb.elipse.com.br/en-us/questions/80
Kích hoạt REC (Remote Elipse Call-Native TCP/IP protocol) giảm lưu lượng truyền thông.
Kích hoạt mã bảo vệ project (mật khẩu bảo vệ);
Kích hoạt các tùy chọn theo dõi dấu vết
Tương tác với Elipse Plan Manager (EPM), dữ liệu trong hệ thống có thể được lưu trữ với công nghệ mã hóa và nén dữ liệu bên trong Microsoft SQL, tránh sự thay đổi dữ liệu.
Tích hợp các công cụ khác để cung cấp các khả năng sao lưu tự động và khôi phục sau sự cố.
Sử dụng các trình điều khiển ứng dụng, Anti-virus được chứng thực/thử nghiệm.
Yêu cầu NERC-CIP Giải pháp của Elipse
Truy cập người sử dụng CIP-004 CIP-005 CIP-007 -     Tích hợp với Microsoft Active Directory -     Nếu AD bị vô hiệu, E3 Domain sẽ gồm: +       Mật khẩu sử dụng mạnh +       Giám sát thời hạn mật khẩu +       Tự động thoát (log-off) khi không sử dụng ứng dụng +     Chặn/không chặn quyền đăng nhập ứng dụng sau một số lần sai mật khẩu.
Giám sát truy cập CIP-003 CIP-004 CIP-005 -     Gán và giám sát quyền sử dụng trong ứng dụng (màn hình giao diện, cảnh báo, các hoạt động thao tác) -     Quyền quản trị người dùng
Bảo mật điện tử các thiết bị ngoại vi CIP-003 CIP-005 CIP-007 -     Tích hợp với các hệ thống giám sát/phát hiện truy cập (IDS/ICS), ví dụ: SNPORT
Đăng nhập truy cập và sử dụng CIP-003 CIP-004 CIP-007 CIP-008 -     Chữ ký điện tử; -     Tích hợp bên trong khả năng giám sát sự kiện và theo dõi -     Kiểm tra dấu vết cơ sở dữ liệu; -     Ghi nhận dữ liệu người dùng tự định nghĩa đối với các hoạt động không hoặcchuyên biệt;
Quản lý người sử dụng CIP-004 CIP-007 -     Các quyền người dùng có thể bị hủy bỏ bởi người quản trị hoặc thông qua Microsoft Active Directory.
Quản lý phần mềm bảo mật CIP-007 -     Mã hóa dự án -     Tích hợp với các giải pháp phần mềm quản lý như trình sắp xếp chính sách/điều khiển ứng dụng McAfee
Thông báo và cảnh báo CIP-005 CIP-007 CIP-008 -     Truy tìm và ghi nhật ký đối với toàn bộ các hành động và truy cập -     Gửi thông tin theo các định dạng khác nhau: SMS, email, SNMP, dịch vụ Web, và các giao thức khác…
Kế hoạch khôi phục CIP-009 -     Tự động sao lưu, tích hợp với nhiều phiên bản khác nhau như Subversion hoặc SVN; -     Sử dụng tính năng dự phòng cho máy chủ (Hot-Standby); -     Sử dụng tính năng RAID cho các ổ đĩa.
Các bước khi triển khai bảo mật hệ thống
Cách lý các mạng SCADA bằng cách sử dụng mã hóa, chứng thực, tạo cấu trúc mạng theo khu vực, sinh trắc học, và ngắt các kết nối mạng không cần thiết.
Phân tích các mối nguy hiểm trong mạng kết nối và các nút trên mạng.
Thực hiện đánh giá các rủi ro trên mạng và mỗi điểm kết nối trên toàn bộ mạng.
Phát triển và thực hiện kế hoạch tái sắp xếp và phản hồi có liên quan tới bảo mật hệ thống.
Loại bỏ và vô hiệu các dịch vụ không cần thiết.
Sử dụng các tường lửa (firewall) phù hợp với các hệ thống SCADA. Các firewall hiện hữu thường không tương tích với các giao thức SCADA như Foundation Fieldbus, Modbus, vì chúng không lọc được các nội dung giao thức.
Các thiết bị điều khiển tại chỗ thường bị nguy hiểm hơn các thiết bị ở trung tâm điều khiển. Các firewall đặt tại hiện trường có thể sử dụng danh sách điều khiển truy cập để bảo vệ hệ thống, tuy nhiên, các rủi ro vẫn xuất hiện vì có nhiều kiểu tấn công khác nhau vào hệ thống.
Nhiều hệ thống SCADA hiện nay sử dụng các mạng diện rộng trong tổ chức doanh nghiệp (WAN) để trao đổi dữ liệu giữa các công trường khai thác và trung tâm điều khiển. Và mạng truyền thông của doanh nghiệp thường được kết nối với Internet. Nếu firewall có chức năng lọc được triển khai không phù hợp giữa hệ thống SCADA và mạng doanh nghiệp, thì các server điều khiển trung tâm lẫn các PLC và RTU tại khai trường dễ bị tấn công theo cách bị đánh lừa (giả mạo), virus, và từ chối dịch vụ.
Cài đặt và sử dụng các hệ thống phát hiện xâm nhập
Sử dụng tính năng sao lưu phần mềm và dữ liệu quan trọng
Sử dụng quản lý cấu hình cho các phần cứng và phần mềm mạng trong hệ thống SCADA
Kết hợp các gói quản lý phần mềm và phần cứng trong hệ thống SCADA
Kiểm tra các điểm an toàn nhạy cảm
Thực thi các chương trình cảnh báo an ninh toàn doanh nghiệp, gồm cả các thông cáo, khẩu hiện (slogan), biểu ngữ, tài liệu hướng dẫn, tổ chức các lớp huấn luyện
Phát triển và thử nghiệm liên tục các kế hoạch khôi phục hệ thống sau tấn công
Các hệ thống phát hiện xâm nhập (IDS) Một hệ thống phát hiện xâm nhập là một thiết bị hoặc một phần mềm ứng dụng giúp theo dõi mạng lưới hoặc các hoạt động trong hệ thống để đưa ra các báo cái điện tử với các chính sách về phát hiện sự xâm nhập và các hoạt động xâm hại đối với các trạm quản lý. Ghi chú: The NERC CIP: (North American Electric Reliability Corporation critical infrastructureprotection) plan is a set of requirements designed to secure the assets required for operating North America's bulk electric system.

Sự phù hợp tính năng bảo mật theo NECRC CIP của Elipse E3 và Elipse Power

12/08/2017

Giới thiệu Xây dựng một hệ thống điều khiển công nghiệp an toàn (ICS– Industrial Control System) là một vấn đề quan trọng được đặt ra […]

12/08/2017

Vận hành và đưa ra quyết định nhanh hơn tại trung tâm phân phối điện (DOC) với giải pháp của Elipse
Vận hành và đưa ra quyết định nhanh hơn tại trung tâm phân phối điện (DOC) với giải pháp của Elipse
Elipse Power và Elipse Plant Manager là các công cụ chính hỗ trợ một trong những công ty phân phối điện lớn nhất Brazil đáp ứng nhu cầu của 6 triệu khách hàng ở São Paulo một cách nhanh chóng, an toàn và hiệu quả.
Nhu cầu

Elektro có trụ sở tại Campinas, bang São Paulo, là một trong những công ty phân phối điện lớn nhất với hơn 6 triệu khách hàng trên khắp 2 bang (228 đô thị ở São Paulo và 5 đô thị ở Mato Grosso do Sul). Luôn hướng tới việc cung cấp điện an toàn, tiết kiệm năng lượng, công ty đã lựa chọn các giải pháp của Elipse Software từ những năm 1990.
Việc nâng cấp hệ thống từ Elipse E3 sang Elipse Power đã hiện đại hóa hệ thống phân phối tự động của Elektro và các hệ thống truyền tải điện cho phép công ty phát triển mô hình điện ứng dụng và chuẩn hóa cấu trúc dữ liệu. Điều này giúp tăng cường tính bảo mật trong quá trình hoạt động và tạo điều kiện thuận lợi cho việc bảo trì hệ thống, cho phép bổ sung thêm các module thông minh và OTS (Operator Training System), cũng như thêm các ứng dụng hệ thống lưới điện (GIS/OMS).

Giải pháp

Cấu trúc của hệ thống
Hệ thống của Elektro bao gồm sáu máy chủ. Máy đầu tiên giữ vai trò là một máy chủ Front-End kết nối với các trạm và ứng dụng Elipse Power (cmpscada02), và cũng là máy chủ sao lưu (cmpscada01). Máy chủ thứ hai có nhiệm vụ kết nối với các thiết bị đóng lặp lại (recloser).
Máy chủ thứ ba được nối với các bộ điều khiển, các switch cảm biến và thiết bị mạng dự phòng. Máy chủ thứ tư có vai trò xác nhận. Máy chủ thứ năm làm nhiệm vụ triển khai. Máy chủ thứ sáu - máy chủ cuối cùng kết nối với Elipse Plant Manager có nhiệm vụ lưu trữ dữ liệu sử dụng cho việc phân tích bằng cách tổng hợp các chỉ số phát sinh, cũng như các báo cáo từ các khu vực công ty quản lý trong thời gian dài.
Vận hành và bảo trì Tại trung tâm vận hành phân phối (DOC - Distribution Operational Center) của công ty, các nhà điều hành có thể ra lệnh điều khiển và giám sát từ xa tất cả các trạm điện, thiết bị phân phối và hệ thống trạm truyền tải (thuộc hệ thống truyền tải tích hợp của Elektro - EITS)
Liên lạc giữa DOC và các thiết bị được thực hiện qua vệ tinh và GPRS, phần lớn là thông qua giao thức DNP 3.0. Dữ liệu này cũng đồng thời được gửi đến người điều hành hệ thống điện quốc gia (Electrical System National Operator - ESNO) thông qua giao thức ICCP.

Trung tâm điều hành phân phối điện Elektro

Mạng lưới phân phối của Elektro có thể được vận hành và giám sát thông qua các màn hình tùy chỉnh. Mỗi trạm điện hoặc thiết bị trường được quy định chịu trách nhiệm trong hoạt động của một trạm vận hành nhất định, nó chỉ xử lý các cảnh báo và các sự cố liên quan đến trạm điện hay hệ thống thiết bị của mình. Quá trình quy định này rất linh hoạt và có thể thay đổi tùy theo số lượng người vận hành trong hệ thống hay trong các tình huống khẩn cấp.

Màn hình khởi động của ứng dụng:
Khu vực trong bang São Paulo sử dụng dịch vụ của Elektro

Phần mềm hoạt động ở các Domain, bao gồm cấu hình cơ sở dữ liệu khác nhau được thực hiện trên máy chủ, trong một môi trường riêng biệt. Vài quá trình có thể được thực hiện trong cùng một domain, các quá trình có thể được bổ sung thêm, loại bỏ bớt đi hoặc sửa đổi trong thời gian hoạt động mà không làm ảnh hưởng đến domain của chúng.
Với Elektro, điều này có nghĩa mỗi trạm điện là một đối tượng độc lập trong trạm vận hành cục bộ (trong trường hợp khẩn cấp) và trong trung tâm điều khiển giúp tiết kiệm thời gian thiết kế và thời gian vận hành, không giống như các hệ thống SCADA khác, mỗi công việc chỉ được thực hiện một lần cho cả hai hệ thống.

Sơ đồ 1 sợi của trạm Guarujá
Quản lý thông tin
Để tập hợp, chuẩn hóa và quản lý tốt hơn số lượng lớn dữ liệu khác nhau được thu thập bởi hệ thống phân phối năng lượng, Elecktro đã lựa chọn bổ sung thêm nền tảng quản lý thông tin thời gian thực của Elipse Software cho giải pháp trong hệ thống giám sát điều khiển.
Elipse Plant Manager cho phép đội ngũ bảo trì, trước - trong và sau khi thao tác điều khiển - vận hành hệ thống, thiết bị giám sát, đánh giá và quản lý nhanh chóng và trong phạm vi này quá trình phân phối và các trạng thái của hệ thống tự động hóa thông qua việc phân tích thông tin hoạt động.

Ví dụ, với chức năng báo cáo thể hiện giao diện tương tác của EPM, vận hành viên hoàn toàn có thể chủ động phân tích lượng tải tiêu thụ trên các ngăn lộ vào bất kỳ thời điểm nào, do đó có thể cho phép phát hiện các điểm quá tải kịp thời. Và dựa trên các thông tin này, vận hành viên có thể chuyển tải giữa các ngăn lộ để có thể phân phối hợp lý hơn trên hệ.
Nền tảng đồng thời cho phép nhà vận hành giám sát khoảng thời gian các bộ chuyển mạch không hoạt động để xác định bộ chuyển mạch nào cần được bảo trì.Thông qua các kết quả xác nhận, EPM là hệ thống phù hợp cho phép người dùng từ tất cả các cấp độ của quá trình (vận hành, bảo trì, quản lý và giám sát) truy cập vào dữ liệu quá khứ.

Báo cáo phụ tải các feeder ngày 16 tháng 04 năm 2014

Bản báo cáo các thiết bị đóng cắt không hoạt động
Lợi ích
Theo Karyna Cardoso, người chịu trách nhiệm hệ thống tại Elektro, DOC của công ty đã đạt được những lợi ích to lớn với quá trình vận hành từ khi sử dụng Elipse Power, nhờ dễ dàng mở rộng nền tảng, cho phép bổ sung các tính năng mới khi hệ thống cần
Bà Cardoso đã ca ngợi những khía cạnh này của phần mềm, ví chúng như là công cụ trong việc xây dựng cấu trúc EPM và phần mềm này có khả năng đưa ra những báo cáo xúc tiến quá trình ra quyết định.
Những lợi ích quan trọng khác mà Elipse Software mang lại cho Elektro:
Tiết kiệm chi phí vận hành;
Tiết kiệm chi phí nhân lực cho quá trình bảo trì và mở rộng hệ thống;
Các giải pháp của Elipse có thể liên kết rộng rãi và dễ dàng với những thiết bị khác;Cho phép điều khiển toàn bộ lưới phân phối từ xa
Chi phí bảo trì thấp;
Tăng cường sự an toàn khi vận hành;
Các lệnh và tiêu chuẩn đo lường được chuẩn hóa;
Các dữ liệu cũ được tập hợp đầy đủ theo một cách thức chuẩn;
Một giải pháp duy nhất cho việc thu thập và quản lý dữ liệu từ toàn bộ mạng lưới phân phối;
Thông tin tham chiếu chéo hỗ trợ phân tích trong tương lai.
Thông tin kỹ thuật

Khách hàng: Elektro
Sản phẩm sử dụng: Elipse Power and Elipse Plant Manager
Hệ điều hành: Windows Server 2008R264 bits
Số lượng sản phẩm: 6ElipsePower and1ElipsePower Manager
Số điểm dữ liệu: 411,174
Số lượng Driver: Hơn 4000 (DNP 3.0,ICCP, andIEC61850)

Vận hành và đưa ra quyết định nhanh hơn tại trung tâm phân phối điện (DOC) với giải pháp của Elipse

12/08/2017

Elipse Power và Elipse Plant Manager là các công cụ chính hỗ trợ một trong những công ty phân phối điện lớn nhất Brazil đáp ứng […]

12/08/2017

Giám sát các công trình của Canpes (Petrobas) với các giải pháp của Elipse Software
Giám sát các công trình của Canpes (Petrobas) với các giải pháp của Elipse Software
Các công nghệ được phát triển bởi Elipse Software để điều khiển các hệ thống phân phối điện và làm mát tại một trong các trung tâm nghiên cứu dầu mỏ lớn nhất thế giới- Canpes (Petrobras) Augusto Ribeiro Mendes Filho – Trung tâm thông tin Elipse Softare
NHU CẦU
Liên quan tới trung tâm nghiên cứu dầu mỏ lớn nhất châu Mỹ Latinh, Trung tâm nghiên cứu Leopoldo Américo Miguez de Mello (Cenpes) là đơn vị chịu trách nhiệm cho hoạt động nghiên cứu và kỹ thuật cơ bản của Petrobras. Các cơ sở mới của Cenpes, bao gồm trung tâm tích hợp xử lý dữ liệu hiện đại (Centro Integrado de Processamento de Dados – CIPD), được đưa vào hoạt động tháng 10 năm 2010 tại đảo Fundão, Rio de Janeiro. Cơ sở này có diện tích 305 nghìn mét vuông, Cenpes bao gồm 250 phòng thí nghiệm, và trung tâm xử lý dữ liệu 27 nghìn mét vuông (Centro deProcessamento de Dados – CPD), và một trung tâm dịch vụ tiện ích. Với mục đích vận hành và giám sát tổ hợp Cenpes/CIPD, Petrobras đã sử dụng giải pháp với phần mềm Elipse Power và Elipse E3. Các ứng dụng này được phát triển bởi đội ngũ kỹ thuật của Petrobras cùng với sự hỗ trợ của các công ty triển khai hiện trường tại trung tâm dịch vụ tiện ích, Cenpes và CIPD.
Hình 1-Toàn cảnh Cenpes
GIẢI PHÁP
Cấu trúc của hệ thống giám sát dự trên các thiết lập các vùng từ xa, cho phép mô hình hóa quá trình (Modbus driver), và các hệ thống điện (IEC 61850 driver) trên cùng màn hình giám sát (Viewer). Hệ thống cũng kết nối với hệ thống cảnh báo (Sistemas de Detecção e Alarme de Incêndio – SDAIs) và báo cháy, sử dụng các giao thức được Elipse phát trển để kết nối với mạng trung tâm FIRENET của HOCHIKI Group. Thông qua các giao diện màn hình E3, người vận hành có thể giám sát và điều khiển nhanh các cấu trúc của Cenpes. Với Elipse Power, người vận hành có thể cân bằng công suất phát và công suất tiệu thụ, do đó tránh được tình trạng quá tải hệ thống trong trường hợp nguồn máy phát bị mất kết nối với lưới điện.
TRUNG TÂM DỊCH VỤ TIỆN ÍCH
Trung tâm dịch vụ tiện ích là trái tim của doanh nghiệp, chịu trách nhiệm phát điện và phân phối năng lượng, nước, chân không, hơi nước, và khí nén cho Cenpes. Trung tâm được thiết kế để cung cấp tối đa 40MW, đủ để cung cấp cho một thị trấn với 120 nghìn cư dân. Trung tâm này bao gồm một trạm biến áp 138kV, tủ đo lường công suất, trạm xử lý nước thải và nước sinh hoạt, trung tâm nước đá, các tháp làm mát, và các thiết bị thông khí, nồi hơi, máy phát điện cho các tòa nhà. Trung tâm cũng gồm các: nhà sản xuất hóa chất và khí nén và trung tâm chân không. Dự án này được phát triển phù hợp với cơ sở bên vững và hiệu quả sinh thái được sử dụng trong suốt quá trình mở rộng Cenpes bằng một hệ thống phát điện kết hợp giảm khối lượng sử dụng năng lượng và tái sử dụng nước.
Hình 2-Trung tâm dịch vụ tiện ích được điều khiển thông qua màn hình E3
TỦ ĐO LƯỜNG VÀ CÁC TRẠM ĐIỆN
Nhu cầu năng lượng hiện tại của trung tâm dịch vụ tiện ích là 15MW, một phần được cấp bởi các máy phát điện và một phần sử dụng điện lưới công cộng. Năng lượng của điện lưới được truyền tải bằng cáp ngầm qua các đường dây 138kV, tới trạm điện, và điện áp này được giảm xuống 13.2kV. Trạm điện này sẽ cấp 6MW cho Cenpes, và phần công suất còn lại sẽ được truyền tới các phòng được mở rộng trong dự án, từ đây năng lượng này được đưa tới toàn bộ các đơn vị cùng công suất của các máy phát điện.
THIẾT BỊ LÀM LẠNH VÀ ĐỘNG CƠ MÁY PHÁT
Năng lượng được phát liên tục từ các máy phát sử dụng nhiên liệu xăng rất quan trọng cho hệ thống phát điện. Các máy phát có thể tạo ra công xuất tối đa 8,6 MW, công suất này tương đương với 15 xe oto công thức 1 chạy ở tốc độ cao nhất. Nhiệt do đốt cháy nhiên liệu xăng bởi các đồng cơ được đưa tới các nồi hơi hồi phục, sử dụng nhiêt lượng để tạo ra hơi nước. Lượng hơi sinh ra hàng ngày bởi các nồi hơi sẽ tương đương 300 vòi sen đun nước trong 24h. Một phần hơi nước được đưa tới các tòa nhà nằm trong tổ hợp và phần còn lại được hấp thụ bởi các thiết bị làm mát (chiller), được sử dụng cùng với nước để làm mát các động cơ của máy phát điện, phục vụ việc sản xuất nước đá dùng cho hệ thống điều hòa không khí. Để đảm bảo sự tin cậy trong vận hành của trung tâm dữ liệu trong trường hợp khẩn cấp, một trung tâm nước đá sẽ hoạt động dự phòng, sẵn sàng được kích hoạt bất kỳ thời điểm nào. Hệ thống nước đá điều khiển môi trường cho hệ thống sẽ tạo ra 5.7 tấn nhiệt lạnh, tương đương với 5.7 nghìn máy điều hòa nhiệt độ.
DỰ PHÒNG MẤT NGUỒN
Elipse Power là công nghệ phía sau trong hệ thống sa thải phụ tải có chọn lọc- Selective Load Discard System (Sistema de Descarte Seletivo de Cargas - SDSC); phần mềm này sẽ giảm số tải vận hành trong trung tâm trong trường hợp mất nguồn cấp. Nếu đồng thời xảy ra mất nguồn lưới và gas tự nhiên, việc phân phối nguồn cho các hệ thống quan trọng sẽ được cấp bởi hệ thống UPS và các máy phát chạy nhiên liệu diesel.
Hình 3-Sa thải phụ tải được điều khiển thông qua màn hình của phần mềm Elipse Power
LỢI ÍCH
Các thiết bị và các quá trình được giám sát tại trung tâm dịch vụ tiện ích của Cenpes, với công suất phát lên tới 40 MW.
Phân tách mạng lưới phân phối.
Thực hiện giám sát qua Web (Web Viewer).
Hệ thống có cấu trúc mở.
Tích hợp dễ dàng với các hệ thống khác.
Phân phối công suất có thể được đưa tới các phụ tải ưu tiên trong trường hợp mất đồng thời nguồn điện lưới và nguồn máy phát chạy xăng.
THÔNG TIN KỸ THUẬT
Khách hàng: Petrobras Đơn vị tích hợp: Petrobras, Utilities Center, Cenpes’s Expansion, và CIPD. Gói phần mềm sử dụng: Elipse E3 và Elipse Power Nền tảng phần mềm: Windows 7 và Windows Server 2008 R2 Số lượng license: 15 Số lượng thông tin (tag): 365.519 Giao thức sử dụng (I/O Driver): Modbus, Altus, FireNet, and IEC 61850

Giám sát các công trình của Canpes (Petrobas) với các giải pháp của Elipse Software

12/08/2017

Các công nghệ được phát triển bởi Elipse Software để điều khiển các hệ thống phân phối điện và làm mát tại một trong các trung […]

12/08/2017

120 trạm điện phân phối của Đại học quốc gia Đài Loan (NTU) được giám sát-điều khiển bằng Elipse Power
120 trạm điện phân phối của Đại học quốc gia Đài Loan (NTU) được giám sát-điều khiển bằng Elipse Power
Giải pháp được phát triển bởi Elipse Software để điều khiển thiết bị điện của 120 trạm điện phân phối ở Đại học Quốc gia Đài Loan (NTU) Augusto Ribeiro Mendes Filho - Elipse Software Communication Assessor Pearl Wang - Elipse Software Sales and Marketing Engineer
YÊU CẦU
Đại học Quốc gia Đài Loan (NTU) là một trong số những trường đại học hàng đầu trên thế giới. Ngôi trường đặt tại trung tâm thành phố Đài Bắc, Đài Loan có diện tích lớn và bao gồm 16 trường đại học và 108 phòng ban. Có 120 trạm biến áp trong khuôn viên trường. Không chỉ hệ thống phân phối điện năng phức tạp; sự ổn định cấp điện của mỗi trạm là rất quan trọng đối với nhiều thí nghiệm và nghiên cứu trong phòng thí nghiệm.
Hình 1- Đại học Quốc gia Đài Loan
Khi có sự cố điện xảy ra, rất khó để xác định vấn đề ngay lập tức. Bởi vì những nhân viên bảo trì phải đi đến hiện trường, kiểm tra các nguyên nhân và sửa chữa chúng. Quá trình này có thể mất một khoảng thời gian. Bên cạnh đó, có nhiều thí nghiệm quan trọng được thực hiện trong phòng thí nghiệm, để đảm bảo độ tin cậy của việc cấp điện liên tục và chất lượng là một vấn đề quan trọng đối với đội ngũ bảo trì của NTU. Do đó, Elipse Power là giải pháp được áp dụng để điều khiển và giám sát các trạm điện của trường. Dự án được thực hiện trong tháng 11-2004.
GIẢI PHÁP
Hình 2-Cấu trúc hệ thống
Với mục tiêu tối ưu hoá việc quản lý và bảo trì các thiết bị điện trong các trạm điện phức tạp và phân tán, NTU muốn tích hợp cả 120 trạm điện, nâng cấp các rơ le bảo vệ với giao thức IEC 61850 và áp dụng GOOSE để hoàn thiện chiến lược điều phối mạng lưới điện. Hơn nữa, hệ thống sẽ giao tiếp với các thiết bị bằng các giao thức truyền thống như Modbus, BACnet và với cả hệ thống video giám sát.
Hình 3- Giao diện Elipse Power để giám sát và điều khiển trạm chính
Elipse Power có nhiều nguồn tài nguyên như giám sát-điều khiển theo thời gian thực, lịch sử các cảnh báo, biểu đồ các sự kiện và xu hướng, điều khiển máy cắt, CBM, phân tích sự cố, phân tích chất lượng điện, báo cáo năng lượng và cài đặt các thông số IED trực tuyến. Ngoài những tính năng trên, một thư viện được phát triển để dự đoán mức tiêu thụ năng lượng của mạng lưới các trạm theo tiêu chuẩn của Công ty điện lực Đài Loan (TPC). Với tính năng dự phòng, hai máy chủ Elipse Power chạy ở chế độ dự phòng Hot/Standby, đảm bảo đáp ứng giải pháp dự phòng cho hệ thống giám sát-điều khiển.
Hình 4-Giao diện Elipse Power thể hiện toàn bộ các trạm điện phân phối
LỢI ÍCH
Cải thiện hiệu suất và kéo theo việc giảm chi phí vận hành.
Giảm tổn thất kỹ thuật do vận hành dưới sự giám sát và điều khiển của rơ le bảo vệ và motor feeders
Quản lý năng lượng tốt hơn do các phân tích và báo cáo năng lượng.
Giảm thời gian ngừng hệ thống
Chứng nhận truyền thông KEMA IEC 61850 Level A
THÔNG TIN KỸ THUẬT
Khách hàng: Đại học Quốc gia Đài Loan (NTU) Đơn vị tích hợp hệ thống: Baufarm Enterprise Co., Ltd. Gói phần mềm sử dụng: Elipse Power Nền tảng phần mềm: Microsoft Windows Server 2008 R2 Số lượng license: 2 Số lượng thông tin (tag): 60,000 Giao thức (I/O Driver): IEC 61850, Modbus, BACnet

120 trạm điện phân phối của Đại học quốc gia Đài Loan (NTU) được giám sát-điều khiển bằng Elipse Power

12/08/2017

Giải pháp được phát triển bởi Elipse Software để điều khiển thiết bị điện của 120 trạm điện phân phối ở Đại học Quốc gia Đài […]

12/08/2017

Điều khiển sa thải phụ tại bằng phần mềm Elipse Power cho hệ thống điện của CENPES II
Điều khiển sa thải phụ tại bằng phần mềm Elipse Power cho hệ thống điện của CENPES II
Elipse Power triển khai hệ thống xa thải phụ tải cho Trung tâm dịch vụ của Petrobras's Cenpes Expansion Augusto Ribeiro Mendes Filho Elipse Software's Media Relations
YÊU CẦU
Được biết đến là trung tâm nghiên cứu lớn nhất về dầu mỏ của châu Mỹ La tinh, Trung tâm nghiên cứu Leopoldo Americo Miguez de Mello (Cenpes) là đơn vị chịu trách nhiệm cho hoạt động nghiên cứu và phát triển và kỹ thuật cơ bản của Petrobras. Được thành lập ngày 4 tháng 12 năm 1963, nhiệm vụ của Cenpes là cung cấp và dự kiến các giải pháp sáng tạo công nghệ cho ngành công nghiệp dầu mỏ và các nguồn năng lượng khác. Để làm tăng tính tin cậy và khả năng sẵn sàng cung cấp năng lượng, trạm biến áp của Cenpes kết nối tới hai đường dây cấp điện và bổ sung thêm các máy phát điện (gồm sáu máy phát) làm việc dự phòng kiểu quay vòng, để đảm bảo cấp điện khi sự cố đối với một trong các nguồn cấp. Tuy nhiên, điều quan trọng cần có một hệ thống sa thải phụ tải nhằm đảm bảo rằng bất cứ khi nào một trong các nguồn cấp điện ngừng hoạt động, nhà máy không hoàn toàn bị dừng lại, từ đó giữ được các hoạt động của tải được ưu tiên. Để đáp ứng yêu cầu này, Trung tâm dịch vụ của Cenpes Expansion lựa chọn module sa thải phụ tải (Load Discharge) của Elipse Power. Module này được Elipse Soffware phát triển với tính năng mạnh mẽ thực hiện một thuật toán với mục đích xác định các lệnh trao đổi và được thực thi bởi các IED (thiết bị điện thông minh), để đảm bảo các trạm biến áp được tiếp tục vận hành trong trường hợp có sự cố trong lưới điện. Lưu ý, dự án này có sự tham gia của Orteng Equipment and Systems, Automalógica Automation Systems, và PowerSysLab, đây là các công ty đã phát triển và thực hiện hệ thống xử lý của Cenpes.
GIẢI PHÁP
Để triển khai dự án bằng giải pháp Elipse Power, việc tự động tính toán để thiết lập và chọn lựa tốt nhất phụ tải nào để được loại bỏ, điều này dựa trên mức độ quan trọng hay ưu tiên của mỗi tải khi cần thiết. Quá trình tính toán này được diễn ra bất cứ khi nào có sự thay đổi trong cấu trúc liên kết hoặc có sự biến động công suất của hệ thống, khi đó tạo nên kết quả mới. Như vậy, công nghệ này cho phép người vận hành dự đoán những tải nào bị ngắt kết nối cho mỗi trường hợp mất nguồn thậm chí trước khi sự kiện đó xảy ra.
Hình 1- Màn hình truy cập vào ứng dụng
Để thể hiện trên màn hình, hệ thống sử dụng một thang màu để thể hiện tốt hơn những tải nào được ngắt hoặc không nếu có sự kiện mất nguồn. Ví dụ, những tải có màu đỏ thể hiện chúng sẽ bị ngắt. Những tải có màu xanh lá cây là những tải có sẵn nhưng không dự kiến được loại bỏ. Cuối cùng, những tải màu xám là những tải không được sử dụng đến. Ngoài vệc xác định liệu một tải có bị ngắt trong trường hợp có sự kiện mất nguồn, phần mềm cũng chỉ ra cho người vận hành về sự ảnh hưởng nhiều hay ít thông qua một giá trị ưu tiên được thể hiện ngay bên trái với mã hiệu định trước trên màn hình. Giá trị này càng gần 100 thì càng có khả năng bị sa thải (mất nguồn cấp) Năng lượng tiêu thụ của mỗi phụ tải ở thời điểm hiện tại có thể được nhìn thấy ngay bên phải của mã tải. Tổng công suất phải được sa thải (Công suất đưa vào) và trên thực tế một trong số đó sẽ bị sa thải (công suất được tính toán để xử lý) nếu có sự cố mất nguồn máy phát điện này được giám sát, và thể hiện thông tin ở phía bên dưới màn hình.
Hình 2-Màn hình thiết kế mà những tải sẽ bị sa thải (màu đỏ) nếu máy phát GE-025 101-B bị dừng
Elipse Power điều khiển việc kiểm soát tất cả các phụ tải được cung cấp bởi một nhóm bao gồm sáu máy phát điện, ba trong số đó được coi là máy phát điện chính, chạy bằng nhiên liệu xăng với công suất phát 8,4MW; và ba máy phát khẩn cấp khác, chạy bằng nhiên liệu dầu diesel, công suất phát 7,5MW. Các máy phát khẩn cấp sẽ chỉ được kích hoạt trong những trường hợp thiếu công suất để cung cấp cho các thiết bị chính, có sự ưu tiên cao, ví dụ như trung tâm xử lý dữ liệu tích hợp (ICPD) và trung tâm dịch vụ. Sự ưu tiên của các phụ tải cần xem xét tầm quan trọng của chúng theo yêu cầu của hệ thống. Trong trường hợp này, việc duy trì các trung tâm xử lý dữ liệu và dịch vụ quan trọng hơn việc duy trì nhà máy xử lý nước và toà nhà hành chính của Petrobras. Thông qua màn hình cấu hình, Elipse Power cho phép kích hoạt hoặc vô hiệu hoá sự giám sát các kịch bản loại sa thải tải khác nhau, nhằm đảm bảo hệ thống sẽ vận hành thống nhất. Do đó, có thể kích hoạt chức năng giám sát kịch bản sa thải cho một trong các máy phát điện, cho phép phần mềm dự đoán các phụ tải sẽ bị sa thải nếu máy phát không cung cấp đủ công suất. Cũng với màn hình này, người vận hành có thể giám sát tổng công suất (giá trị danh nghĩa) và công suất sẽ được cấp bởi những máy phát điện và đường dây truyền tải của Light tại cùng thời điểm. Tổng công suất được cung cấp qua đường truyền Light và các máy phát điện, cũng như tổng công suất tiêu thụ bởi các tải, cũng được thể hiện trên màn hình.
Hình 3-Màn hình cài đặt hệ thống
Trước đây, khi không có hệ thống xử lý, nhà máy có thể bị tắt hoàn toàn nếu có một vấn đề trong hệ thống đường dây truyền tải nguồn điện và nó sẽ vẫn ở trạng thái này cho đến khi sự cố được giải quyết. Ngày nay, với việc sử dụng hệ thống xử lý tải, chỉ một nhóm phụ tải tối thiểu sẽ cần được ngắt ra trong tình huống tương tự. Hệ thống này cho phép các tải được ưu tên luôn luôn được cấp nguồn, tránh bị mất nguồn hoặc gây hư hỏng toàn bộ nhà máy. Đối với điều này, Elipse Power hỗ trợ cho các IED bảo vệ phụ tải trở nên nhạy cảm trước các sự cố, giúp chúng phản ứng nhanh bằng việc mở máy cắt của tải khi có bất kì sự kiện mất nguồn. Chú ý rằng điều này sẽ xảy ra do phần mềm, và hoàn toàn tương thích với nhiều thiết bị có trên thị trường, trong trường hợp này, giao thức IEC 61850 được sử dụng để giao tiếp với các IED trong trung tâm dịch vụ. Khi được Elipse Software hỗ trợ làm tăng khả năng phản ứng, máy cắt kết nối với một tải chỉ mở ra khi xảy ra mất nguồn, và sự kiện này được thông báo trước bởi IED liên kết với máy phát hoặc đường dây bị mất nguồn. Và để truyền thông tin này với tốc độ cao, chúng tôi lựa chọn sử dụng các bản tin GOOSE, do đó bỏ qua xử lý của các bản tin thông qua phần mềm, các IED trao đổi dữ liệu trực tiếp. Trong ngắn hạn, mục tiêu mong muốn với việc triển khai Elipse Power được cho rằng ngay cả các trường hợp nguồn năng lượng không có hoặc không đủ, nhà máy vẫn được giữ cân bằng thông qua việc sa thải của các phụ tải không quan trọng, để tăng cường công suất cho những trung tâm quan trọng nhất trong quá trình vận hành của nhà máy. Vì vậy, ngoài việc loại bỏ hoạt động của những người vận hành, phần mềm cũng có thể sử dụng một cách hợp lý năng lượng cấp bởi các nguồn cấp, do đó, làm giảm sự lãng phí điện năng và sự truyền tải các chất gây ô nhiễm vào khí quyển, bởi việc các máy phát điện sử dụng dầu mỏ và khí đốt để hoạt động
Hình 4-Màn hình thể hiện sơ đồ năng lượng một sợi, đại diện cho hệ thống điện tại trạm Cenpes
LỢI ÍCH
Giảm thiểu sự cố hỏng hóc của các phụ tải ưu tiên, từ đó góp phần làm giảm thời gian phục hồi của hệ thống: tổn hao và tái xử lý lại quá trình sản xuất.
Ít đốt dầu và khí đốt do các máy phát điện sử dụng để tạo ra năng lượng: Elipse Power chỉ ra các điểm thích hợp và tối ưu nhất, từ đó giảm chi phí cho nhiên liệu hoá thạch và các tác động tới môi trường do việc phát thải các chất ô nhiễm vào khí quyển.
Phát hiện các tính huống rủi ro, bởi vì Elipse Power tính toán tất cả các phụ tải được tắt nhằm đảm bảo cấp điện liên tục. Điều này giúp dự đoán các sự kiện trong đó việc tách phụ tải do không có khả năng đáp ứng đủ công suất và cấp đủ công suất cho các phụ tải ưu tiên.
Giảm các đầu tư vào phần cứng, bởi vì thực tế lElipse Power tương thích với IEC61850, do đó có thể sử dụng các thông tin và tài nguyên của các IED đã có sẵn trong nhà máy.
Chi phí vận hành và bảo dưỡng thấp hơn, bởi vì Elipse Power cho phép các chức năng quản lý phụ tải bởi phần mềm Elipse và hệ thống SCADA được tích hợp trên một nền tảng duy nhất.
THÔNG TIN KỸ THUẬT
Khách hàng: Petrobras Đơn vị tích hợp hệ thống: Automalógica Gói phần mềm sử dụng: Elipse Power Số lượng license: 1 Nền tảng phần mềm: Windows XP Số lượng thông tin (tag): 20.317 Giao thức (I/O Driver): IEC 61850

Điều khiển sa thải phụ tại bằng phần mềm Elipse Power cho hệ thống điện của CENPES II

12/08/2017

Elipse Power triển khai hệ thống xa thải phụ tải cho Trung tâm dịch vụ của Petrobras’s Cenpes Expansion Augusto Ribeiro Mendes Filho Elipse Software’s Media […]

12/08/2017

Tự động hóa trạm điện CRUZ ALTA của CPFL với phần mềm Elipse Power và giao thức IEC 61850, DNP3
Tự động hóa trạm điện CRUZ ALTA của CPFL với phần mềm Elipse Power và giao thức IEC 61850, DNP3
Giải pháp của Elipse Power cung cấp việc tích hợp nhanh chóng với thiết bị của trạm biến áp đặt tại Olympia (SP), bằng cách sử dụng giao thức IEC61850 và DNP3, từ đó loại bỏ được việc sử dụng các gateway hoặc điều khiển từ xa. Augusto Mendes Ribeiro Filho Elipse Software's Media Relations Francisco Morais CPFL Serviços's Transmission Systems Working Manager
YÊU CẦU
CPFL Energia là công ty cổ phần hoạt động trong ngành điện lực của Brazil, thông qua các công ty con riêng trong lĩnh vực phân phối, phát điện, marketing năng lượng và các dịch vụ cơ sở hạ tầng cho việc lắp đặt điện. Đi đầu trong lĩnh vực phân phối với 13% thị phần tại các thị trường trong nước, Tập đoàn CPFL phân phối năng lượng tới tổng cộng 7,1 triệu khách hàng, phục vụ 569 thị trấn, thành phố tại các bang São Paulo, Rio Grande do Sul, Paraná, và Minas Gerais. Trong mảng dịch vụ, nơi công ty đã hoạt động từ năm 2002, công ty có hơn 2.300 MVA công suất lắp đặt trong các trạm biến áp và hơn 500km đường dây truyền tải, tại các cấp điện áp khác nhau từ 13.8 tới 230kV. Gần đây, công ty kinh doanh dịch vụ của tập đoàn, CPLT Serviços, được tập đoàn Guarani thuê để thực hiện triển khai xây dựng hệ thống tích hợp cho trạm 138kV, thiết lập chế độ Simple Tap Sectioning, và để lắp đặt các ngăn lộ chuyển đổi 25/31,5MVA, 138-13.8kV, trong thành phố Olypia (SP). Sự điều chỉnh này là cần thiết để đáp ứng quy định hiện tại, yêu cầu các nhà máy phối hợp phát năng lượng được kết nối trực tiếp tại trạm hoặc tại đường dây truyền tải, khi nhà máy nằm trong cấu hình phân đoạn. Đây là trường hợp của nhà máy Cruz Alta, thuộc tập đoàn Guarani, được chỉ ra trong các nghiên cứu kết nối. Trong bối cảnh này, trạm biến áp trước đây được sử dụng,giám sát và vận hành độc quyền của nhà máy, giờ thuộc hệ thống truyền tải của địa phương, chịu trách nhiệm về vận hành và giám sát của nó. Để thực hiện điều này, cần thiết phải thiết lập một hệ thống giám sát điều khiển (Supervisory Control System -SCS), đáp ứng các tiêu chuẩn của CPFL Paulista, một công ty từ tập đoàn CPFL Energia. Phạm vi đầy đủ của CPFL Services bao gồm việc cung cấp và quản lý các nghiên cứu, các dự án, tính năng kỹ thuật của thiết bị và các hệ thống, xây dựng, khai thác và sự cấp điện của trạm, cũng như phân đoạn của đường dây truyền tải 138kV Barretos-São José do Rio Preto, CPFL. Trong phạm vi này là cung cấp một hệ thống giám sát và điều khiển cho phép giám sát và điều khiển thiết bị của trạm Santa Cruz, trạm đã trở thành một phần của hệ thống truyền tải của CPFL, nhưng chi tiết ở trên. Chương trình tiếp theo, CPFL Serviço đã quyết định sử dụng Elipse Power, đây là phần mềm giải pháp dành riêng cho lĩnh vực năng lượng mà có thể giao tiếp thông qua giao thức DNP3 và IEC61850 với những thiết bị trạm khác nhau (rơ le bảo vệ, máy cắt, máy biến áp, .v.v.). Việc thực hiện tích hợp nhanh này, phần mềm truyền tất cả những thông tin về trạng thái hiện tại của mỗi thiết bị này tới trung tâm vận hành hệ thống của CPFL (SystemOperation Center-SOC), có trụ sở tại Campinas (SP), và tới phòng vận hành đặt cạnh chính trạm biến áp, tại Olypia. Bên cạnh khả năng giám sát, Elipse Power cho phép gửi những lệnh điều khiển từ xa tới các rơ le thông qua trung tâm điều khiển hệ thống của CPFL hoặc thông qua phòng vận hành tại trạm điện. Ở dự án này, sự tham gia của AFAP Electro Mecânica de Eletrônica và ECTECH Projetos e Automaçao đóng vai trò rất quan trọng cho cho sự thành công, đây là các công ty đối tác ký hợp đồng thầu phụ với CPFL Services để lắp đặt hệ thống giám sát và điều khiển. Các rơ le bảo vệ được sử dụng trọng dự án này là của Schweitzer, cũng là một đối tác của CPFL Serviços.
Hình 1- Sơ đồ cấu trúc hệ thống
GIẢI PHÁP
Được xây dựng vào tháng 5 năm 2012, mục đích của trạm là nâng điện áp của nhà máy Guarani–đơn vị Cruz Alta, tại Olypia, từ 13.8 lên 138kV. Sau khi nâng áp, năng lượng sau đó được cấp lên hệ thống điện và tự do trên thị trường.
Hình 2-Màn hình ứng dụng của đường dây truyền tải đi qua trạm Barretos, Cruz Alta, và São José do Rio Preto
Từ kinh nghiệm có được từ các dự án khác, CPFL Serviços đã quyết định triển khai Elipse Power. Qua những màn hình của hệ thống, những người vận hành có thể theo dõi trạng thái hiện tại của các máy cắt và dao cách ly, ngoài việc theo dõi những thông số điện khác nhau được quan sát tại cấp trạm (điện áp, dòng điện và công suất). Ví dụ, chỉ cần nhấp (click) chuột lên biểu tượng đại diện cho máy cắt, các thông tin của các phép đo và các lệnh điều khiển sẽ hiển thị trên màn hình kèm đối tượng. Ví dụ, nếu xảy ra sự cố ngắn mạch trong một khu vực của đường dây truyền tải, người vận hành sau khi xác nhận và đảm bảo việc loại bỏ các lỗi, có thể gửi một lệnh tới rơ le bảo vệ để nó đóng lại máy cắt, trước đó bị ngắt để cô lập vùng bị ảnh hưởng, nhờ đó khôi phục lại dòng điện. Các lệnh từ phần mềm này có thể được thực hiện từ cả phòng vận hành trạm và trung tâm điều khiển hệ thống (SOC) của CPFL Paulista, đặt tại Campinas.
Hình 3-Màn hình minh hoạ các cửa sổ lệnh điều khiển một máy cắt đường dây của trạm điện
Elipse Power cũng cung cấp một hệ thống cảnh báo để báo động cho những người vận hành về những sự kiện xảy ra trong trạm. Tại phía dưới cùng của tất cả màn hình ứng dụng, phần mềm thông báo (theo thời gian thực) rơ le nào có tác động ngắt, pha (A, B hay C) khi có sự cố xảy ra, ngày, giờ, và tên của người vận hành chịu trách nhiệm xác định vấn đề diễn ra trong hệ thống và trong phiên trực. Ngoài ra, Elipse Power cho phép xem toàn bộ trình tự các sự kiện, có khả năng lựa chọn khoảng thời gian nào muốn theo dõi. Để làm điều này, người dùng chỉ cần cung cấp thông tin về ngày giờ bắt đầu và kết thúc, kiểm tra các hộp thoại xác nhận tương ứng trên màn hình, từ đó phần mềm có thể thu thập và hiển thị tất cả các cảnh báo đã được lưu giữ trong khoảng thời gian đó. Cuối cùng, ứng dụng cũng cho phép người sử dụng in báo cáo dạng PDF bao gồm tất cả các thông tin mong muốn có liên quan tới hệ thống.
Hình 4-Màn hình hiển thị các sự cố được ghi chú từ 2/1 đến 7/3 năm 2012
LỢI ÍCH
Tích hợp nhanh với thiết bị điều khiển, bảo vệ của trạm thông qua giao thức IEC61850
Dễ dàng giao tiếp với trung tâm điều khiển hệ thống SOC của CPFL thông qua giao thức DNP3.
Giao diện thân thiện, cho phép giám sát theo thời gian thực trạng thái hiện tại của trạm, thiết bị và những thông số điện (điện áp, dòng điện và công suất).
Gửi các lệnh từ xa tới các rơ le trong trạm
Hiển thị các sự kiện theo thời gian thực có thể tác động lên trạm.
Ghi nhận các sự cố đã xảy ra, để lựa chọn khoảng thời gian nào bạn muốn giám sát.
Có khả năng in các báo cáo ở dạng file PDF cho những sự cố được ghi nhận và thiết lập bằng phần mềm.

Tự động hóa trạm điện CRUZ ALTA của CPFL với phần mềm Elipse Power và giao thức IEC 61850, DNP3

12/08/2017

Giải pháp của Elipse Power cung cấp việc tích hợp nhanh chóng với thiết bị của trạm biến áp đặt tại Olympia (SP), bằng cách sử […]

12/08/2017