Hệ thống SCADA cho hệ thống điều khiển và đo đếm điện năng trong nhà máy sản xuất

Hệ thống SCADA cho hệ thống điều khiển và đo đếm điện năng trong nhà máy sản xuất

GIỚI THIỆU

Tập đoàn Hóa chất Thịnh Vượng Đài Loan (TPCC) là một công ty con của Tổng công ty Xi măng Đài Loan (TCC). TCC hiện có khoảng 17 công ty con. TPCC là công ty đầu tiên sản xuất phenol tại Đài Loan. Nhà máy sản xuất của TPCC được đặt tại Cao Hùng (Kaoshiung) và sản xuất các thành phần hóa chất như:  phenol, acetone, propylene phenol, cyclohexane và maleic  anhydride.

NHU CẦU

Cho đến nay, TPCC vẫn chưa có bất cứ một hệ thống SCADA cho việc quản lý điện nào tại nhà máy. Do vậy, tất cả các thông số và dữ liệu điều cần phải được ghi chép thường xuyên bởi nhân viên tại công trường. Thêm vào đó, toàn bộ nhà máy cũng có thêm một vài trung tâm phụ tải để thống kê lượng điện tiêu thụ hàng tháng. Các kỹ sư phụ trách cần nhập tất cả các số liệu vào file Exel để phục vụ cho việc báo cáo và phân tích. Cho dù việc điều hành rất là đơn giản và dễ hiểu, tuy nhiên việc này vẫn rất tốn thờ gian cho việc tính toán và không thể cho phép mở rộng bất kỳ một phân tích hay báo cáo số liệu chuyên sâu nào.

Hình 1- Nhà máy sản xuất của TPCC

YÊU CẦU

• Đọc điện áp đầu vào của 2 đường dây tới với điện áp 69KV và nhu cầu điện năng từ Công ty Điện lực Đài Loan.
• Đọc và giám sát lưới điện của các trạm, bao gồm các thông số đo lường từ các rơ le bảo vệ và các đồng hồ điện.
• Đọc và giám sát các dữ liệu của đồng hồ điện chính MCC
• Thể hiện các tính toán về nhu cầu điện năng và các cảnh báo
• Báo cáo theo chuẩn ngày/tháng/năm
• Có khả năng cho TPCC tạo các báo cáo riêng cho mỗi trung tâm tải và tạo các báo cáo 1 cách tự động.
• Các báo cáo nâng cao và truy vấn thông tin với kết quả nhanh.

Hình 2

ĐẶC TRƯNG PHẦN MỀM VÀ HỆ THỐNG

• Phần mềm Elipse Power
• Tổng số 20 000 điểm thông tin giám sát
• Tích hợp của các loại rơ le bảo vệ của các nhà sản xuất khác nhau (VAMP, ARTECQ)
• Tích hợp của nhiều loại giao thức-protocols  (IEC61850, MODBUS RTU, SNMP, .v.v.)

Hình 3

DỰ BÁO NHU CẦU

Tại Đài Loan, các công ty với quy mô lớn bị hạn chế lượng điện sử dụng bởi Công ty điện lực Đài Loan và TPCC là một trong những nhà máy có quy mô lớn. Phần mềm SCADA Elipse Power cung cấp khả năng đưa ra các dự báo các nhu cầu về điện năng vì vậy TPCC có thể dự đoán được việc sử dụng điện năng nhằm tránh việc sử dụng quá nhiều.

 Dự báo nhu cầu

Hình 4 là phần màn hình dự báo nhu cầu về điện năng. Chức năng dự báo nhu cầu điện năng sẽ tính toán các số liệu và đưa ra các thông tin cảnh báo cho TPCC trước khi họ sử dụng vượt quá lượng điện năng đã bị giới hạn, vì vậy TPCC có thể kiểm soát được nhu cầu sử dụng điện trong sản xuất.

Hình 4-Dự báo nhu cầu điện năng

Tính toán hoàn trả tiền của Công ty Điện Lực Đài Loan

Công ty Điện lực Đài Loan (Taiwan Power Company-TPC) cung cấp đồng hồ điện tính theo một chiều cho TPCC. TPCC có 2 mạch điện kết nối tới (1 lấy từ TPC-đường dây A, 1 từ nguồn tự có-đường dây B). Khi TPC không cung cấp điện bằng đường dây A, thì đường dây B sẽ được sử dụng để cung cấp điện và điện năng cũng chạy tới TPC qua đường dây A. TPC đã không tính lượng điện năng này bởi vì đông hồ điện chỉ tính theo một chiều. Hình 5 là Báo cáo chỉ ra số lượng điện mà TPC đã không tính toán và số tiền họ cần phải trả lại cho TPPC.

Hình 5- Báo cáo lượng điện năng truyền về TPC đã không được tính

ĐỒ THỊ  QUÁ KHỨ

Phần mềm SCADA Elipse power sẽ cung cấp các đồ thị quá khứ của hệ thống SCADA. TPCC có thể dễ dàng phân tích và đánh giá các dữ liệu quá khứ

Đồ thị quá khứ

Với đồ thị dữ liệu quá khứ hình 6, khách hàng có thể chon bất cứ dữ liệu nào muốn thể hiện trên đồ thị quá khứ. Đối với TPCC, họ muốn thể hiện kết quả quá khứ của 3 đường khác nhau chỉ với 1 đồ thị giúp cho người quản lý và vận hành của TPCC có thể tính toán các dữ liệu giữa các ngày với nhau dựa trên sự biến đổi của 03 đường.

Hình 6 - Đồ thị dữ liệu quá khứ

SƠ ĐỒ CẤU TRÚC HỆ THỐNG

Hình 7- Sơ đồ cấu trúc hệ thống

CÁC LỢI ÍCH

• Dễ dàng giao tiếp giữa hệ thống và thiết bị trong toàn bộ nhà máy, hệ thống giám sát-điều khiển.
• Tiết kiệm nhiều thời gian cho việc thu thập dữ liệu từ tất cả các đồng hồ
• Dễ dàng chuyển đổi dữ liệu giữa các giao thức trong hệ thống.
• Cấu hình đơn giản và linh hoạt bằng các công cụ tiện ích.
• Các giao thức tiêu chuẩn quốc tế
• Hơn 450 giao thức sẵn có để lựa chọn khi xây dựng hệ thống giám sát điều khiển.

Hệ thống SCADA cho hệ thống điều khiển và đo đếm điện năng trong nhà máy sản xuất