Hệ thống giám sát năng lượng Scada

Trong thực tế, ở Việt Nam đã xuất hiện nhiều hệ thống tự động điều khiển giám sát hoạt động, nhưng tính tích hợp chưa cao. Hầu hết hệ thống này thường dành cho các ứng dụng lớn, do đó giá thành tương đối cao, không phù hợp với nhiều nhà máy, xí nghiệp. Chính vì vậy, việc nghiên cứu thiết kế một hệ thống điều khiển giám sát và thu nhập dữ liệu (Scada) để quản lý, giám sát hoạt động tại các nhà máy, xí nghiệp ở Việt Nam là công việc thiết thực và cần thiết.

Scada là gì?

Scada là từ viết tắt của Supervisory Control And Data Acquisition (Điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu). Nó không những là một hệ thống điều khiển đầy đủ mà còn là hệ thống giám sát.

Hệ thống Scada là hệ thống tự động hóa, với chức năng quản lý và giám sát toàn bộ hệ thống điện của tòa nhà hay khu công nghiệp giúp nâng cao hiệu quả công trình, hiện đại hoá, tiết kiệm điện năng tiêu thụ, bảo vệ môi trường.

Scada thực hiện việc giám sát hệ thống điện qua thiết bị theo dõi các thông số kỹ thuật chính của nguồn điện như: kW, KVA,... Đây là những thông số cần được giám sát chặt chẽ vì có ảnh hưởng rất lớn tới việc vận hành tất cả thiết bị sử dụng điện của tòa nhà hay trong sản xuất công nghiệp.

Quản lý tốt các tham số này đồng nghĩa với việc giảm chi phí vận hành của tòa nhà, nhà máy; nâng cao hiệu quả sử dụng thiết bị. Các tham số đều được đo bằng bộ đo đếm điện năng kỹ thuật số nối mạng, thể hiện thông số trên màn hình máy tính và lưu trữ dữ liệu. Hệ thống Scada giúp quản lý các khoản đầu tư cho toàn bộ hệ thống điện một cách hiệu quả nhất.

Nguyên lý hoạt động

Một hệ thống Scada bao gồm một hay nhiều máy tính, dùng kèm với một phần mềm ứng dụng thích hợp. Một hệ thống Scada sẽ thu thập thông tin, truyền thông tin trở lại vị trí trung tâm, sau đó cảnh báo trạm chính đã có sự cố xảy ra, cần thực hiện các phân tích và điều khiển, xem xét liệu sự cố đó có nguy cấp hay không, rồi hiển thị thông tin theo một dạng logic và có tổ chức nhất định.

Qua các giao diện HMI hiển thị trên máy tính, người vận hành sẽ quan sát được trực quan hệ thống đang làm việc như thế nào, biểu đồ phụ tải của mỗi cụm phụ tải, in ấn, gửi báo cáo, theo dõi tiến trình, xu hướng gia tăng phụ tải, từ đó đề ra phương án vận hành tối ưu, linh hoạt hệ thống trong từng thời điểm thích hợp, giảm tổn thất điện năng cho mạng lưới điện, giảm tổn hao các dạng năng lượng khác.

Lợi ích của hệ thống

Hệ thống quản lý điện năng giúp nhà quản lý đánh giá sự tiêu thụ điện năng một cách tự động, liên tục và chính xác để thực hiện tiết kiệm chi phí và năng lượng.

Hệ thống quản lý điện năng giúp giám sát chất lượng nguồn điện để làm giảm bớt nguy cơ rủi ro.

Hệ thống là công cụ chẩn đoán chính xác, giảm tối thiểu thời gian chết của các thiết bị, máy móc.

Hệ thống giúp nâng cao độ tin cậy và tính liên tục của hệ thống.

Hệ thống nâng cao hiệu quả hoạt động, giảm chi phí sản xuất.

Hệ thống giúp giảm chi phí quản lý.

Hệ thống giúp tiết kiệm, giảm thiểu điện năng dư thừa.

Scada giúp tăng độ an toàn cho thiết bị, cho hệ thống, cho người vận hành.

Ngoài ra Scada con là hệ thống mở, linh hoạt và nhiều ưu điểm khác như:

- Giảm thời gian, chi phí nhân công để ghi lại dữ liệu từ các đồng hồ cơ, nhập vào file excel tạo báo cáo mỗi tháng.

- Giảm được sơ sót trong quá trình thu thập dữ liệu bằng tay, tăng độ chính xác trong do lường.

- Kiểm soát dữ liệu điện năng liên tục 24/7 tại bất kỳ trạm làm việc nào.

- Khả năng đáp ứng nhanh với bất kỳ sự cố điện nào thông qua các cảnh báo, giảm được thời gian dừng máy.

- Giảm thời gian xử lý sự cố do dữ liệu được thu thập đầy đủ, chụp được dạng sóng của nguồn điện khi sự cố xảy ra.

- Theo dõi toàn tải của nhà xưởng theo thời gian thực, hữu ích cho việc lên kế hoạch tiết kiệm.

- Có khả năng tạo các báo cáo về điện năng tiêu thụ ở dạng bảng, dạng đồ thị, xuất ra file Excel.

- Kiểm tra hóa đơn điện lực thông qua báo cáo về năng lượng sử dụng.

- Xác định các nhiễu, sóng hài là do nguồn điện lực xông vào hay do các thiết bị của nhà máy gây ra. Giảm thời gian xác định nguyên nhân.

- Xác định loại nhiễu nào: Tăng/ giảm điện áp; sóng hài, xung điện áp…

- Duy trì mức tải cho thiết bị hợp lý, tránh trường hợp non hay quá tải.

- Đưa ra quyết định đầu tư cho các thiết bị cấp nguồn chính xác khi cần mở rộng nhà máy