máy tính trạm điện (2)

GIẢI PHÁP PHẦN CỨNG CHO TRẠM ĐIỆN 110 – 220 – 500kV

Mục tiêu hệ thống

Giám sát và điều khiển bay, bảo vệ relay và I/O; thu thập dữ liệu (SCADA/historian); đảm bảo thời gian thực cho tín hiệu bảo vệ (GOOSE/SMV) và tính sẵn sàng cao; phân vùng an toàn mạng giữa OT/IT; truy cập từ xa an toàn tới trung tâm điều độ.

Kiến trúc tổng quát (3 tầng)

Tầng Bay (Bay Level)

  • Relay bảo vệ, I/O local, bộ chuyển đổi analog/digital, bộ đo.
  • Kết nối trực tiếp vào switch bay (cổng copper/fiber) — ưu tiên latency thấp cho GOOSE/SMV.

Tầng Mạng Trạm (Station LAN)

  • Hệ thống switch công nghiệp managed tạo ring hoặc dual-homing (RSTP / G.8032 / PRP/HSR tuỳ yêu cầu).
  • Phân VLAN theo chức năng (Protection, SCADA, Engineering, CCTV/Office).
  • Time server (GPS/PTP) cho đồng bộ thời gian.

Tầng Điều Khiển & Trung Tâm (Control Room / WAN)

  • Máy tính công nghiệp (IPC): SCADA server, historian, ứng dụng phân tích, giao diện HMI mềm nếu cần.
  • HMI: panel cảm ứng cho operator room và local HMI ở từng tủ bay nếu cần thao tác cục bộ.
  • Router công nghiệp: kết nối WAN (MPLS/leased line/LTE backup), VPN site-to-site tới trung tâm điều độ; firewall/IDS/IPS.

BOM ĐỀ XUẤT (TINH CHỈNH THEO YÊU CẦU)

  • Router công nghiệp: 1 unit (dual-WAN, IPsec, LTE backup)

  • Switch công nghiệp managed: 3–10 unit (tùy số bay), có SFP ports, din-rail/19”

  • IPC SCADA server (industrial grade) + redundant storage

  • HMI panel: 1 (Control Room) + 1–n local HMI

  • Time server GPS: 1 unit

  • Fiber SFP modules & patch panels, fiber optic cables (single-mode)

  • UPS cho control room, PDUs, surge protectors

Lưu ý theo mức điện áp (110 / 220 / 500 kV)

  • Kiến trúc cơ bản giống nhau, khác nhau chủ yếu về số lượng, chiều dài tuyến cáp, yêu cầu latency và availability cho hệ thống bảo vệ.

  • Trạm 500 kV: khuyến nghị sẵn sàng cao hơn (PRP/HSR, dual-homing, nhiều server/historian dự phòng).

Untitled design

THIẾT BỊ & YÊU CẦU KỸ THUẬT

Máy tính công nghiệp (IPC)

  • Vai trò: SCADA server, data historian, gateway protocol (OPC UA, IEC 61850 client/server), ứng dụng xử lý sự kiện và logging.

  • Yêu cầu: CPU đa nhân, ECC RAM, SSD enterprise (RAID if required), 24/7 operation, chassis công nghiệp, redundant PSU (tùy), khả năng mounting rack.

  • Software: SCADA (Siemens/GE/WinCC/VTScada/… tùy khách hàng), backup tự động, bản vá có kiểm duyệt.

HMI (Human Machine Interface)

  • Vai trò: giao diện thao tác/operator, hiển thị sơ đồ, alarm, control local.

  • Yêu cầu: panel cảm ứng 10–24″, độ sáng/độ bền công nghiệp, IP rating nếu đặt ngoài tủ, hỗ trợ OPC UA/Modbus/IEC 61850 client.

Switch công nghiệp (Managed Industrial Switch)

  • Vai trò: mạng LAN OT, ring redundancy, phân VLAN, QoS, IGMP snooping cho CCTV.

  • Yêu cầu tính năng:

+ Managed Layer 2/Layer 3 cơ bản, VLAN, QoS, ACL.

+ RSTP / ERPS (G.8032) hoặc PRP/HSR cho hệ thống bảo vệ yêu cầu độ sẵn sàng rất cao.

+ SFP fiber ports (single-mode cho khoảng xa), hỗ trợ -40 → +70°C nếu cần, DIN-rail/19″ rack mount.

+ SNMP, Syslog, LLDP, khả năng ACL/port-security.

Router công nghiệp

  • Vai trò: kết nối WAN, VPN site-to-site, path diversity, định tuyến.

  • Yêu cầu: IPsec VPN, firewall cơ bản, QoS, dual-WAN, support BGP/OSPF nếu cần, LTE/5G backup option, serial / IEC 60870/gateway cho legacy devices, remote management (SSH/HTTPS), AAA (RADIUS/TACACS).

Giao thức & Chuẩn

  • IEC 61850 (MMS/GOOSE/SMV) — chuẩn ưu tiên cho relay và IED hiện đại.

  • IEC 60870-5-104 (hoặc DNP3) — cho SCADA truyền thống khi cần.

  • OPC UA cho interoperability giữa SCADA và hệ thống IT.

  • IEEE 1588 (PTP) hoặc NTP cho đồng bộ thời gian; PTP cho độ chính xác cao.

  • IEC 62439-3 (PRP/HSR) nếu cần availability cực cao cho dữ liệu bảo vệ.

 

    1.