TCVN 11996-4:2017 IEC 61850 4:2011 Mạng và hệ thống truyền thông tự động hóa HT điện-Phần 4: Quản lý hệ thống và dự án

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 11996-4:2017

IEC 61850-4:2011

MẠNG VÀ HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG TRONG TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG ĐIỆN - PHẦN 4: QUẢN LÝ HỆ THỐNG VÀ DỰ ÁN

Communication networks and systems for power utility automation - Part 4: System and project management

Lời nói đầu

TCVN 11996-4:2017 hoàn toàn tương đương với IEC 61850-4:2011;

TCVN 11996-4:2017 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E12 Lưới điện thông minh biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ TCVN 11996 (IEC 61850), Mạng và hệ thống truyền thông trong tự động hóa hệ thống điện gồm các phần sau:

1) TCVN 11996-1:2017 (IEC/TR 61850-1:2013), Mạng và hệ thống truyền thông trong tự động hóa hệ thống điện - Phần 1: Giới thiệu và tổng quan

2) TCVN 11996-3:2017 (IEC 61850-3:2013), Mạng và hệ thống truyền thông trong tự động hóa hệ thống điện - Phần 3: Yêu cầu chung

3) TCVN 11996-4:2017 (IEC 61850-4:2011), Mạng và hệ thống truyền thông trong tự động hóa hệ thống điện - Phần 4: Quản lý hệ thống và dự án

Bộ tiêu chuẩn IEC 61850 còn có các phần sau:

1) IEC TS 61850-2, Communication networks and systems in substations - Part 2: Glossary

2) IEC 61850-5, Communication networks and systems for power utility automation - Part 5: Communication requirements for functions and device models

3) IEC 61850-6, Communication networks and systems for power utility automation - Part 6: Configuration description language for communication in electrical substations related to IEDs

4) IEC 61850-7-1, Communication networks and systems for power utility automation - Part 7-1: Basic communication structure - Principles and models

5) IEC 61850-7-2, Communication networks and systems for power utility automation - Part 7-2: Basic information and communication structure - Abstract communication service interface (ACSI)

6) IEC 61850-7-3, Communication networks and systems for power utility automation - Part 7-3: Basic communication structure - Common data classes

7) IEC 61850-7-4, Communication networks and systems for power utility automation - Part 7-4: Basic communication structure - Compatible logical node classes and data object classes

8) IEC 61850-7-410, Communication networks and systems for power utility automation - Part 7-410: Basic communication structure - Hydroelectric power plants - Communication for monitoring and control

9) IEC 61850-7-420, Communication networks and systems for power utility automation - Part 7-420: Basic communication structure - Distributed energy resources logical nodes

10) IEC 61850-7-5, Communication networks and systems for power utility automation - Part 7-5: IEC 61850 - Modelling concepts1

11) IEC TR 61850-7-500, Communication networks and systems for power utility automation - Part 7-500: Basic information and communication structure - Use of logical nodes for modeling application functions and related concepts and guidelines for substations

12) IEC TR 61850-7-510, Communication networks and systems for power utility automation - Part 7-510: Basic communication structure - Hydroelectric power plants - Modelling concepts and guidelines

13) IEC TR 61850-7-520, Communication networks and systems for power utility automation - Part 7-520: Use of logical nodes to model functions of distributed energy resources¹

14) IEC 61850-8-1, Communication networks and systems for power utility automation - Part 8-1: Specific communication service mapping (SCSM) - Mappings to MMS (ISO 9506-1 and ISO 9506-2) and to ISO/IEC 8802-3

15) IEC TS 61850-80-1, Communication networks and systems for power utility automation - Part 80-1: Guideline to exchanging Information from a CDC-based data model using IEC 60870-5-101 or IEC 60870-5-104

16) IEC 61850-9-2, Communication networks and systems for power utility automation - Part 9-2: Specific communication service mapping (SCSM) - Sampled values over ISO/IEC 8802-3

17) IEC TR 61850-90-1, Communication networks and systems for power utility automation - Part 90-1: Use of IEC 61850 for the communication between substations

18) IEC TR 61850-90-2, Communication networks and systems for power utility automation - Part 90-2: Using IEC 61850 for communication between substations and control centres

19) IEC TR 61850-90-3, Communication networks and systems for power utility automation - Part 90-3: Using IEC 61850 for condition monitoring diagnosis and analysis

20) IEC TR 61850-90-4, Communication networks and systems for power utility automation - Part 90-4: Network engineering guidelines

21) IEC TR 61850-90-5, Communication networks and systems for power utility automation - Part 90-5: Use of IEC 61850 to transmit synchrophasor information according to IEEE C37.118

22) IEC 61850-10, Communication networks and systems for power utility automation - Part 10: Conformance testing

MẠNG VÀ HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG TRONG TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG ĐIỆN - PHẦN 4: QUẢN LÝ HỆ THỐNG VÀ DỰ ÁN

Communication networks and systems for power utility automation - Part 4: System and project management

1  Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các dự án liên quan đến hệ thống tự động hóa quá trình của hệ thống điện (UAS, hệ thống tự động hóa hệ thống điện), ví dụ như: hệ thống tự động hóa trạm biến áp (SAS). Tiêu chuẩn này xác định việc quản lý hệ thống và dự án cho hệ thống UAS có truyền thông giữa các thiết bị điện tử thông minh (IED) trong trạm biến áp thuộc nhà máy điện và các yêu cầu hệ thống liên quan.

Các quy định kỹ thuật của tiêu chuẩn này liên quan đến quản lý hệ thống và dự án đối với:

- quá trình kỹ thuật và các công cụ hỗ trợ;

- vòng đời của hệ thống tổng thể và các IED;

- đảm bảo chất lượng bắt đầu từ giai đoạn phát triển và kết thúc bằng ngừng sản phẩm và thôi hoạt động của UAS và các IED.

Mô tả các yêu cầu của quá trình quản lý hệ thống và dự án và các công cụ hỗ trợ đặc biệt cho kỹ thuật và thử nghiệm.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn dưới đây là cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn có ghi năm công bố thì áp dụng các bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất (kể cả các sửa đổi).

IEC 60848, GRAFCET specification language for sequential function charts (Ngôn ngữ đặc tả GRAFCET cho biểu đồ chức năng tuần tự)

IEC 61082 (tất cả các phần), Preparation of documents used in electrotechnology (Biên soạn các tài liệu dùng trong kỹ thuật điện)

IEC 61175, Industrial systems, installations and equipment and industrial products - Designations for signals and connections (Hệ thống, công trình lắp đặt và thiết bị công nghiệp và sản phẩm công nghiệp - Ký hiệu dùng cho các tín hiệu và kết nối)

IEC 61850-6, Communication networks and systems for power utility automation - Part 6: Configuration description language for communication in electrical substations related to IEDs (Mạng và hệ thống truyền thông trong tự động hóa hệ thống điện - Phần 6: Ngôn ngữ mô tả cấu hình cho truyền thông trong các trạm điện liên quan đến IED)

IEC 61850-7 (tất cả các phần), Communication networks and systems for power utility automation - Part 7: Basic communication structure (Mạng và hệ thống truyền thông trong tự động hóa hệ thống điện - Phần 7: Cấu trúc truyền thông cơ bản)

IEC 81346 (tất cả các phần), Industrial systems, installations and equipment and industrial products - Structuring principles and reference designations (Các hệ thống công trình lắp đặt công nghiệp, trang thiết bị và các sản phẩm công nghiệp - Các nguyên tắc cấu trúc và các ký hiệu tham chiếu)

IEC 81346-1, Industrial systems, installations and equipment and industrial products - Structuring principles and reference designations - Part 1: Basic rules (Các hệ thống công nghiệp, thiết bị và trang bị và các sản phẩm công nghiệp - Các nguyên tắc cấu trúc và các ký hiệu tham chiếu - Phần 1: Qui tắc cơ bản)

IEC 81346-2, Industrial systems, installations and equipment and industrial products - structuring principles and reference designations - Part 2: Classification of objects and codes for classes (Các hệ thống công nghiệp, thiết bị và trang bị và các sản phẩm công nghiệp - Các nguyên tắc cấu trúc và các ký hiệu tham chiếu - Phần 2: Phân loại các đối tượng và mã theo các loại)

3  Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa dưới đây.

3.1

Công cụ hỗ trợ (supporting tools)

Những công cụ hỗ trợ người sử dụng trong kỹ thuật, vận hành và quản lý UAS và các IED.

CHÚ THÍCH: Các công cụ này thường là một phần UAS.

3.1.1

Công cụ kỹ thuật (engineering tools)

Công cụ hỗ trợ việc tạo và lập tài liệu các điều kiện để làm thích nghi một hệ thống tự động với nhà máy (trạm biến áp) cụ thể và yêu cầu của khách hàng.

CHÚ THÍCH: Công cụ kỹ thuật được chia theo các công cụ quản lý dự án, cấu hình và lập tài liệu.

3.1.2

Công cụ đặc tả hệ thống (system specification tools)

Công cụ được sử dụng để tạo ra một đặc tả yêu cầu hệ thống bao gồm mối quan hệ của các chức năng hệ thống với nhà máy/trạm biến áp được quản lý; đặc biệt là công cụ tạo ra một đặc tả kỹ thuật ở định dạng chuẩn được xác định chính thức, để đánh giá bằng các công cụ khác.

3.1.3

Công cụ cấu hình hệ thống (system configuration tools)

Công cụ xử lý truyền thông giữa các IED trong hệ thống, cấu hình các vấn đề chung đối với nhiều IED, và kết hợp logic các chức năng của IED vào quá trình cần điều khiển và giám sát.

CHÚ THÍCH: Xem thêm “tham số hệ thống”.

3.1.4

Công cụ cấu hình IED (IED configuration tools)

Công cụ xử lý các cấu hình cụ thể và tải dữ liệu cấu hình đến IED cụ thể của một loại cụ thể.

3.2

Khả năng phát triển (expandability)

Tiêu chí để mở rộng hiệu quả hệ thống tự động hóa (phần cứng và chức năng) bằng cách sử dụng các công cụ kỹ thuật.

3.3

Tính linh hoạt (flexibility)

Tiêu chí để thực hiện nhanh và hiệu quả các thay đổi chức năng bao gồm phần cứng.

3.4

Khả năng chấp nhận (scalability)

Tiêu chí về hiệu quả kinh tế của hệ thống trong việc chấp nhận các chức năng khác nhau, các IED khác nhau, các kích thước trạm biến áp và các dải điện áp trạm biến áp.

3.5

Tham số (parameters)

Biến xác định hành vi của các chức năng của hệ thống tự động hóa và các IED của nó trong một dải giá trị nhất định.

3.5.1

Tham số hệ thống (system parameters)

Dữ liệu xác định sự tương tác của các IED trong hệ thống.

CHÚ THÍCH: Các tham số hệ thống đặc biệt quan trọng trong:

- cấu hình của hệ thống;

- truyền thông giữa các IED;

- sắp xếp dữ liệu giữa các IED;

- xử lý và trực quan hóa dữ liệu từ các IED khác (ví dụ ở cấp trạm).

3.5.2

Tham số IED (IED parameters)

Tham số xác định hành vi của một IED và mối quan hệ của nó với quá trình.

3.6

Bộ tham số IED (IED-parameter set)

Tất cả các giá trị tham số và dữ liệu cấu hình cần thiết để xác định hành vi của IED và sự thích nghi của nó với các điều kiện trạm.

CHÚ THÍCH: Trường hợp IED phải hoạt động tự động, bộ tham số có thể được tạo ra mà không cần các tham số hệ thống bằng cách sử dụng một công cụ tham số hóa cụ thể cho IED. Trong trường hợp IED là một phần của hệ thống, bộ tham số có thể bao gồm các tham số liên quan đến IED hoặc toàn bộ các tham số hệ thống, cần được điều phối bởi một công cụ tham số hóa chung ở cấp hệ thống.

3.7

Bộ tham số UAS (UAS-parameter set)

Tất cả các giá trị tham số và dữ liệu cấu hình cần thiết để xác định hành vi của tổng thể UAS và sự thích nghi của nó với các điều kiện trạm.

CHÚ THÍCH: Bộ tham số bao gồm các bộ tham số IED của tất cả các IED tham gia.

3.8

Thiết bị đầu cuối từ xa (remote terminal unit)

RTU

Được sử dụng như một trạm đầu cuối trong hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA).

CHÚ THÍCH: RTU có thể hoạt động như một giao diện giữa mạng truyền thông với hệ thống SCADA và thiết bị trạm biến áp. Chức năng của một RTU có thể tồn tại trong một IED hoặc có thể phân tán.

3.9

Họ sản phẩm UAS (UAS product family)

Các IED khác nhau của cùng một nhà chế tạo với nhiều chức năng khác nhau và có khả năng thực hiện trong các hệ thống tự động hóa điện lực.

CHÚ THÍCH: Các IED của một họ sản phẩm được hợp nhất liên quan tới thiết kế, xử lý hoạt động, các điều kiện lắp và nối dây, và chúng sử dụng các công cụ hỗ trợ chung hoặc phối hợp.

3.10

Hệ thống UAS (UAS installation)

Một trường hợp cụ thể của một hệ thống tự động hóa trạm biến áp bao gồm nhiều IED của một hoặc nhiều nhà chế tạo, tương tác và kết nối với nhau.

3.11

Danh mục cấu hình (configuration list)

Tổng quan về tất cả các phiên bản các IED và các sản phẩm cài đặt khác của hệ thống, các phiên bản phần cứng và phần mềm bao gồm các phiên bản phần mềm của các công cụ hỗ trợ có liên quan.

CHÚ THÍCH: Danh mục cấu hình cũng chứa các kết nối và địa chỉ giao tiếp cấu hình.

3.12

Danh mục tương thích cấu hình (configuration compatibility list)

Tổng quan về tất cả các phiên bản phần cứng và phần mềm tương thích về các thành phần và các IED bao gồm các phiên bản phần mềm của các công cụ hỗ trợ có liên quan hoạt động cùng nhau trong một họ sản phẩm UAS.

CHÚ THÍCH: Danh mục tính tương thích cấu hình cũng chứa các giao thức truyền tải được hỗ trợ và các phiên bản giao thức để giao tiếp với các IED khác.

3.13

Nhà chế tạo (manufacturer)

Nhà chế tạo các IED và/hoặc các công cụ hỗ trợ.

CHÚ THÍCH: Một nhà chế tạo có thể cung cấp một UAS chỉ bằng cách sử dụng các IED của riêng mình và các công cụ hỗ trợ (họ sản phẩm UAS).

3.14

Nhà tích hợp hệ thống (system integrator)

Nhà cung cấp hệ thống UAS sẵn sàng hoạt động.

CHÚ THÍCH: Trách nhiệm của việc tích hợp hệ thống bao gồm thiết bị kỹ thuật, phân phối và lấp đặt tất cả các IED tham gia, thử nghiệm chấp nhận tại nhà máy và tại hiện trường và vận hành thử. Bảo đảm chất lượng, nghĩa vụ bảo trì và cung cấp dự phòng và bảo hành được thỏa thuận trong hợp đồng giữa nhà tích hợp hệ thống và khách hàng. Một nhà tích hợp hệ thống có thể sử dụng các IED từ nhiều nhà chế tạo khác nhau.

3.15

Vòng đời của hệ thống (system life cycle)

Thuật ngữ có hai ý nghĩa cụ thể:

a) với nhà chế tạo, khoảng thời gian từ khi bắt đầu sản xuất của một họ sản phẩm UAS vừa mới được phát triển tới lúc chấm dứt hỗ trợ cho các IED có liên quan;

b) với khách hàng, khoảng thời gian từ lúc đưa vào hoạt động của việc cài đặt hệ thống tới lúc thôi hoạt động của IED cuối cùng của công trình lắp đặt hệ thống

3.16

Thiết bị thử nghiệm (test equipment)

Tất cả các công cụ và dụng cụ mô phỏng và kiểm tra đầu vào/đầu ra của môi trường vận hành của hệ thống tự động hóa giữa một bên là thiết bị đóng cắt, máy biến áp, trung tâm điều khiển mạng hoặc các đơn vị viễn thông kết nối và một bên là các kênh truyền thống giữa các IED của UAS.

3.17

Thử nghiệm sự phù hợp (conformance test)

Kiểm tra xác nhận luồng dữ liệu trên các kênh truyền thông phù hợp với các điều kiện tiêu chuẩn liên quan đến tổ chức truy cập, định dạng và chuỗi bit, đồng bộ hóa thời gian, định thời gian, dạng và mức tín hiệu, phản ứng với lỗi.

CHÚ THÍCH: Thử nghiệm sự phù hợp có thể được thực hiện và chứng nhận cho các bộ phận tiêu chuẩn hoặc cho các phần được mô tả riêng của tiêu chuẩn. Thử nghiệm sự phù hợp phải được thực hiện bởi một tổ chức hoặc nhà tích hợp hệ thống được xác nhận TCVN ISO 9001.

3.18

Thử nghiệm hệ thống (system test)

Xác nhận hành vi đúng của các IED và của tổng thể hệ thống tự động hóa trong các điều kiện ứng dụng khác nhau.

CHÚ THÍCH: Thử nghiệm hệ thống đánh dấu giai đoạn cuối cùng của việc phát triển các IED như một phần của họ sản phẩm UAS.

3.19

Thử nghiệm điển hình (type test)

Kiểm tra xác nhận hành vi đúng của các IED của hệ thống tự động hóa bằng cách sử dụng phần mềm thử nghiệm hệ thống trong các điều kiện thử nghiệm môi trường tương ứng với các dữ liệu kỹ thuật.

CHÚ THÍCH: Thử nghiệm này đánh dấu giai đoạn cuối cùng của việc phát triển phần cứng và là điều kiện tiên quyết để bắt đầu sản xuất. Thử nghiệm này được thực hiện với các IED đã được sản xuất thông qua vòng sản xuất thông thường, chứ không phải với nguyên mẫu HW.

3.20

Thử nghiệm chấp nhận tại nhà máy (factory acceptance test)

FAT

Các thử nghiệm chức năng đã được khách hàng thỏa thuận về hệ thống đặc biệt hoặc các bộ phận của hệ thống đó, bằng cách sử dụng bộ tham số cho ứng dụng đã lập kế hoạch.

CHÚ THÍCH: Thử nghiệm này thường được thực hiện trong nhà máy của nhà tích hợp hệ thống bằng cách sử dụng thiết bị thử nghiệm mô phỏng quá trình.

3.21

Thử nghiệm chấp nhận tại hiện trường - (site acceptance test - SAT)

SAT

Kiểm tra xác nhận từng điểm dữ liệu và điểm kiểm tra và chức năng đúng bên trong hệ thống tự động hóa và giữa hệ thống tự động hóa và môi trường làm việc của nó tại toàn bộ nhà máy đã cài đặt bằng cách sử dụng bộ tham số cuối cùng.

CHÚ THÍCH: SAT là điều kiện tiên quyết để hệ thống tự động hóa được đưa vào hoạt động.

3.22

Yêu cầu đặc điểm kỹ thuật của hệ thống (system requirements specification)

Đặc điểm kỹ thuật của tất cả các yêu cầu bao gồm các chức năng, chất lượng kỹ thuật, và các giao diện với thế giới xung quanh.

CHÚ THÍCH: Tham số kỹ thuật yêu cầu thường được cung cấp bởi khách hàng.

3.23

Đặc điểm thiết kế hệ thống (system design specification)

Mô tả thiết kế hệ thống cho thấy tham số yêu cầu hệ thống được đáp ứng như thế nào là đủ với các sản phẩm được lựa chọn, và các chức năng yêu cầu được thực hiện như thế nào đối với chúng.

CHÚ THÍCH: Đặc điểm thiết kế hệ thống thường được cung cấp bởi nhà tích hợp hệ thống.

4  Các từ viết tắt

ASDU           Đơn vị dữ liệu phục vụ ứng dụng

CD ROM       Đĩa quang bộ nhớ chỉ đọc

CAD             Thiết kế có sự trợ giúp của máy tính

CT                Máy biến dòng

FAT              Thử nghiệm chấp nhận tại nhà máy

HMI              Giao diện người máy

IED               Thiết bị điện tử thông minh

PE                Môi trường quá trình

RTU              Bộ đấu nối từ xa

SAS             Hệ thống tự động hóa trạm biến áp

SAT              Thử nghiệm chấp nhận tại hiện trường

SCADA         Điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu

TE                Môi trường viễn thông

UAS             Hệ thống tự động hóa hệ thống điện

VT                Máy biến áp

5  Yêu cầu kỹ thuật

5.1  Tổng quan

Kỹ thuật của một hệ thống tự động hóa tiện ích dựa trên một tham số yêu cầu hệ thống mà nó xác định phạm vi, chức năng, ranh giới, các hạn chế và yêu cầu bổ sung đối với hệ thống, và bao gồm:

- định nghĩa về cấu hình phần cứng cần thiết của UAS: tức là định nghĩa các IED và giao diện của chúng với nhau và môi trường như thể hiện trên Hình 1;

- sự thích ứng của chức năng và số lượng tín hiệu với các yêu cầu hoạt động cụ thể bằng cách sử dụng các tham số;

- tài liệu của tất cả các định nghĩa cụ thể (tức là bộ tham số, kết nối đầu cuối, v.v.).

Hình 1 - Cấu trúc và môi trường của UAS

Như thể hiện trên Hình 1, UAS bao gồm các IED khác nhau mà giao tiếp với nhau thông qua các kênh truyền thông và thực hiện các nhiệm vụ liên quan đến tương tác với môi trường của hệ thống tự động hóa, ví dụ như:

- môi trường viễn thông (TE);

• trung tâm điều khiển mạng;

• các hệ thống cấp dưới;

• bảo vệ từ xa;

- con người là nhà điều hành cơ sở;

- môi trường quá trình (PE) như thiết bị thiết bị đóng cắt, biến áp, thiết bị phụ trợ.

Các IED điển hình có thể là:

- đối với môi trường viễn thông:

• thiết bị cổng;

• bộ chuyển đổi;

• RTU (phía viễn thông);

• rơle bảo vệ (phía bảo vệ từ xa);

- đối với giao diện người máy (HMI):

• cổng vào;

• máy tính cá nhân;

• máy trạm;

• Các IED khác với HMI tích hợp;

- đối với môi trường quá trình (PE):

• các đơn vị điều khiển một ngăn lộ;

• rơle bảo vệ;

• RTU (phía xử lý);

• thiết bị đo

• bộ điều khiển tự động (ví dụ bộ điều khiển điện áp);

• thiết bị chuyển đổi tín hiệu;

• giao diện thiết bị đóng cắt kỹ thuật số;

• giao diện biến áp điện lực kỹ thuật số;

• VT và CT kỹ thuật số.

5.2  Phân loại và dạng tham số

5.2.1  Phân loại

Tham số là dữ liệu, điều khiển và hỗ trợ hoạt động của:

- cấu hình phần cứng (thành phần của IED):

- phần mềm của IED;

- môi trường quá trình (thiết bị sơ cấp và phụ trợ);

- HMI với các công cụ hỗ trợ khác nhau; và

- môi trường viễn thông

Trong hệ thống tự động hóa và các IED của nó theo cách mà các hoạt động của nhà máy và các yêu cầu cụ thể của khách hàng được thực hiện.

Tập hợp các tham số và dữ liệu cấu hình của UAS được gọi là bộ tham số UAS. Nó bao gồm các phần được sử dụng của bộ tham số của tất cả các IED tham gia.

Đối với các phương pháp xử lý và thủ tục đầu vào, nội dung bộ tham số được chia thành hai loại:

- các tham số cấu hình;

- các tham số hoạt động.

Về nguồn gốc và chức năng, các tham số được chia thành các loại:

- tham số hệ thống;

- tham số quá trình;

- các tham số chức năng.

Trên Hình 2, tổng quan về cấu trúc tham số được đưa ra.

Hình 2 - Cấu trúc các thông số UAS và IED

Phân loại và dạng tham số trên Hình 2 được mô tả dưới đây.

5.2.2  Phân loại tham số

5.2.2.1  Tham số cấu hình

Các tham số cấu hình xác định đáp hành vi tổng thể của toàn bộ UAS và các IED của nó. Theo nguyên tắc, chúng chỉ được gán một giá trị trong quá trình tham số ban đầu, nhưng chúng phải được cập nhật khi mở rộng hoặc thay đổi chức năng UAS.

Việc tạo ra và sửa đổi các tham số cấu hình nên được thực hiện gián tiếp, tức là tách biệt với hoạt động của hệ thống tự động. Trong quá trình nhập các tham số cấu hình, cho phép hạn chế tạm thời hoạt động của hệ thống.

Lưu ý rằng tham số kỳ hạn theo một nghĩa hẹp hơn có nghĩa là một số biến, có phương cách định nghĩa hành vi mong muốn. Yêu cầu cấu hình hệ thống và cấu hình IED thường không chỉ là cài đặt các giá trị. Nếu chúng ta muốn phân biệt các loại cấu hình khác nhau, chúng ta nói về “dữ liệu cấu hình” có nghĩa là tham số phức tạp hơn, trong khi “tham số cấu hình” có nghĩa là điều chỉnh bằng giá trị cài đặt một mình.

Các tham số cấu hình của IED thường bao gồm các tham số hệ thống và quá trình. Biết rằng các tham số cấu hình UAS thường được định nghĩa ở cấp hệ thống. Chúng chứa hoặc chỉ rõ các tham số hệ thống liên quan đến IED.

5.2.2.2  Tham số hoạt động

Các tham số hoạt động xác định hành vi của các chức năng thành phần của hệ thống. Chúng sẽ được thay đổi trực tuyến trong quá trình hoạt động bình thường của hệ thống. Việc sửa đổi được cho phép mà không hạn chế hoạt động của hệ thống và trong phạm vi các dải giá trị tham số. Các chức năng bảo vệ, bao gồm cả các IED với các chức năng khác, sẽ không bị ảnh hưởng trong quá trình tham số hóa các chức năng này.

Phạm vi và cài đặt cơ bản của các tham số này được xác định tại tham số ban đầu hoặc tại một giai đoạn điều chỉnh, tách biệt với hoạt động của hệ thống. Các tham số vận hành có thể được đưa vào hệ thống thông qua:

- giao diện viễn thông;

- HMI;

- giao diện dịch vụ tích hợp của các IED.

Các tham số hoạt động thường bao gồm các tham số quá trình và chức năng, ví dụ giá trị giới hạn, giá trị đích, thời gian đầu ra lệnh, thời gian trễ chuyển đổi chuỗi, v.v.

5.2.3  Dạng tham số

5.2.3.1  Tham số hệ thống

Các tham số hệ thống bao gồm dữ liệu cấu hình xác định sự hợp tác của IED bao gồm các cấu trúc nội bộ và các thủ tục của hệ thống liên quan đến giới hạn công nghệ và các thành phần sẵn có.

Ví dụ, dữ liệu cấu hình hệ thống xác định cấu hình của các thành phần phần cứng trong hệ thống (các IED và các kết nối vật lý), thủ tục truyền thông giữa các IED (giao thức, tốc độ truyền) và phạm vi yêu cầu và các chức năng có sẵn trong phần mềm của các IED ở cấp độ trạm.

Ngoài ra, dữ liệu cấu hình hệ thống mô tả các mối quan hệ luồng dữ liệu giữa các chức năng trên các IED khác nhau, ví dụ khóa liên động, hiển thị thông tin trong sơ đồ một sợi của trạm biến áp và các hệ thống khác.

Hơn nữa, dữ liệu cấu hình hệ thống bao gồm việc chuyển văn bản sang các sự kiện ở cấp độ trạm và xác định các luồng dữ liệu trong hệ thống, ví dụ như

- HMI (hiển thị, báo cáo sự kiện);

- máy in;

- lưu trữ;

- viễn thông với trung tâm điều khiển mạng hoặc các trạm biến áp khác.

Giá trị tham số của hệ thống nên nhất quán trong tất cả các phần của hệ thống và các IED của nó. Độ chính xác của các giá trị tham số hệ thống cần được duy trì và xác nhận bởi một công cụ cấu hình chung và công cụ tham số ở cấp hệ thống.

5.2.3.2  Tham số quá trình

Các tham số quá trình mô tả tất cả các loại thông tin được trao đổi giữa PE và UAS.

Các tham số quá trình chịu trách nhiệm về các tính năng định tính tại giao diện quá trình như thời gian xuất lệnh, ngăn chặn các sự kiện ngắn hạn (thời gian lọc), việc suy giảm giá trị đo lường (ngưỡng giá trị) và của chính quá trình đó, ví dụ: số lần chuyển mạch.

Hơn nữa, các tham số của quá trình bao gồm việc gán các văn bản cho các sự kiện cho trực quan hóa ở cấp IED.

5.2.3.3  Tham số chức năng

Tham số chức năng mô tả các tính năng định tính và định lượng của các chức năng được sử dụng bởi khách hàng. Thông thường, các tham số chức năng có thể thay đổi trực tuyến.

Ví dụ, các tham số chức năng xác định các giá trị đích của bộ điều khiển, các điều kiện khởi động và kích hoạt của các rơle bảo vệ, các chuỗi tự động như các thao tác sau khi tràn đo hoặc lệnh liên quan đến các sự kiện cụ thể. Các tham số chức năng chịu trách nhiệm cho các thuật toán tự động điều khiển, bảo vệ, ngăn chặn và điều chỉnh.

Các tham số chức năng được chia thành các nhóm giá trị tham số chuyển đổi được và không chuyển đổi được.

Một tập các giá trị tham số chức năng cho một nhóm các tham số chức năng có thể được cư trú trong một IED song song với các tập giá trị tham số chức năng khác. Trong trường hợp này, chỉ một tập các giá trị tham số chức năng này đang hoạt động tại một thời điểm. Có thể chuyển đổi giữa các tập trực tuyến.

5.3  Công cụ kỹ thuật

5.3.1  Quy trình kỹ thuật

Quy trình kỹ thuật hệ thống tạo ra các điều kiện cho thiết kế và cấu hình hệ thống tự động với nhà máy cụ thể (ví dụ trạm biến áp) và hồ sơ hoạt động của khách hàng dựa trên tham số yêu cầu hệ thống từ khách hàng.

Trong quy trình kỹ thuật, chúng ta có thể phân biệt các vai trò khác nhau:

- kỹ sư yêu cầu dự án thiết lập phạm vi dự án, ranh giới, giao diện, chức năng và các yêu cầu đặc biệt khác nhau, từ các điều kiện môi trường cần thiết, yêu cầu độ đáng tin cậy và yêu cầu về tính sẵn có để tiến hành đặt tên liên quan và cuối cùng là các hạn chế hoặc sản phẩm sử dụng. Anh ấy định nghĩa những gì anh ấy muốn có ứng dụng khôn ngoan và anh ta muốn vận hành hệ thống như thế nào (tham số kỹ thuật yêu cầu dự án). Cuối cùng anh chấp nhận hệ thống được cung cấp.

- kỹ sư thiết kế dự án xác định, dựa trên yêu cầu đặc điểm kỹ thuật, hệ thống sẽ như thế nào; kiến trúc của nó, các yêu cầu về các sản phẩm cần thiết để hoàn thành các chức năng được yêu cầu, các sản phẩm sẽ làm việc cùng nhau như thế nào. Do đó, anh xác định được tham số kỹ thuật thiết kế hệ thống.

- nhà chế tạo cung cấp các sản phẩm từ hệ thống được xây dựng. Nếu cần thiết, họ cung cấp một cấu hình IED cụ thể của dự án.

- nhà tích hợp hệ thống xây dựng hệ thống, tạo ra giao tiếp giữa các bộ phận dựa trên tham số thiết kế hệ thống và các sản phẩm có sẵn từ các nhà chế tạo, và tích hợp các sản phẩm vào một hệ thống đang chạy. Điều này tạo ra mô tả cấu hình hệ thống.

- kỹ sư điều chỉnh IED sử dụng các khả năng thiết lập của hệ thống và cấu hình thiết bị để điều chỉnh tiến trình, chức năng và tham số hệ thống của một IED với các đặc tính cụ thể của dự án.

- kỹ sư thử nghiệm và vận hành thử nghiệm hệ thống trên cơ sở mô tả cấu hình hệ thống, thiết kế hệ thống và đặc tả yêu cầu và tài liệu bổ sung, và đưa hệ thống vào hoạt động.

Có thể cùng một người hoặc tổ chức có nhiều hơn một vai trò, ví dụ: một nhà chế tạo cũng là nhà tích hợp hệ thống, hoặc khách hàng tích hợp hệ thống bởi chính họ. Điều này ảnh hưởng đến việc đóng gói và tổ chức chính thức, tuy nhiên không phải là những nhiệm vụ chủ yếu được hình thành.

Quy trình kỹ thuật cụ thể phụ thuộc vào trách nhiệm vào từng bộ phận của hệ thống, và mối liên quan của chúng với nhau như thế nào. Ngay cả khi một nhà tích hợp hệ thống cũng là nhà chế tạo, họ có thể phải tích hợp các sản phẩm từ các nhà chế tạo khác. Một khách hàng có thể muốn có một hệ thống có các giao diện tương tác được với một hệ thống của một khách hàng khác. Từ các giao diện tổ chức này, dữ liệu có thể trao đổi theo một định dạng chuẩn.

Một dự án điển hình sẽ bắt đầu với kỹ sư yêu cầu dự án, tạo ra một đặc tả yêu cầu để xác định phạm vi của dự án, sơ đồ đơn tuyến, xếp hạng thiết bị và các dữ liệu cần thiết khác. Mục đích là để tạo ra một bộ các tham số kỹ thuật được dùng cho đấu thầu và kỹ thuật, cho dù công việc thiết kế và lắp đặt sẽ được thực hiện trong nhà hoặc bên ngoài. Dưới các yêu cầu về giao diện tổng thể, điều này bao gồm cả việc xác định hoặc ít nhất các quy tắc đặt tên cho thiết bị sơ cấp và thứ cấp, và bất kỳ địa chỉ liên lạc nào hoặc các kế hoạch xác định địa chỉ cần thiết để giao tiếp với các hệ thống khác của khách hàng. Các yêu cầu dự phòng bổ sung cần thiết, thời gian đáp ứng, tính khả dụng và các biện pháp an toàn phải được nêu dưới các giới hạn về môi trường, thể chất và địa lý cho dự án.

IEC 61850-6 cung cấp một phương tiện chính thức để xác định sơ đồ đơn tuyến với các tên chức năng của khách hàng và chức năng hệ thống tự động chủ định ở thiết bị sơ cấp được nhận diện trong mô tả đơn tuyến (SSD, mô tả đặc tả hệ thống). Mô tả chính thức này được dựa trên cấu trúc thứ bậc của IEC 81346-1, tuy nhiên cho phép thay vì nhận dạng theo các IEC 81346-2 cũng là các nhận dạng cụ thể của khách hàng và thêm văn bản mô tả khách hàng cụ thể. Nó định nghĩa thêm một cách chính thức để trao đổi các mô tả giao diện chức năng và giao tiếp liên quan giữa các hệ thống tương ứng giữa các dự án hệ thống (bằng một SED, mô tả trao đổi hệ thống).

Dựa trên đặc tả yêu cầu này cùng với kiến thức về sản phẩm và phương án hiện hành, kỹ sư thiết kế hệ thống thiết kế kiến trúc hệ thống chức năng và vật lý bao gồm hệ thống truyền thông để đạt được thời gian đáp ứng cần thiết và độ tin cậy, và tạo ra các chi tiết kỹ thuật cho các sản phẩm đã được sử dụng. Các chi tiết tạo thành một đặc tả thiết kế hệ thống, thông thường được phê duyệt bởi kỹ sư yêu cầu của dự án và sau đó được sử dụng làm cơ sở cho nhà chế tạo sản phẩm để cung cấp các sản phẩm cần thiết với cấu hình được chỉ định. Các đặc tả thiết kế hệ thống kết quả có thể được hỗ trợ bởi một mô tả chính thức của các IED, các chức năng trên chúng, và mối quan hệ của chúng với các chức năng quy trình được định nghĩa trong IEC 61850-6 (SCD, mô tả cấu hình hệ thống). Nhà tích hợp hệ thống sử dụng đặc tả này để đặt hàng các sản phẩm phù hợp và để xây dựng hệ thống từ các sản phẩm. Nhà chế tạo cung cấp các IED, trước khi tích hợp vào hệ thống, đi kèm với một mô tả chính thức về khả năng chức năng và khả năng giao tiếp (ICD, mô tả khả năng của IED), sau đó được sử dụng làm cơ sở để thiết kế cấu hình hệ thống.

Thường thì một phần của đặc tả thiết kế hệ thống được tạo ra bởi kỹ sư thiết kế dự án trong quá trình đấu thầu. Tham số kỹ thuật thiết kế hệ thống đặt hàng đầu tiên này cùng với tham số yêu cầu hệ thống sau đó bắt đầu cho việc thiết kế hệ thống dự án.

Quy trình kỹ thuật cơ bản thể hiện trên Hình 3 bắt đầu với việc tạo ra tham số thiết kế hệ thống (thiết kế hệ thống) dựa trên đặc tả đấu thầu đã được phê duyệt bởi kỹ sư yêu cầu dự án:

Hình 3 - Nhiệm vụ kỹ thuật và mối quan hệ của chúng

Thiết kế hệ thống là định nghĩa khái niệm công nghệ để giải quyết các nhiệm vụ hệ thống tự động yêu cầu bao gồm việc lựa chọn cấu trúc, lựa chọn kiểu IED và cấu hình cơ bản IED cũng như xác định các giao diện giữa IED và PE. Kết quả là quy định kỹ thuật thiết kế của hệ thống.

Trong quá trình cấu hình, các chức năng của hệ thống được yêu cầu sẽ tạo ra hoặc kích hoạt trong một nhóm IED được lựa chọn. Với một tập các tham số chứa dữ liệu cấu hình hệ thống và IED có sẵn. Tùy thuộc vào khả năng của IED, điều này có thể được thực hiện trong giai đoạn tiền thiết kế bởi nhà chế tạo, kỹ sư tham số IED hoặc bởi kỹ sư thiết kế dự án.

Tham số hóa, thường được gọi là kỹ thuật chi tiết, là sự ra đời của bộ tham số cho UAS. Dữ liệu cấu hình hệ thống (bộ tham số hệ thống) được tạo ra bởi tích hợp hệ thống. Dữ liệu cấu hình IED (bộ tham số hệ thống) được sản xuất bởi kỹ sư tham số IED.

Tài liệu là mô tả của tất cả các thỏa thuận tham gia dự án và tham số về các đặc điểm của hệ thống và liên kết với PE theo các tiêu chuẩn yêu cầu.

Trong thực tế, các công cụ kỹ thuật rất hữu ích để xử lý hiệu quả các nhiệm vụ kỹ thuật. Để hỗ trợ khả năng tương tác giữa các công cụ của các thiết bị IED khác nhau và các nhà chế tạo khác nhau, trong tiêu chuẩn này, khái niệm này có ba loại công cụ được dự kiến:

- công cụ đặc tả hệ thống: cho phép xác định yêu cầu về hệ thống và thiết bị liên quan đến các chức năng cần thiết của hệ thống và quá trình;

- công cụ cấu hình hệ thống (thiết kế hệ thống): Cho phép lựa chọn các IED cần thiết dựa trên yêu cầu của hệ thống (yêu cầu) và xác định các kết nối truyền thông giữa các IED của hệ thống và quan hệ hợp lý giữa chức năng IED và thiết bị sơ cấp. Thông thường công cụ cấu hình hệ thống bao gồm một công cụ đặc tả hệ thống;

- công cụ cấu hình IED (tham số hóa): cho phép tạo ra tham số hóa chi tiết của một IED dựa trên thiết kế hệ thống và yêu cầu đặc tả kỹ thuật trước và một mô tả hệ thống được cung cấp bởi công cụ cấu hình hệ thống sau quá trình cấu hình hệ thống.

Để cho phép trao đổi dữ liệu kỹ thuật giữa các công cụ tham số IED của các nhà chế tạo khác nhau và công cụ cấu hình hệ thống, cũng như giữa các công cụ cấu hình hệ thống khác nhau xử lý các bộ phận hệ thống khác nhau như các dự án riêng biệt, các định dạng trao đổi dữ liệu cấu hình thích hợp được định nghĩa trong IEC 61850-6.

5.3.2  Công cụ đặc tả hệ thống

Trong giai đoạn yêu cầu của dự án, một công cụ đặc tả hệ thống cho phép mô tả các phần của quá trình được điều khiển ở mức của một đơn tuyến cũng như các tên liên quan đến tiến trình và các chức năng cần thiết được thực hiện trong các phần của quy trình một cách chính thức. Bản chính thức này có thể hỗ trợ đánh giá các sản phẩm cần thiết cũng như được nhập vào một công cụ cấu hình hệ thống trong giai đoạn thiết kế hệ thống. Hầu hết công cụ này dựa trên cơ sở dữ liệu mẫu cho các chức năng chuẩn, các tín hiệu cần thiết và các phần điển hình của quá trình.

Ngôn ngữ chuẩn được định nghĩa trong IEC 61850-6 cung cấp mô tả chuẩn về một phần của đặc tả yêu cầu hệ thống.

5.3.3  Công cụ cấu hình hệ thống

Công cụ cấu hình hệ thống cung cấp lựa chọn các thành phần với các bài tập chức năng trong giai đoạn thiết kế của một dự án hệ thống tự động hóa. Hầu hết công cụ này dựa trên cơ sở dữ liệu IED hoặc cơ sở vật chất và yêu cầu đầu vào tối thiểu các chức năng yêu cầu và các tín hiệu quá trình. Nó đưa ra các kết quả đầu tiên sử dụng, ví dụ như các bảng và danh mục thử nghiệm, mà phải được thỏa thuận giữa kỹ sư yêu cầu dự án và kỹ sư thiết kế dự án. Do đó, cấu trúc hệ thống và cấu hình, bao gồm các giao diện với PE, sẽ được xác định. Trong bước thứ hai, các kết nối truyền thông giữa các IED được cấu hình bởi tích hợp hệ thống, do đó các chức năng hệ thống dự định được thực hiện.

Ngôn ngữ SCL tiêu chuẩn được định nghĩa trong IEC 61850-6 cho phép trao đổi dữ liệu cấu hình giữa công cụ cấu hình hệ thống và công cụ cấu hình IED cũng như giữa hai công cụ cấu hình hệ thống các dự án tương ứng khác nhau, cũng như các chức năng và khả năng truyền thông của các IED, có thể là được sử dụng làm đầu vào bên ngoài cho công cụ cấu hình hệ thống để lựa chọn sản phẩm.

Mục đích của tiêu chuẩn này là cho phép các nhà chế tạo IED có thể thực hiện các công cụ này một cách độc lập theo nghĩa đó, các nhiệm vụ cấu hình hệ thống có thể được thực hiện độc lập với các IED sử dụng và kết quả kỹ thuật được chuyển tới IED tương ứng Công cụ IED ở dạng chuẩn. Với mục đích này, một công cụ cấu hình hệ thống sẽ có thể nhập mô tả IED và mô tả giao diện hệ thống trong SCL và mô tả cấu hình hệ thống xuất trong SCL.

5.3.4  Công cụ cấu hình IED

Công cụ cấu hình IED hỗ trợ tạo ra một bộ tham số IED nhất quán cho một IED có trong hệ thống. (Bộ) công cụ này chủ yếu là của nhà chế tạo cụ thể, hoặc thậm chí loại IED cụ thể. Đặc tả chức năng IED cơ bản cũng như tất cả các dữ liệu cấu hình liên quan đến hệ thống được nhập từ mô tả cấu hình hệ thống được tạo ra bằng công cụ cấu hình hệ thống. Với mục đích này, một công cụ cấu hình IED sẽ hỗ trợ việc nhập mô tả cấu hình hệ thống bằng ngôn ngữ SCL như được định nghĩa trong IEC 61850-6. Các dữ liệu cấu hình cụ thể IED như việc thực hiện các chức năng đặc biệt và cài đặt hoặc tham số cụ thể IED được thực hiện bằng công cụ này.

Các nhiệm vụ chính của công cụ là tạo ra các danh mục dữ liệu quá trình dựa trên bộ tham số IED và quản lý an toàn các danh mục dữ liệu quá trình cho các IED. Công cụ phải có khả năng đọc các giá trị tham số thực tế.

Ngoài ra, công cụ này hỗ trợ quản lý, lưu trữ và làm tài liệu của bộ tham số IED.

Các thành phần thiết yếu của công cụ được thể hiện trên Hình 4.

Hình 4 - Quá trình cấu hình IED

Mô hình dữ liệu đầu vào của công cụ hỗ trợ các đầu vào tương tác của các tham số cũng như việc nhập mô tả hệ thống được tạo ra bởi công cụ cấu hình hệ thống, cấu trúc dữ liệu đầu vào phải được định hướng về mặt kỹ thuật theo kiến trúc trạm biến áp, tức là được cấu trúc theo cách tiếp cận phân cấp đến trạm biến áp, cấp điện áp, vị trí, thiết bị và chức năng.

Cần tránh nhập lặp đi lặp lai các thông tin tương tự càng nhiều càng tốt bằng cách sử dụng biểu mẫu ví dụ của các giải pháp điển hình hoặc chức năng sao chép (ví dụ, bản sao của chuyển đổi, thanh góp điện, v.v.)

Một tham số chỉ cần nhập một lần. Việc ấn định tham số này cho các quá trình khác cần được tiến hành tự động để đảm bảo sự nhất quán của tham số mọi lúc.

Mô hình quản lý dữ liệu kiểm tra các giá trị tham số được nhập liên quan đến độ chính xác và hợp lý của chúng. Các tham số với nhiều mục đích sẽ được gán cho các quy trình tương ứng.

Hơn nữa, mô đun quản lý dữ liệu bao gồm quản lý thông tin hệ thống đối với bộ tham số IED. Thông tin hệ thống chứa một nhận dạng duy nhất của bộ tham số, bao gồm

- nhận dạng trạm biến áp;

- nhận dạng tài liệu và xác định phiên bản;

- xác định phiên bản thiết lập tham số;

- nhận dạng của kỹ sư;

- quyền truy cập;

- ngày tạo/ sửa đổi;

- phần mềm phát hành của các IED và công cụ tham số;

- tên thể hiện IED trong dự án.

Mô đun quản lý dữ liệu tạo ra danh mục các dữ liệu quá trình, là cơ sở cho hành vi của hệ thống tự động hóa phù hợp với trạm biến áp và các yêu cầu của khách hàng.

Mô đun đầu ra chịu trách nhiệm chuyển các danh mục dữ liệu quá trình sang một kho lưu trữ (bên trong hoặc bên ngoài) hoặc cho đầu vào trực tiếp vào hệ thống và các IED của hệ thống. Ngoài ra, nó cung cấp dịch vụ để thu hồi và xem các tham số nguồn được lưu trữ trong kho lưu trữ. Mô đun đầu ra phải đưa ra các tham số nguồn cho công cụ tài liệu.

5.3.5  Công cụ tài liệu

Công cụ tài liệu tạo ra tài liệu thống nhất, dự án cụ thể theo tiêu chuẩn yêu cầu (IEC 61175, IEC 60848, bộ IEC 81346, bộ IEC 61082). Tài liệu bao gồm:

- tài liệu phần cứng cho việc đại diện của tất cả các kết nối bên ngoài giữa các thành phần hệ thống và PE được xác định trong quá trình thiết kế dự án;

- tài liệu phần mềm dưới dạng biểu đồ chức năng (nguyên tắc), sơ đồ trình tự, biểu đồ lưu lượng khi cần;

- tài liệu tham số cho việc đại diện của tất cả các mối quan hệ định tính và định lượng nội bộ, được thống nhất trong quá trình tham số.

Công cụ tài liệu nên có khả năng tạo ra một “lịch sử sửa đổi”, ghi lại tất cả các thay đổi được biết đến với chính công cụ.

5.4  Tính linh hoạt và khả năng phát triển

Tính linh hoạt và khả năng phát triển của một hệ thống tự động hóa đòi hỏi sự phát triển của cấu hình phần cứng và phần mềm của hệ thống. Nó cũng phụ thuộc vào kiến trúc vật lý, chức năng và sự phụ thuộc kết quả giữa các bộ phận chức năng.

Việc mở rộng linh hoạt cấu hình phần cứng với IED bổ sung hoặc với IED có chức năng khác biệt là yêu cầu đầu tiên để đáp ứng tính linh hoạt và tính phát triển của hệ thống.

Tính linh hoạt và khả năng phát triển cũng phụ thuộc vào các công cụ kỹ thuật. Công cụ kỹ thuật thiết yếu nhất đối với hành vi và bảo trì hệ thống tự động là công cụ cấu hình IED và cách xử lý các bộ tham số khác nhau liên quan đến IED. Lưu ý rằng một công cụ cấu hình IED là cụ thể cho một nhà chế tạo hoặc thậm chí một loại IED, và do đó một số công cụ cấu hình IED có thể là cần thiết trong một dự án có chứa IED từ nhiều nhà chế tạo.

Do đó, tính năng, khả năng tương thích và khả năng phát triển của công cụ cấu hình IED là đáng kể cho việc mở rộng chức năng của hệ thống. Tối thiểu, nó sẽ hỗ trợ các tính năng tính tương thích cho các phiên bản khác nhau của tiêu chuẩn này như được định nghĩa trong IEC 61850-6 và trong tất cả các phần của IEC 61850-7.

Công cụ cấu hình IED của nhà chế tạo phải tương thích ngược, nghĩa là có thể tham số hóa tất cả các IED hiện có của cùng một họ do nhà chế tạo cung cấp sử dụng công cụ tham số gần đây nhất.

Tất cả các công cụ cấu hình có thể chạy trên phần cứng thương mại với một hệ điều hành thương mại. Họ sẽ có thể hỗ trợ sửa đổi linh hoạt và nhất quán của các bộ quy mô lớn hiện có với phiên bản xác định.

Công cụ cấu hình hệ thống phải cung cấp các giao diện mở cho việc trao đổi dữ liệu với các công cụ hình thành khác, ví dụ như cho trung tâm điều khiển và các công cụ từ các nhà chế tạo khác. Tối thiểu nó sẽ hỗ trợ xuất và nhập các tập tin SCL như được định nghĩa trong IEC 61850-6.

5.5  Khả năng chấp nhận

Công cụ cấu hình hệ thống có thể được sử dụng cho các ứng dụng UAS điển hình. Nói chung, các hệ thống UAS được thiết kế theo cách để mà có thể bao phủ toàn bộ phạm vi của các ứng dụng bằng cách sử dụng một hệ thống thiết bị mô đun đối với

- tác vụ (mạng lưới truyền tải hoặc phân phối) và điện áp (trung áp, cao áp hoặc siêu cao áp) của trạm biến áp;

- mức độ hoàn thành của ứng dụng (đơn vị điều khiển từ xa tập trung đơn giản hoặc điều khiển trạm tổng hợp, giám sát và bảo vệ với trí tuệ nhân tạo phân tán);

- phức hợp của các chức năng (từ SCADA đơn giản đến các tác vụ tự động hóa tinh vi);

- chức năng viễn thông (từ bộ viễn thông đơn giản tới một trung tâm điều phối, chức năng nút với các giao thức viễn thông khác nhau, nút chủ trong chế độ thông thường với sự tích hợp của các trạm biến áp khác).

Cấu hình hệ thống cho phép mở rộng được theo cách mà cấu hình tác vụ cho các cấp ứng dụng khác nhau có thể thực hiện với nguồn lực và chi phí tối thiểu. Ví dụ, cấp độ thấp nhất chỉ yêu cầu đầu vào của các tham số cho một bộ viễn thông đơn giản, và ở cấp cao nhất tất cả các tùy chọn có sẵn của hệ thống phải được quản lý.

Hơn nữa, cấu hình hệ thống phải hỗ trợ hợp lý hóa kỹ thuật, ví dụ như sử dụng các mẫu, macro và các chức năng sao chép.

5.6  Tài liệu dự án tự động

5.6.1  Quy định chung

Tài liệu của một UAS gồm có hai phần dự án cụ thể (xem Hình 5).

Hình 5 - Tài liệu liên quan đến dự án của UAS

Tài liệu phần cứng bao gồm:

- sơ đồ mạch cho các liên kết giữa các thành phần của UAS và cho kết nối của chúng với PE;

- danh mục kết nối tín hiệu;

- sơ đồ chức năng cho các lược đồ bên ngoài;

- bố cục ngăn cách và danh mục dây/cáp.

Hệ thống và tài liệu tham số IED bao gồm:

- các danh mục cấu hình;

- các danh mục tín hiệu;

- các danh mục tham số;

- các địa chỉ mạng truyền thông;

- trình bày đồ họa của tất cả các hiển thị và trình tự trình đơn thao tác;

- sơ đồ chức năng hay mô tả chức năng.

Yêu cầu đối với các công cụ kỹ thuật là phải tạo ra tài liệu như:

a) tài liệu phần cứng với sự trợ giúp của các giá trị đầu vào của công cụ lập kế hoạch trên một hệ thống CAD (hoặc tương tự);

b) tài liệu tham số sử dụng cho bộ tham số IED từ công cụ tham số hóa;

c) tài liệu cấu hình hệ thống sử dụng bộ tham số hệ thống từ công cụ cấu hình hệ thống khi cần.

Các giao diện giữa phần cứng và tài liệu tham số là các danh mục tín hiệu mà phải có các bộ nhận dạng đồng nhất và thống nhất trong cả hai tài liệu, tốt nhất dựa trên các tiêu chuẩn ngữ nghĩa đã được định nghĩa trong các phần khác của tiêu chuẩn này.

Việc tạo ra các tài liệu dựa trên các đầu vào của công cụ lập kế hoạch và tham số hóa một mặt cần đảm bảo tính nhất quán giữa các tài liệu và danh mục kiểm tra dự án, mặt khác đảm bảo tính nhất quán giữa bộ tham số IED và các danh mục dữ liệu quá trình.

5.6.2  Tài liệu phần cứng

Tài liệu phần cứng của hệ thống cần được thực hiện theo cấu trúc giống như tài liệu của các thiết bị trạm biến áp khác.

Về việc xác định và cấu trúc của tài liệu phần cứng nên sử dụng các tiêu chuẩn quốc tế (ví dụ các chuỗi IEC 61175, IEC 81346)

5.6.3  Tài liệu tham số

5.6.3.1  Quy định chung

Tài liệu tham số thường được thực hiện trong danh mục và bảng, được hỗ trợ bởi các con số thể hiện các giải pháp nguyên tắc. Để có được cái nhìn tổng quan tốt hơn, nên tạo ra tài liệu cho các đối tượng và chức năng điển hình, và sau đó có một danh mục cấp cao hơn về các trường hợp đối tượng của từng loại tài liệu.

5.6.3.2  Danh mục cấu hình

Danh mục cấu hình và sơ đồ một sợi của trạm biến áp là điểm bắt đầu cho tài liệu tham số. Danh mục cấu hình bao gồm:

- tổng quan về các IED và các thành phần của hệ thống với việc xác định các bản phát hành phần cứng và phần mềm;

- xác định việc phát hành phần mềm các công cụ cấu hình;

- xác định bộ tham số theo yêu cầu trong mục 5.3.4.

Tài liệu tham số được thực hiện theo những cách khác nhau cho các kiểu tham số khác nhau.

5.6.3.3  Tài liệu tham số hệ thống

Các tham số hệ thống được thiết lập trên các IED có thể được lấy ra như là một bộ được lựa chọn từ tài liệu chuẩn của nhà chế tạo vào tài liệu hướng dẫn cụ thể của dự án. Bộ tham số hệ thống cụ thể của dự án được tạo ra bởi công cụ cấu hình hệ thống và cũng có thể được ghi lại bởi chính nó.

5.6.3.4  Tài liệu tham số quá trình

Tài liệu của các tham số quá trình bao gồm mô tả của tất cả các tín hiệu ở biên hệ thống và các chi tiết về việc quản lý xa hơn và sắp xếp lại bên trong hệ thống. Các tài liệu mô tả sau đây thường được bao gồm trong bộ tài liệu tham số quá trình:

- danh mục các tín hiệu là cơ sở cho các danh mục tham số quá trình xa hơn. Danh mục các tín hiệu đưa ra tổng quan về tất cả các tín hiệu tương tự và nhị phân, và sự phân công của chúng đến các đầu vào và đầu ra của các IED của hệ thống và đến các phần cụ thể của tài liệu;

- danh mục bản đồ điều khiển từ xa xác định việc phân công các tín hiệu riêng lẻ đến các địa chỉ của giao thức điều khiển từ xa;

- văn bản tin nhắn có thể được xác định bởi khách hàng và được giao cho các tín hiệu nhị phân để trình bày trong các báo cáo khác nhau;

- các đường cong đặc trưng có thể được gán cho các giá trị tương tự;

- danh mục HMI mô tả các tính năng trình bày của tín hiệu trên màn hình và máy in;

- danh mục lưu trữ bao gồm tất cả các thông tin về các giá trị trong đó các tín hiệu đã được lưu trữ trong các điều kiện nào và với các thuộc tính nào;

- danh mục tiếp nhận bao gồm tất cả các thông tin về các thuộc tính định tính của việc tiếp nhận tín hiệu như thời gian lọc các đầu vào nhị phân hoặc thời gian lệnh.

5.6.3.5  Tài liệu tham số chức năng

Các tham số chức năng cần được ghi lại dưới dạng các danh mục các tham số và đồ thị dưới dạng biểu đồ chức năng.

Để cung cấp rõ ràng hơn, và phù hợp với các quy tắc của sơ đồ mạch, các biểu đồ chức năng nên được cấu trúc như sau:

- điều khiển (lệnh SO DO, lệnh nhóm, thứ tự chuyển mạch);

- chỉ thị vị trí (phân công cho các lệnh, làm việc song song của máy biến áp, lựa chọn điện áp thanh cái);

- hiển thị sự kiện/cảnh báo (thông tin nhóm, hoạt động tự động);

- khóa liên động;

- kết nối đo lường (phần tràn, lưỡng kim);

- các thuật toán điều khiển vòng kín;

- bảo vệ.

Các chuỗi thao tác, cấu trúc và các biểu tượng của hiển thị tổng quan và chi tiết cần được ghi lại bằng đồ họa.

Số lượng và loại danh mục báo cáo và các giao thức nên được ghi lại như là một danh mục tham số.

Các yêu cầu liên quan đến thiết kế và cấu trúc của sơ đồ chức năng được xác định theo tiêu chuẩn quốc tế và quốc gia (ví dụ, chuỗi IEC 61082)

5.6.3.6  Tài liệu tham số vận hành

Các tham số vận hành cần được ghi lại theo danh mục tham số với các miền giá trị và các cài đặt cơ bản. Các giá trị thay đổi do khách hàng được ghi lại trong báo cáo vận hành.

5.6.4  Các yêu cầu về công cụ tài liệu

Đầu vào của công cụ tài liệu là bộ tham số IED, được tạo ra với công cụ tham số hóa. Công cụ tài liệu tham số tạo ra toàn bộ tài liệu tham số như là một cuốn sách bằng việc tự động tạo ra một bảng mục lục.

Công cụ tài liệu tham số có thể tạo ra một phần tài liệu theo các tiêu chí phân loại khác nhau với lợi ích thiết thực, ví dụ:

- danh mục tham khảo cho thông tin điều khiển từ xa;

- danh mục tin nhắn được sắp xếp theo địa chỉ IED;

- biểu đồ chức năng cho khóa liên động.

Tất cả các thay đổi của các tham số phải được đánh dấu gắn cờ trong tài liệu. Công cụ tài liệu tham số cần có khả năng hỗ trợ các yêu cầu đối với các dịch vụ sửa đổi như vậy.

5.7  Tài liệu tiêu chuẩn

Tài liệu tiêu chuẩn là bản mô tả của thiết bị và các chức năng của một IED hoặc họ sản phẩm UAS của một nhà chế tạo có giá trị phổ quát và không thay đổi cho các mục đích của các dự án cụ thể.

Theo nguyên tắc chung, tài liệu tiêu chuẩn bao gồm:

- bản mô tả thiết bị;

- sổ tay hướng dẫn và bảo trì;

- bản mô tả khái niệm hệ thống;

- bản mô tả các chức năng;

- hướng dẫn vận hành;

- hướng dẫn cho các chương trình dịch vụ;

- hướng dẫn phát hiện lỗi và bảo trì;

- hướng dẫn sử dụng các công cụ kỹ thuật.

Các tài liệu tiêu chuẩn phải hoàn thành các tài liệu dự án cụ thể cho từng hệ thống được cài đặt.

5.8  Hỗ trợ của nhà tích hợp hệ thống

Trong hầu hết các trường hợp, các nhiệm vụ kỹ thuật đều nằm trong cung cấp của nhà tích hợp hệ thống cho dự án UAS.

Tuy nhiên, trong mọi trường hợp, nhà tích hợp hệ thống phải cung cấp các công cụ kỹ thuật cần thiết cho việc bảo trì hệ thống và đào tạo khách hàng để sử dụng các công cụ này để khách hàng có thể duy trì và mở rộng việc cài đặt hệ thống.

Nhà tích hợp hệ thống nên hỗ trợ quá trình này với các dịch vụ tư vấn, đào tạo và thông tin thường xuyên về các cập nhật và chức năng mở rộng của việc cài đặt hệ thống và các công cụ kỹ thuật.

6  Vòng đời của hệ thống

6.1  Yêu cầu về phiên bản sản phẩm

Vòng đời của một UAS và các IED của nó phụ thuộc vào sự khác biệt về quan điểm của nhà chế tạo và của khách hàng, như thể hiện trên Hình 6:

- theo nhà chế tạo vòng đời sản phẩm bao gồm khoảng thời gian bắt đầu sản xuất và việc ngừng họ sản phẩm UAS;

- theo khách hàng, vòng đời của hệ thống bao gồm khoảng thời gian giữa việc đưa vào vận hành tại hiện trường của việc cài đặt hệ thống đầu tiên, thường dựa trên một số họ sản phẩm UAS, và việc ngừng hoạt động của việc cài đặt hệ thống mới nhất. Việc cài đặt hệ thống có thể được tiến hành bởi một nhà tích hợp hệ thống khác với nhà chế tạo sản phẩm.

Hình 6 - Hai ý nghĩa của vòng đời hệ thống

Theo nhà chế tạo trong vòng đời của UAS và các bộ IED của nó yêu cầu phải có một số thay đổi và mở rộng vì nhiều lý do:

- cải thiện và mở rộng chức năng;

- các thay đổi kỹ thuật trong phần cứng;

- sửa các lỗi được phát hiện ra.

Các thay đổi này dẫn tới phải cập nhật các phiên bản IED của phần cứng, phần mềm và các công cụ hỗ trợ.

Một phiên bản mới của IED có thể tạo ra những tác động khác nhau:

- nó ảnh hưởng đến những thay đổi cần thiết cho danh mục tính tương thích cấu hình của họ sản phẩm UAS, trong đó phiên bản mới của IED yêu cầu thay đổi phiên bản trong các IED khác hoặc trong công cụ kỹ thuật, ví dụ để hoàn thành các chức năng vượt qua mới. Thử nghiệm hệ thống với các IED có liên quan là cần thiết và dẫn đến một danh mục cấu hình hệ thống mới;

- nó độc lập với các IED khác và tương thích với danh mục cấu hình hiện tại. Thử nghiệm hệ thống của IED phải thử nghiệm tương thích với các IED khác trong hệ thống. Chỉ có phiên bản của IED sẽ được thay đổi. Phiên bản danh mục cấu hình của hệ thống phải được sửa đổi.

Nhà chế tạo có nghĩa vụ cung cấp đồng nhất các phiên bản IED:

- trong trường hợp phần mềm IED hoặc phần mềm công cụ hỗ trợ, thông tin về phiên bản có sẵn theo cách tự định dạng (ví dụ như trên màn hình hoặc máy tính);

- đối với phần cứng, thông tin về phiên bản có sẵn ở bảng và ở các cấp thiết bị;

- nếu hệ chức năng thay đổi hoặc một chức năng đã được gỡ bỏ, một danh mục cấu hình tương thích mới sẽ được phân phối.

Sự phối hợp giữa vòng đời của nhà chế tạo và của khách hàng đòi hỏi các phiên bản mới của IED với số mô hình giống hệt nhau phải tuân theo các quy tắc sau.

a) phần cứng phải tương thích. Tất cả các giao diện phải thực hiện cùng một chức năng trong cùng một địa điểm. Kích thước của bảng và các thiết bị phải giống nhau.

b) những thay đổi chức năng từ phiên bản trước của phần mềm sản phẩm phải được khai báo.

c) các công cụ hỗ trợ phải tương thích trên dưới, có nghĩa là phiên bản mới của công cụ hỗ trợ sẽ phục vụ cho tất cả các phiên bản hiện có của cùng một họ sản phẩm.

Nhà chế tạo phải thông báo cho khách hàng về tất cả các thay đổi và mở rộng chức năng mà được thực hiện giữa chuyển giao lần cuối và đề xuất mới.

Từ việc bảo trì hệ thống UAS, các sản phẩm tương thích hoặc tương thích ngược được dùng để thay thế các bộ phận bị lỗi. Trong trường hợp này, nếu sử dụng các sản phẩm tương thích về mặt chức năng nhưng không phải là các sản phẩm tương thích khôn ngoan về kỹ thuật thì trường hợp này có thể cần phải có một sự tái thiết của một phần của hệ thống UAS.

6.2  Thông báo ngừng sản phẩm

Nhà chế tạo phải thông báo kịp thời cho tất cả khách hàng về việc ngừng sản phẩm để đảm bảo rằng khách hàng có thể đặt hàng các đồ dự phòng hoặc chuẩn bị cho các phần mở rộng.

Trong trường hợp ngừng sản phẩm mà không có sản phẩm tương thích về chức năng tiếp theo, thì bắt buộc thông báo phải được công bố trong một khoảng thời gian xác định trước.

Trong trường hợp sẽ có một sản phẩm tương thích chức năng tiếp theo, thông báo này có thể được công bố trong một khoảng thời gian ngắn trước. Phải có sự chồng chéo về việc phân phối cả hai sản phẩm trong thời gian tối thiểu (ví dụ được đưa ra trong Phụ lục A).

6.3  Hỗ trợ sau khi ngừng sản phẩm

Trong suốt vòng đời của một hệ thống và các IED của khách hàng, một số thay đổi, mở rộng và các vấn đề bảo trì sẽ xảy ra. Nhà chế tạo có nghĩa vụ hỗ trợ quá trình này sau khi ngừng sản phẩm họ sản phẩm UAS và các IED tương thích của nó theo thỏa thuận giữa từng khách hàng của nhà tích hợp hệ thống và nhà chế tạo. Các ví dụ sau đây có thể được sử dụng cho các thỏa thuận như vậy:

- thỏa thuận với khách hàng đặc biệt để tiếp tục cung cấp đơn đặt hàng tối thiểu hàng năm với giá thỏa thuận đặc biệt và điều kiện cung cấp trong một khoảng thời gian đã thỏa thuận;

- cung cấp các IED tương tự hoặc tương thích (từ quan điểm về chức năng, gắn kết và nối dây) cho việc mở rộng theo các điều kiện cung cấp cụ thể trong một khoảng thời gian đã thỏa thuận;

- cung cấp dự phòng và dịch vụ sửa chữa theo các điều kiện cung cấp cụ thể trong một khoảng thời gian dài;

- quản lý, bảo trì và phân phối tất cả các phiên bản cung cấp phần mềm IED và phần mềm công cụ dịch vụ phù hợp với điều kiện cung cấp đã được nhà chế tạo đồng ý. Việc duy trì bộ tham số là trách nhiệm của khách hàng;

- hỗ trợ tích hợp các sản phẩm mới sử dụng các giao diện thích ứng.

Một ví dụ về các điều kiện thời gian tương ứng được trình bày trong Phụ lục B.

Các yêu cầu trên liên quan đến “vòng đời của hệ thống” ngoại trừ việc sử dụng các sản phẩm máy tính thương mại có sẵn (ví dụ như máy tính cá nhân, đĩa CD ROM).

Trong trường hợp nhà chế tạo và nhà tích hợp hệ thống khác nhau, sự hỗ trợ sau khi ngừng sản phẩm sẽ được thỏa thuận trong hợp đồng có liên quan.

7  Đảm bảo chất lượng

7.1  Phân công trách nhiệm

7.1.1  Quy định chung

Việc đảm bảo chất lượng của một hệ thống là một nhiệm vụ chung của nhà tích hợp hệ thống/nhà chế tạo và của khách hàng với các trách nhiệm khác nhau. Nếu có hai hoặc nhiều bên tham gia thì trách nhiệm của mỗi bên sẽ được xác định tại thời điểm mua.

7.1.2  Trách nhiệm của nhà chế tạo và nhà tích hợp hệ thống

7.1.2.1  Hệ thống chất lượng

Nhà chế tạo và nhà tích hợp hệ thống nên thiết lập và duy trì một hệ thống chất lượng theo tiêu chuẩn TCVN ISO 9001.

Các giai đoạn đảm bảo chất lượng là trách nhiệm của nhà chế tạo và nhà tích hợp hệ thống được thể hiện trên Hình 7.

Hình 7 - Các giai đoạn đảm bảo chất lượng - Trách nhiệm của nhà chế tạo và nhà tích hợp hệ thống

7.1.2.2  Trách nhiệm thử nghiệm

Nhà chế tạo chịu trách nhiệm cho việc xử lý đúng các thử nghiệm kiểu loại và thử nghiệm hệ thống về các sản phẩm của mình. Các thử nghiệm kiểu loại và thử nghiệm hệ thống là điều kiện tiên quyết để bắt đầu phân phối thường xuyên.

Tất cả các IED phải qua được các thử nghiệm định kỳ cụ thể do nhà chế tạo thực hiện để đảm bảo chất lượng trước khi bàn giao để phân phối.

Kiểm tra xác nhận và phê duyệt cụ thể của khách hàng có thể được yêu cầu theo hồ sơ của khách hàng và phải được đàm phán giữa nhà tích hợp hệ thống và khách hàng. Khách hàng có thể thực hiện điều này ở cấp sản phẩm cũng như ở cấp hệ thống.

Nhà tích hợp hệ thống có trách nhiệm chuẩn bị và thực hiện các thử nghiệm đặc biệt này với các sản phẩm riêng lẻ và toàn bộ hệ thống. Hơn nữa, nhà tích hợp hệ thống có nghĩa vụ phải chứng minh việc hoàn thành các yêu cầu kỹ thuật, bao gồm các tiêu chí về tính năng. Thử nghiệm sự phù hợp IED ở đây làm giảm rủi ro cho các nhà tích hợp hệ thống.

Khi giới thiệu một hệ thống, nhà tích hợp hệ thống có trách nhiệm đảm bảo rằng tất cả các chức năng được thử nghiệm chung bởi các đại diện của nhà tích hợp hệ thống và khách hàng trong quá trình thử nghiệm chấp nhận tại nhà máy tùy chọn (FAT) và thử nghiệm chấp nhận tại hiện trường bắt buộc (SAT) với cấu hình cụ thể và bộ tham số của khách hàng. Lưu ý rằng trước những thử nghiệm này, thực hiện các giai đoạn tích hợp và chạy thử hợp lý thuộc về trách nhiệm của nhà tích hợp hệ thống. Việc hoàn thành thành công thử nghiệm chấp nhận tại nhà máy tùy chọn (nếu cần) là điều kiện tiên quyết cho việc phân phối thiết bị và nghiệm thu địa điểm tại cơ sở của khách hàng. Nghiệm thu nhà xưởng tùy chọn và thử nghiệm chấp nhận tại hiện trường bắt buộc, cũng như nội dung của chúng, sẽ được thỏa thuận giữa khách hàng và nhà tích hợp hệ thống

Việc chạy thử nghiệm hệ thống tại hiện trường trước khi nghiệm thu địa điểm bắt buộc là trách nhiệm của nhà tích hợp hệ thống. Tiếp theo là giai đoạn vận hành thử nghiệm (ví dụ, một tháng). Khoảng thời gian của giai đoạn này và các điều kiện phải đáp ứng, ví dụ: vận hành thử nghiệm trước hoặc sau khi SAT, nên được đàm phán giữa khách hàng và nhà tích hợp hệ thống

Trách nhiệm của nhà chế tạo là phải duy trì quy trình đảm bảo chất lượng, theo đó mọi lỗi liên quan đến sản phẩm phát hiện trong quá trình thử nghiệm dự án sẽ trở lại phiên bản sản phẩm kế tiếp. Việc xử lý các phiên bản mới được mô tả trong 6.1.

7.1.2.3  Dịch vụ bảo hành và hậu mãi

Sau khi đưa vào vận hành, bắt đầu bảo hành theo các điều kiện đã thỏa thuận đối với:

- phần cứng;

- phần kỹ thuật;

- phần mềm.

Bất kỳ lỗi nào của một loại sản phẩm được phát hiện trong giai đoạn bảo hành cũng có thể xuất hiện trong các dự án khác sẽ được thông báo cho các nhà tích hợp hệ thống và khách hàng. Trách nhiệm của khách hàng là quyết định xem sản phẩm mới có được cài đặt hay không.

Sau khi bảo hành, nhà tích hợp hệ thống hoặc nhà chế tạo phải cung cấp dịch vụ hậu mãi;

- cung cấp dự phòng cho một khoảng thời gian thỏa thuận;

- hỗ trợ chẩn đoán các lỗi;

- bắt buộc cung cấp thông tin khẩn cấp cho khách hàng về các trục trặc;

- sửa lỗi phần mềm và lỗi phần cứng đã phát hiện ra;

- cung cấp và giới thiệu các bản cập nhật phần mềm.

7.1.2.4  Chẩn đoán

Nhà chế tạo nên phát triển và cung cấp các công cụ chẩn đoán đặc biệt cho

- định nghĩa lỗi bên trong hoặc bên ngoài hệ thống;

- hạn định lỗi bên trong hệ thống hoặc của riêng IED.

Các công cụ chẩn đoán phải được thiết kế sử dụng được từ xa nếu thích hợp.

Tài liệu kỹ thuật của hệ thống và của các sản phẩm riêng lẻ của nó phải bao gồm cả việc bảo dưỡng dự phòng được đề xuất (ví dụ như cho pin, tụ điện).

7.1.3  Trách nhiệm của khách hàng

Khách hàng chịu trách nhiệm đảm bảo điều kiện môi trường và vận hành thích hợp của hệ thống đáp ứng các điều kiện được nêu ra trong tài liệu kỹ thuật của hệ thống và các sản phẩm riêng của nó.

Khách hàng phải thực hiện bảo dưỡng dự phòng cho dịch vụ hoặc trao đổi các phần có thể bảo dưỡng được theo hướng dẫn của nhà chế tạo.

Đôi khi cần kiểm tra và kiểm tra thường xuyên các sản phẩm riêng lẻ và chức năng liên quan đến nhau (ví dụ như thiết bị bảo vệ - máy cắt) theo khuyến nghị của nhà chế tạo hoặc của tổ chức tiêu chuẩn của khách hàng (IEE, VDEW, IEEE, v.v).

Bảo trì sửa chữa phải được thực hiện ngay sau khi phát hiện các lỗi để sẵn dùng cao nhất có thể.

7.2  Thiết bị thử nghiệm

7.2.1  Quy định chung

Thiết bị thử nghiệm bao gồm tất cả các thiết bị cần thiết cho việc thử nghiệm và nghiệm thu. Thiết bị thử nghiệm được sử dụng để cung cấp kiểm tra xác nhận tất cả các đầu vào và đầu ra của thiết bị sơ cấp, thông tin liên lạc với trung tâm điều khiển mạng và chức năng của các bộ điều khiển riêng lẻ của hệ thống tự động (ví dụ như bảo vệ).

Ngoài ra, cần có thiết bị thử nghiệm để chứng minh hành vi và các đặc tính hoạt động của hệ thống. Đối với các yêu cầu chức năng và hoạt động, thiết bị thử nghiệm được chia thành ba loại:

- mô phỏng quá trình bình thường;

- mô phỏng quá trình tạm thời và thiếu sót;

- thử nghiệm và mô phỏng truyền thông.

7.2.2  Thiết bị thử nghiệm quá trình thông thường

Thiết bị thử nghiệm này, ở dạng đơn giản nhất, phải có khả năng cung cấp tất cả các báo động và chỉ dẫn vị trí cho hệ thống điều khiển trạm, cho phép mô phỏng các giá trị đo (bao gồm trên toàn phạm vi) và có thể hiển thị tất cả các lệnh từ bộ UAS.

Thiết bị thử nghiệm phức tạp hơn phải có khả năng mô phỏng các phản ứng của thiết bị đóng cắt trong thời gian thực. Thiết bị thử nghiệm như vậy có thể được sử dụng để thử nghiệm quá trình động như chuyển đổi trình tự hoặc đồng bộ hóa. Cần phải có khả năng tạo ra các điều kiện khác nhau cho các phản ứng, ví dụ để tạo ra các vị trí trung gian của thiết bị đóng cắt hoặc để mô phỏng một sự cố chạm đất trên một thanh dẫn bên trong một chuỗi chuyển đổi.

Thiết bị thử nghiệm cũng phải có khả năng tạo ra một lượng lớn lưu lượng dữ liệu trong một thời gian ngắn hoặc lưu lượng dữ liệu gián đoạn trên cơ sở thường xuyên.

7.2.3 Thiết bị thử nghiệm quá độ và sự cố

Thiết bị thử nghiệm này phải có khả năng đưa vào các quá độ điện áp và dòng điện lập trình được trong hệ thống điện ba pha, mô phỏng nhiều loại sự cố hoặc các quá trình bất thường khác như xoay điện, bão hòa các biến dòng và các thiết bị khác. Thiết bị thử nghiệm phải có khả năng tạo ra các sự cố mô phỏng, do đó tạo ra bản ghi nhiễu.

7.2.4  Thiết bị thử nghiệm truyền thông

Thiết bị thử nghiệm này được sử dụng để thực hiện thử nghiệm tại tất cả các kênh truyền thống cho:

- liên kết nội bộ của hệ thống;

- viễn thông.

Hệ thống thử nghiệm truyền thông phải là một công cụ thuận tiện và hiệu quả cho phép thực hiện các chức năng sau ở tất cả các cấp yêu cầu (trung tâm điều khiển mạng, trạm biến áp, ngăn lộ và cấp độ quá trình):

- mô phỏng máy chủ, mô phỏng của khách hàng, giám sát lưu lượng dữ liệu;

- phân tích chất lượng lưu lượng dữ liệu truy cập (ví dụ như chất lượng của tín hiệu điện, thời gian nghỉ, v.v).

7.3  Phân loại các thử nghiệm chất lượng

7.3.1  Yêu cầu thử nghiệm cơ bản

Nhà chế tạo nên cung cấp một khái niệm thử nghiệm bao gồm tất cả các hoạt động bắt đầu với các thử nghiệm chức năng nguyên mẫu ở trạng thái phát triển đến các thử nghiệm cuối cùng về loại và hệ thống. Phải quy định cụ thể phạm vi và đối tượng thử nghiệm, quy trình thử nghiệm và các tiêu chuẩn đạt.

Tất cả các thử nghiệm phải được ghi lại sao cho kết quả có khả năng tái tạo, nếu cần.

Tất cả các thử nghiệm phải được thực hiện bởi một bộ phận nội bộ trong tổ chức của nhà chế tạo đủ điều kiện để thực hiện các thử nghiệm và có sự độc lập về tổ chức để xác định liệu một sản phẩm đã qua thử nghiệm hay không bởi một tổ chức bên ngoài độc lập đủ điều kiện thử nghiệm bởi một bên thứ ba.

7.3.2  Thử nghiệm hệ thống

Thử nghiệm hệ thống là bằng chứng về chức năng chính xác và hiệu suất của mỗi IED trong các điều kiện ứng dụng khác nhau (các cấu hình và tham số khác nhau) và hợp tác với các IED khác của tổng thể các họ sản phẩm UAS bao gồm tất cả các công cụ, ví dụ để tham số hóa, chẩn đoán xem Hình 8).

Hình 8 - Nội dung thử nghiệm hệ thống

Thử nghiêm hệ thống hoàn thành thành công là điều kiện tiên quyết cho bắt đầu thử nghiệm điển hình.

7.3.3  Thử nghiệm điển hình

“Phù hợp cho sử dụng” của sản phẩm được thiết kế mới phải được chứng minh qua thử nghiệm điển hình được thực hiện bằng cách sử dụng các mẫu từ quá trình sản xuất. Thử nghiệm điển hình để kiểm tra xác nhận sản phẩm so với số liệu kỹ thuật (xem Hình 9) được quy định, ví dụ như:

- khả năng chịu thử cơ khí;

- tương thích điện từ;

- ảnh hưởng khí hậu;

- độ chính xác và đầy đủ chức năng.

Hình 9 - Nội dung thử nghiệm điển hình

Thử nghiệm điển hình sẽ được thực hiện bằng cách sử dụng phần mềm đã thử nghiệm hệ thống.

7.3.4  Thử nghiệm thường xuyên

Thử nghiệm thường xuyên bao gồm các thử nghiệm phần cứng và chức năng đặc biệt như thể hiện trên Hình 10.

Hình 10 - Nội dung của thử nghiệm điển hình

Thử nghiệm thường xuyên nên được thực hiện cho từng sản phẩm trước khi rời khỏi nhà chế tạo.

7.3.5  Thử nghiệm sự phù hợp

Thử nghiệm sự phù hợp được thực hiện trên kênh truyền thông của các IED và bao gồm việc kiểm tra xác nhận các thủ tục truyền thông theo tiêu chuẩn hoặc các phần tiêu chuẩn (xem IEC 61850-10).

7.3.6  Thử nghiệm chấp nhận tại nhà máy (FAT)

Thử nghiệm chấp nhận tại nhà máy (FAT) phục vụ để xác nhận và kiểm tra xác nhận một hệ thống và các chức năng của nó từ quan điểm của khách hàng. Thử nghiệm chấp nhận tại nhà máy là tùy chọn.

Phạm vi và đối tượng của FAT phải được thảo luận và thống nhất giữa nhà tích hợp hệ thống và khách hàng và phải được ghi lại trong danh mục kiểm tra. Danh mục kiểm tra là một phần của hợp đồng.

Kết quả của FAT phải được ghi lại và ký bởi cả nhà tích hợp hệ thống và khách hàng.

Trọng tâm của FAT là giải pháp thử nghiệm điển hình và hành vi của chúng trong các tình huống bình thường và bất thường. Mô phỏng quá trình cho phép thực hiện cùng thử nghiệm các điều kiện quá trình bất thường và tình huống quá trình thất bại.

7.3.7  Thử nghiệm chấp nhận tại hiện trường (SAT)

Mục đích chính của thừa nhận thử nghiệm hệ thống tại hiện trường (SAT) là để thể hiện tất cả các thành phần hệ thống lắp đặt và kết nối đúng. Thử nghiệm phải được thực hiện trên các thiết bị lắp đặt hoàn chỉnh theo từng bước (xem Hình 11).

CHÚ THÍCH: Đây không phải là cấu trúc truyền thông.

Hình 11 - Giai đoạn thử nghiệm cho thử nghiệm chấp nhận tại hiện trường

Hình 11 thể hiện bốn giai đoạn của SAT:

a) quá trình - cấp điều khiển ngăn lộ;

b) cấp điều khiển ngăn lộ - cấp điều khiển trạm;

c) cấp điều khiển trạm - (các) trung tâm điều khiển mạng;

d) quá trình - (các) trung tâm điều khiển mạng.

Giai đoạn được thực hiện theo kế hoạch vận hành, trong đó bao gồm việc kiểm tra tất cả các trao đổi và chức năng thông tin.

Quy trình SAT phải ghi lại kết quả của mỗi bước và tổng kết chấp thuận của khách hàng để đưa hệ thống vào hoạt động.

Phụ lục A

(tham khảo)

Thông báo ngừng sản phẩm (ví dụ)

Hình A.1.a - Không có sản phẩm tương thích chức năng tiếp theo

Hình A.1.b - Sản phẩm tương thích về chức năng tiếp theo

Hình A.1 - Điều kiện thông báo

Phụ lục B

(tham khảo)

Nghĩa vụ cung cấp dịch vụ sau bán hàng sau khi ngừng sản phẩm (ví dụ)

Hình B.1 - Thời hạn cho nghĩa vụ cung cấp dịch vụ sau bán hàng

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] IEC 61850-10, Communication networks and systems in substations - Part 10: Conformance testing (Mạng và hệ thống truyền thông trong trạm biến áp - Phần 10: Thử nghiệm sự phù hợp)

[2] TCVN ISO 9001, Hệ thống quản lý chất lượng - Các yêu cầu

Mục lục

Lời nói đầu

1  Phạm vi áp dụng

2  Tài liệu viện dẫn

3  Thuật ngữ và định nghĩa

4  Các từ viết tắt

5  Yêu cầu kỹ thuật

6  Vòng đời của hệ thống

7  Đảm bảo chất lượng

Phụ lục A (tham khảo) - Thông báo ngừng sản phẩm (ví dụ)

Phụ lục B (tham khảo) - Nghĩa vụ cung cấp dịch vụ sau bán hàng sau khi ngừng sản phẩm (ví dụ)

Thư mục tài liệu tham khảo