Nội dung

PHÂN BAN SỬ DỤNG ĐIỆN | 679 ĐỒNG BỘ DỮ LIỆU MẤT ĐIỆN TỪ HỆ THỐNG SCADA SURVALENT VÀO CHƯƠNG TRÌNH CRM PHỤC VỤ CÔNG TÁC CHĂM SÓC KHÁCH HÀNG Đặng Quốc Viện, Đỗ Minh Cường, Nguyễn Việt An, Nguyễn Năng Chung Phòng Kỹ thuật TTCSKH, PC Kontum, Ban CNTT Tóm tắt: Nhằm ghi nhận thời gian thực (Realtime) khi điều độ viên tiến hành thao tác các thiết bị cũng như khi xảy ra các sự cố trên lưới điện trong hệ thống Thu thập dữ liệu và điều khiển giám sát Scada (Supervisory Control And Data Acquisition) của các điện lực, công ty điện lực. Giảm bớt công việc nhập liệu thời gian thực tế lịch công tác, nhập thông tin sự cố cho các điều độ viên. Đồng thời cung cấp thông tin tức thời cho điện thoại viên Trung tâm Chăm sóc khách hàng Điện lực miền Trung, đưa ra thời gian mất điện, thời gian có điện cho khách hàng một cách chính xác và nhanh nhất. Thêm vào đó, có cơ sở tính toán các chỉ số độ tin cậy cung cấp điện dựa trên các thông tin đã được đồng bộ chi tiết từ hệ thống Scada. Abstract: Handling realtime recording of equipment operation as well as the occurrence of grid malfunction in the Supervisory Control Data Acquisition (SCADA) system of Electricity, Power Company. Reduce the input job time of actual work schedule, enter incident information for the moderator. Simultaneously providing instant information to call center operator Central Power Center, giving the power outage, the time available to customers the most accurate and fastest. In addition, there is a basis for calculating power supply reliability indicators based on information that has been synchronized in detail from the Scada system. 1. GIỚI THIỆU Hiện nay, Tổng công ty Điện lực miền Trung đã trang bị nhiều phần mềm Scada (Supervisory Control And Data Acquisition) cho các đơn vị, nhằm giúp cho công tác vận hành lưới điện trực quan trên sơ đồ lưới, theo dõi được các thông số vận hành, tình trạng làm việc của thiết bị và các cảnh báo theo thời gian thực. Khi chuyển đổi phương thức vận hành do sự cố hoặc công tác, điều độ viên thao tác tại trung tâm điều khiển làm giảm thời gian thao tác thiết bị, giảm thời gian mất điện của khách hàng góp phần nâng cao độ tin cậy cung cấp điện. Đã khai thác triệt để việc theo dõi tình hình phụ tải và sản lượng điện theo thời gian thực tại các điểm nút trên lưới nhằm chuyển đổi phương thức vận hành phù hợp giảm tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối. Với các phần mềm Scada được áp dụng Tổng công ty như: Survalent/Canada; ABB/ ABB Oy Phần Lan; @station/ATS Việt Nam; Công tác quản lý, giám sát lưới điện được thực hiện theo thời gian thực qua các Trung tâm giám sát tại các Công ty. Việc sử dụng dữ liệu mất điện này phục vụ cho công tác chăm sóc khách hàng là rất cần thiết. 680 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 2. TỔNG QUAN 2.1. Hiện trạng, khó khăn trong công tác quản lý mất điện Tháng 07/2015, Trung tâm Chăm sóc khách hàng Điện lực miền Trung (CPC CC) được thành lập và đi vào hoạt động, cung cấp một địa chỉ giải đáp các thắc mắc từ các khách hàng sử dụng điện của 13 công ty điện lực thuộc Tổng công ty Điện lực miền Trung. Trong các yêu cầu của khách hàng, số lượng các yêu cầu liên quan đến báo mất điện, báo sự cố hay tra cứu thông tin thời gian tạm ngừng cung cấp điện chiếm số lượng lớn (chiếm gần 50% tổng số tra cứu). Hình 1: Tỷ trọng các yêu cầu của khách hàng Các thông tin về thời gian tạm ngừng cung cấp điện do công tác, sự cố, nguyên nhân gây ra sự cố, thiết bị thao tác… được bộ phận trực vận hành của điện lực và điều độ của các công ty điện lực nhập trực tiếp vào chương trình Quản lý quan hệ khách hàng CRM (Customer Relationship Management). Căn cứ vào những thông tin đó, điện thoại viên tại CPC CC cung cấp thông tin cho khách hàng. Ngoài ra, ngày 30/09/2016, Ban Kỹ thuật Tổng công ty Điện lực miền Trung đã có văn bản, kể từ ngày 01/10/2016, các thông số để tính độ tin cậy cung cấp điện SAIDI, SAIFI và MAIFI tại các công ty điện lực trong chương trình Hệ thống quản lý mất điện OMS (Outage Management System) được đồng bộ trực tiếp từ thông tin qua CRM. Một số khó khăn trong quá trình vận hành:  Khi xảy ra sự cố mất điện, nhân viên trực vận hành và điều độ viên tại các công ty điện lực vừa phải tiến hành điều phối, sửa chữa nhằm phục hồi cấp điện trở lại trong thời gian sớm nhất, vừa phải tiến hành nhập thông tin sự cố mất điện trên chương trình CRM, mất nhiều thời gian và công sức. Hơn nữa, việc xác định phạm vi sự cố cần thời PHÂN BAN SỬ DỤNG ĐIỆN | 681 gian, vì vậy ảnh hưởng đến thời gian có thông tin để điện thoại viên CPC CC cung cấp cho khách hàng.  Thời gian, tình trạng mất điện của khách hàng chưa được cập nhật kịp thời.  Thông tin trên CRM đang được sử dụng để tính các chỉ số đánh giá độ tin cậy cung cấp điện nên cần độ chính xác cao. Hiện tại, hệ thống SCADA đang được triển khai và dần hoàn thiện tại các công ty điện lực, mô tả sơ đồ lưới điện cũng như tình trạng đóng cắt của các thiết bị. Trên cơ sở đó, sử dụng thông tin SCADA để phục vụ chăm sóc khách hàng sẽ có tính kịp thời, chính xác cao. 2.2. Mô hình SCADA/DMS và CRM Với mô hình SCADA/DMS đang được triển khai tại Tổng công ty, dữ liệu được tách biệt với hệ thống các dữ liệu khác. Hơn nữa, tại Tổng công ty có đến ba hệ thống SCADA/DMS. Nên việc tìm hiểu các hệ thống, tìm hiểu về cấu trúc dữ liệu, cũng như tìm giải pháp gặp rất nhiều khó khăn. Hệ thống CRM được xây dựng trên nền Webform, với cây sơ đồ lưới điện không phải là sơ đồ nguyên lý, nên việc đồng bộ phải sử dụng ánh xạ thiết bị [1], [2], [3], [4]. 3. GIẢI PHÁP THỰC HIỆN 3.1. Lý do chọn Công ty Điện lực KonTum Trong các Công ty Điện lực thuộc Tổng Công ty Điện lực miền Trung, Công ty Điện lực Kon Tum được chọn để nghiên cứu trên cơ sở: Sơ đồ lưới điện SCADA tại Kon Tum được xây dựng chi tiết đến từng trạm biến áp; trạng thái đóng cắt, có điện hay mất điện các phần tử trên sơ đồ lưới Scada được mô phỏng và hiển thị thông qua các biến SCS (Substation Control Systems). Số lượng trạm biến áp đã khai trong Scada 1489 TBA (theo quy định mã trạm CMIS – Hệ thống Quản lý thông tin khách hàng – Customer Management Information System), 2600 thiết bị đóng cắt trên lưới, số biến SCS là 6683. Scada of Survalent cung cấp chương trình Replicator để đưa dữ liệu SCADA ra cơ sở dữ liệu bên ngoài (ở đây sử dụng cơ sở dữ liệu SQL Server) để có thể phân tích [5], nghiên cứu trạng thái đóng cắt của thiết bị, tình trạng có điện hay mất điện của từng trạm biến áp. 682 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 Hình 2: Sơ đồ lưới Kon Tum đã được khai báo SCS 3.2. Phương pháp nghiên cứu Như đã nói ở trên, Hệ thống Scada Survalent cung cấp các khai báo các biến SCS theo ý người sử dụng. Khi có thiết bị thay đổi trạng thái, biến SCS nhận giá trị, truyền cho mảng biến SCS theo sơ đồ. Hệ thống quản lý phân phối mở rộng ADMS (Advanced Distribution Management System) tác động để chuyển hệ thống biến bao gồm các thiết bị đến dữ liệu trung gian, từ dữ liệu trung gian chuyển về CPC CC theo cơ chế 1 chiều. Trên cơ sở tiếp nhận mảng biến từ Scada, CRM phân tích và liên kết theo mã trạm để đưa ra số khách hàng theo trạm, phân tích và đưa ra lịch mất điện do sự cố, hay công tác trên lưới. PHÂN BAN SỬ DỤNG ĐIỆN | 683 3.3. Mô hình giải pháp thực hiện Hình 3: Giải pháp thực hiện lấy số liệu Scada về CRM Khi điều độ viên tiến hành thao tác đóng cắt thiết bị (đối với lịch tạm ngừng cung cấp điện do công tác) hoặc các thiết bị nhận được tín hiệu thay đổi trạng thái (đối với sự cố), trạng thái của thiết bị trên lưới điện SCADA thay đổi. Bên cạnh đó, trạng thái có điện hay mất điện cũng được hiển thị thông qua giá trị của các biến SCS được gán với các trạm biến áp được mô phỏng tương ứng với các trạm biến áp có trên CMIS. Dữ liệu trạng thái trên SCADA được chương trình Survalent Replicator sao chép, đồng bộ ra cơ sở dữ liệu để có thể tương tác [6]. Module đồng bộ dữ liệu SCADA từ cơ sở dữ liệu tạm tại PC Kon Tum vào cơ sở dữ liệu CRM tại CPC CC tiến hành theo các bước:  Đồng bộ dữ liệu, giá trị các biến SCS mô tả trạng thái đóng cắt và tình trạng có điện, mất điện của các phần tử từ cơ sở dữ liệu Replicator Scada tại Kon Tum về cơ sở dữ liệu tại CPC CC [6].  Tính toán các trạm ảnh hưởng (mất điện hoặc có điện trở lại) do thay đổi trạng thái đóng cắt của thiết bị dựa vào liên kết của thiết bị với trạm và giá trị của các biến SCS. 684 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017  Đồng bộ dữ liệu trạng thái trạm tương ứng với các trạm có trên chương trình CRM.  Phân tích trạng thái mất điện, có điện của trạm điện, so sánh với các lịch công tác hiện có trên CRM. Từ đó tiến hành tạo lịch sự cố mới hoặc cập nhật thời gian lịch công tác hoặc cập nhật thời gian có điện cho các trạm biến áp tương ứng. Do cấu trúc cơ sở dữ liệu giữa hệ thống SCADA Survalent và CRM khác nhau, các biến tín hiệu trong hệ thống SCADA có nhiều, cần phải có bước lọc dữ liệu. Ngoài ra, 2 cơ sở dữ liệu cùng sử dụng Microsoft SQL Server để lưu trữ, nên module đồng bộ đã được thực hiện sử dụng SQL Job, Schedule, SQL Server Agents để tận dụng được các tính năng hiện có như lập lịch, liên kết server,… Hệ thống cơ sở dữ liệu SCADA Survalent bao gồm rất nhiều bảng liên kết để mô tả cũng như lưu trữ số liệu. Để có thể đồng bộ dữ liệu mất điện và xác định trạng thái đóng cắt, cần phải truy vấn trên nhiều bảng dữ liệu khác nhau. Trong đó, có 4 bảng dữ liệu chính bao gồm:     STATUSPOINTS: trạng thái các biến SCS. STATIONSPOINTS: thông tin trạm. SCS_DATA: trạng thái và tình trạng liên kết, mô tả lưới điện liên kết. SCS_CALC: giá trị tính toán tình trạng điện năng tại các điểm. Hình 4: Các bảng dữ liệu chính thông tin mất điện SCADA Thông tin mất điện trong hệ thống CRM được lưu trữ với các bảng chính bao gồm:     LichCupDien: thông tin lịch mất điện. TramMatDien: các trạm mất điện tương ứng với lịch mất điện. LuoiDien: thông tin cây sơ đồ liên kết. TramDien: thông tin các trạm biến áp hạ thế, được đồng bộ dữ liệu từ CMIS. PHÂN BAN SỬ DỤNG ĐIỆN | 685 Hình 5: Các bảng dữ liệu lịch mất điện trên CRM Dữ liệu từ cơ sở dữ liệu SCADA được đồng bộ về cơ sở dữ liệu CRM trong các bảng chính sau: Hình 6: Các bảng dữ liệu đồng bộ SCADA 686 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017  StationNodes: thông tin các máy cắt 110 kV.  StatusPointEvents: sự kiện đóng cắt thiết bị được đồng bộ và tạo trạng thái dựa trên cơ sở các bảng dữ liệu trong SCADA đã được mô tả như trên.  CrmOutages: thông tin lịch mất điện tạo từ dữ liệu đồng bộ SCADA.  EventNodes: các node mất điện trên sơ đồ SCADA, tương ứng với các trạm bị mất điện.  SmsStationPoint, SmsEvent : phục vụ gửi tin nhắn thông báo tình trạng đóng cắt của các máy cắt 110 kV. Dữ liệu trạng thái đóng cắt của thiết bị trong hệ thống SCADA từ bảng STATUSPOINTS được lọc và đồng bộ vào bảng StatusPointEvents. Trên cơ sở liên kết có trong bảng SCS_DATA và tín hiệu điện năng trong SCS_CALC, module tiến hành tính toán các trạm mất/đóng điện do thao tác thiết bị, từ đó tạo/đóng lịch và lưu trữ vào các bảng CrmOutages và EventNodes. Lịch mất điện từ các bảng này được đồng bộ vào bảng của LichCupDien và TramMatDien để tạo thông tin lịch trong CRM, phục vụ tính toán độ tin cậy cung cấp điện. Ngoài ra, đối với một số máy cắt 110 kV, thông tin đóng, mở và mức độ ảnh hưởng (số trạm biến áp mất điện, số khách hàng mất điện) sẽ được gửi tin nhắn SMS đến số điện thoại của lãnh đạo đơn vị cũng như các nhân viên liên quan để có thông tin và hướng xử lý. Qua đó, giảm ảnh hưởng đến khách hàng đến mức thấp nhất có thể. 4. KẾT QUẢ HIỆN TẠI Hình 7: Các lịch mất điện từ Scada hiển thị trên CRM PHÂN BAN SỬ DỤNG ĐIỆN | 687 Số điện thoại Nội dung Ngày tạo Ngày gửi 84962446248 22:06 May cat 475DAKHRING CLOSE. Khoi phuc 28 TBA va 1926 khach hang. 20170831 22:07:09.470 20170831 22:07:09.567 84963233072 22:06 May cat 475DAKHRING CLOSE. Khoi phuc 28 TBA va 1926 khach hang. 20170831 22:07:09.377 20170831 22:07:09.457 84963499751 22:06 May cat 475DAKHRING CLOSE. Khoi phuc 28 TBA va 1926 khach hang. 20170831 22:07:09.253 20170831 22:07:09.330 84983179247 22:06 May cat 475DAKHRING CLOSE. Khoi phuc 28 TBA va 1926 khach hang. 20170831 22:07:09.143 20170831 22:07:09.220 84963259093 22:06 May cat 475DAKHRING CLOSE. Khoi phuc 28 TBA va 1926 khach hang. 20170831 22:07:09.033 20170831 22:07:09.127 84979792446 22:06 May cat 475DAKHRING CLOSE. Khoi phuc 28 TBA va 1926 khach hang. 20170831 22:07:08.923 20170831 22:07:09.017 84962013456 22:06 May cat 475DAKHRING CLOSE. Khoi phuc 28 TBA va 1926 khach hang. 20170831 22:07:08.830 20170831 22:07:08.910 84919515430 22:06 May cat 475DAKHRING CLOSE. Khoi phuc 28 TBA va 1926 khach hang. 20170831 22:07:08.720 20170831 22:07:08.800 84963456776 22:06 May cat 475DAKHRING CLOSE. Khoi phuc 28 TBA va 1926 khach hang. 20170831 22:07:08.613 20170831 22:07:08.673 84963259093 19:40 May cat 475DAKHRING OPEN. 28 TBA mat dien, 1926 khach hang mat dien. 20170831 19:42:29.367 20170831 19:42:29.447 84919515430 19:40 May cat 475DAKHRING OPEN. 28 TBA mat dien, 1926 khach hang mat dien. 20170831 19:42:29.243 20170831 19:42:29.337 84983179247 19:40 May cat 475DAKHRING OPEN. 28 TBA mat dien, 1926 khach hang mat dien. 20170831 19:42:29.133 20170831 19:42:29.227 84963499751 19:40 May cat 475DAKHRING OPEN. 28 TBA mat dien, 1926 khach hang mat dien. 20170831 19:42:29.023 20170831 19:42:29.117 84962013456 19:40 May cat 475DAKHRING OPEN. 28 TBA mat dien, 1926 khach hang mat dien. 20170831 19:42:28.913 20170831 19:42:28.993 84963233072 19:40 May cat 475DAKHRING OPEN. 28 TBA mat dien, 1926 khach hang mat dien. 20170831 19:42:28.663 20170831 19:42:28.757 84963456776 19:40 May cat 475DAKHRING OPEN. 28 TBA mat dien, 1926 khach hang mat dien. 20170831 19:42:28.537 20170831 19:42:28.630 84962446248 19:40 May cat 475DAKHRING OPEN. 28 TBA mat dien, 1926 khach hang mat dien. 20170831 19:42:28.427 20170831 19:42:28.523 84979792446 19:40 May cat 475DAKHRING OPEN. 28 TBA mat dien, 1926 khach hang mat dien. 20170831 19:42:28.333 20170831 19:42:28.397 Hình 8: Kết quả gửi tin nhắn SMS cho LĐ đơn vị 688 | HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC 2017 Biểu 1. Tính toán Saifi, Saidi, maifi 5. ƯU – NHƯỢC ĐIỂM CỦA GIẢI PHÁP 5.1. Về ưu điểm Hệ thống đồng bộ được thời gian tức thời, độ trễ nhỏ khi thiết bị thay đổi trạng thái đóng cắt, đặc biệt hiệu quả đối với các thiết bị online, có thể xác định được nhanh chóng các trạm biến áp xảy ra sự cố. Giảm bớt công việc nhập liệu cho điều độ viên và nhân viên trực vận hành, chuyên môn hóa công việc. Thông tin về sự cố có trong hệ thống nhanh chóng, kịp thời để điện thoại viên thuộc CPC CC có thông tin trả lời khách hàng, từ đó nâng cao chất lượng trong công tác chăm sóc khách hàng và sự tin tưởng của khách hàng. Thời gian thực tế mất điện và có điện trở lại chính xác, các chỉ số đánh giá độ tin cậy cung cấp điện có độ chính xác cao, từ đó có thể đề ra các phương án nhằm nâng cao độ tin cậy cung cấp điện của từng điện lực, công ty điện lực nói riêng và của toàn Tổng Công ty Điện lực miền Trung nói chung. 5.2. Về nhược điểm Module đồng bộ mới chỉ được nghiên cứu trên cơ sở dữ liệu SCADA Survalent. Đối với SCADA của các hãng khác cung cấp thì cần có thời gian nghiên cứu, hoàn thiện cụ thể. Chỉ áp dụng trong trường hợp sơ đồ lưới của PC Kon Tum, chưa bao quát được toàn bộ các tình trạng sơ đồ lưới cụ thể của từng công ty điện lực. Cần đảm bảo đường truyền kết nối giữa công ty điện lực và CPC CC để quá trình đồng bộ bảo đảm được chính xác.