Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10687-25-1:2025 (IEC 61400-25-1:2017) về Hệ thống phát điện gió – Phần 25-1: Truyền thông để giám sát và điều khiển nhà máy điện gió – Mô tả tổng thể các nguyên lý và mô hình cung cấp một cơ sở chuẩn hóa cho việc truyền thông độc lập với nhà sản xuất, phục vụ công tác giám sát và điều khiển các nhà máy điện gió.

Phạm vi và đối tượng áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các nhà sản xuất, nhà cung cấp thiết bị, đơn vị vận hành và các bên liên quan đến việc thiết kế, chế tạo, lắp đặt và vận hành hệ thống giám sát, điều khiển (SCADA) cho các nhà máy điện gió. Phạm vi điều chỉnh bao gồm toàn bộ các bộ phận kỹ thuật trong nhà máy điện gió từ tuabin, hệ thống điện, hệ thống khí tượng cho đến hệ thống quản lý và giám sát tình trạng.

Tổng quan về nhà máy điện gió và yêu cầu truyền thông chung

• Định nghĩa và các bộ phận của nhà máy điện gió: Nhà máy điện gió bao gồm nhiều hệ thống con thực hiện các nhiệm vụ chuyên biệt. Mô hình thông tin của tiêu chuẩn bao gồm các bộ phận cốt lõi như: tuabin gió (rôto, bộ truyền động, máy phát điện, bộ chuyển đổi, vỏ tuabin, hệ thống xoay hướng, tháp, hệ thống báo động), hệ thống khí tượng (đo tốc độ gió, điều kiện khí hậu), hệ thống quản lý nhà máy điện gió, hệ thống điện (đấu nối lưới điện) và hệ thống giám sát tình trạng (CMS).
• Khả năng truyền thông: Để phục vụ giám sát và điều khiển từ các tác nhân bên ngoài (như hệ thống SCADA, trung tâm điều phối), các bộ phận của nhà máy điện gió phải được trang bị thiết bị điện tử thông minh (IED) có khả năng gửi và nhận dữ liệu thông qua bộ điều khiển tuabin gió.
• Nội dung truyền thông: Gồm 5 loại thông tin chính: thông tin về quá trình (trạng thái hiện tại), thông tin thống kê (đánh giá hoạt động), thông tin lịch sử (theo dõi xu hướng qua nhật ký), thông tin điều khiển (lệnh, điểm cài đặt, thông số) và thông tin mô tả (loại, độ chính xác và thời gian của dữ liệu).
• Chức năng truyền thông: Được chia thành hai nhóm chính:
  • Chức năng vận hành (trong phạm vi tiêu chuẩn): Giám sát (quan sát thay đổi), điều khiển (can thiệp, chuyển mạch, tối ưu hóa), truy xuất dữ liệu (thu thập dữ liệu), ghi nhật ký (ghi lại sự kiện theo trình tự thời gian) và báo cáo (chuyển dữ liệu từ máy chủ đến máy khách).
  • Chức năng quản lý (ngoài phạm vi tiêu chuẩn): Quản lý người dùng/truy cập, đồng bộ hóa thời gian, chẩn đoán tự giám sát và thiết lập hệ thống.
• Mô hình truyền thông tổng quát: Hoạt động trong môi trường trừu tượng dựa trên kiến trúc máy chủ (server - nhà cung cấp thông tin/dịch vụ) và máy khách (client - người dùng có quyền quản lý và sử dụng dịch vụ). Mô hình gồm ba lĩnh vực: mô hình thông tin, mô hình trao đổi thông tin và ánh xạ mô hình vào các hồ sơ truyền thông tiêu chuẩn.

Mô hình thông tin nhà máy điện gió

• Phương pháp mô hình hóa thông tin: Thông tin nhà máy điện gió được phân loại rõ ràng (thông tin trạng thái, thông tin tương tự, thông tin điều khiển, thông tin dẫn xuất và thông tin lịch sử). Cấu trúc mô hình thông tin có tính thứ bậc từ trên xuống dưới dựa trên tiêu chuẩn TCVN 11996-7-1 (IEC 61850-7-1).
• Cấu trúc phân cấp thông tin:
  • Thiết bị logic (LD): Mức mô hình hóa cao nhất trong một thiết bị vật lý, tổng hợp một hoặc nhiều nút logic. LD chứa nút logic số 0 (LLN0) cung cấp thông tin chung và nút logic thiết bị vật lý (LPHD) đại diện cho dữ liệu thiết bị vật lý.
  • Nút logic (LN): Các vùng chứa thông tin cụ thể của tuabin gió (ví dụ: rôto, máy phát). Tên của nút logic bắt đầu bằng chữ "W", theo sau là ba chữ in hoa (ví dụ: WROT cho rôto).
  • Đối tượng dữ liệu (DO): Nằm trong nút logic, đại diện cho các thông tin cụ thể (như tốc độ rôto) và được định nghĩa bởi một lớp dữ liệu chung (CDC).
  • Thuộc tính dữ liệu (DA): Cấp độ chi tiết nhất, chứa các giá trị cụ thể của đối tượng dữ liệu.

Mô hình trao đổi thông tin nhà máy điện gió (IEM)

• Nguyên lý trao đổi thông tin: IEM định nghĩa máy chủ cung cấp phiên bản mô hình thông tin và các dịch vụ liên quan (nhận, đặt, điều khiển, truy vấn, báo cáo) để máy khách truy cập. Một máy chủ có thể phục vụ nhiều máy khách độc lập.
• Giao diện dịch vụ truyền thông trừu tượng (ACSI): Là tập hợp các dịch vụ cơ bản để thực hiện trao đổi thông tin giữa bên ngoài và thiết bị thực tế. ACSI hỗ trợ các dịch vụ đọc/ghi dữ liệu, tạo/xóa/liệt kê tập dữ liệu (dataset), báo cáo (reporting) và ghi nhật ký (logging).
• Khối điều khiển báo cáo (RCB) và Khối điều khiển nhật ký (LCB): Xác định các quy tắc cụ thể về việc dữ liệu nào sẽ được đưa vào báo cáo hoặc ghi nhật ký và trong điều kiện kích hoạt nào.
• Quy ước mô hình hóa dịch vụ: Các dịch vụ dựa trên ba thông điệp cơ bản: yêu cầu (request) từ máy khách, phản hồi tích cực (positive response) và phản hồi tiêu cực (negative response) từ máy chủ. Hành vi động của các mô hình báo cáo và ghi nhật ký được điều khiển bởi các khối điều khiển chung thông qua các thuộc tính và máy trạng thái.

Ánh xạ đến các giao thức truyền thông

• Ánh xạ dịch vụ truyền thông cụ thể (SCSM): Xác định cách các dịch vụ và mô hình trừu tượng được ánh xạ tới các ngăn xếp truyền thông cụ thể (hồ sơ truyền thông hoàn chỉnh), quyết định cú pháp mã hóa dữ liệu qua mạng.
• Kiến trúc ánh xạ: Các mô hình thông tin và trao đổi thông tin phải được ánh xạ tới các giao thức thích hợp. Giao thức TCP và IP là các giao thức lớp dưới cơ bản bắt buộc phải được cung cấp bởi tất cả các ánh xạ. Các lớp liên kết dữ liệu và vật lý nằm ngoài phạm vi điều chỉnh của tiêu chuẩn này.

Hiệu lực thi hành

Về hiệu lực thi hành, do thông tin ban hành của tiêu chuẩn TCVN 10687-25-1:2025 chưa được cung cấp đầy đủ trong văn bản gốc, người sử dụng cần tra cứu thêm các quyết định công bố tiêu chuẩn của cơ quan có thẩm quyền để xác định chính xác ngày có hiệu lực và các văn bản liên quan.