Trung Tâm Điều Hành
Hệ Thống Điện Mặt Trời Việt Nam

Vì sao chủ nhà máy điện mặt trời cần quan tâm

Nhà máy điện mặt trời trang trại đấu nối lưới 110kV hoặc 220kV đều có trạm nâng áp riêng và phải thiết kế theo quy định của EVN để được nghiệm thu, đóng điện và giao SCADA cho Trung tâm điều độ. Từ năm 2025, EVN đưa ra tập hướng dẫn riêng cho trạm biến áp kỹ thuật số (TBA KTS) — trạm dùng hệ thống điều khiển tích hợp tới mức process bus, thay cáp đồng nhị thứ bằng cáp quang và bản tin IEC 61850. Bài này tóm tắt các điểm chính của Tập 4 để chủ đầu tư, tư vấn thiết kế và đơn vị O&M có khung tham chiếu nhanh; nội dung đầy đủ xem văn bản gốc của EVN.

Tài liệu gốc: Quy định về công tác thiết kế dự án lưới điện cấp điện áp 110kV ÷ 500kV – Phần trạm biến áp cấp điện áp từ 110kV đến 220kV, Tập 4: Thiết kế của TBA 110kV, 220kV kỹ thuật số (ban hành kèm Quyết định của Tổng giám đốc EVN, bản 5/2025). Các quy định liên quan được viện dẫn: QĐ 55/QĐ-ĐTĐL (2017) về SCADA, QĐ 1603/QĐ-EVN (2021) về hệ thống điều khiển TBA 500/220/110kV, QĐ 2896/QĐ-EVN-KTLĐ-TĐ (2003) về cấu hình bảo vệ, QĐ 168/QĐ-EVN (2023) về an toàn thông tin.

Tiêu chuẩn áp dụng

Kiến trúc: 4 mức điều khiển, 2 mạng LAN

TBA KTS điều khiển ở 4 mức, ưu tiên phân quyền từ xa xuống tại chỗ: Mức 1 Trung tâm điều độ miền (Ax) / Trung tâm điều khiển (Bx) → Mức 2 HMI máy tính trạm → Mức 3 BCU/rơ le tại tủ từng ngăn lộ → Mức 4 thiết bị nhất thứ. Lệnh điều khiển được phân quyền theo chuỗi Local → BCU → HMI → TTĐKX.

Mạng LAN tách thành hai lớp độc lập về phần cứng:

• Station Bus (mức trạm): IED, BCU, rơ le, máy tính trạm, gateway trao đổi bản tin IEC 61850-8-1 (MMS, GOOSE). Dự phòng theo IEC 62439 bằng PRP (mỗi thiết bị nối 2 mạng A/B) hoặc HSR (mạch vòng), thời gian phục hồi 0 giây. Trạm 220kV bắt buộc có phương án dự phòng đường truyền (RSTP, Ring, PRP, HSR…).
• Process Bus (mức thiết bị): Merging Unit (MU) số hóa tín hiệu TI/TU thành Sampled Values (4.000 mẫu/giây) theo IEC 61850-9-2 và trao đổi trạng thái/lệnh đóng cắt bằng GOOSE. Cấu trúc PRP với hai hệ switch A/B trên hai tuyến cáp quang tách biệt; hỏng bất kỳ phần tử đơn lẻ nào không được ảnh hưởng vận hành.
• Không đặt quá 01 switch trong một tủ điều khiển bảo vệ để tránh mất nguồn DC một tủ kéo theo mất kết nối nhiều thiết bị.
• Đồng bộ thời gian: 2 bộ GPS (A, B) lấy nguồn GPS/GLONASS hoặc đồng hồ Cesium của EVN; mỗi bộ tối thiểu 2 cổng PTP IEEE 1588v2 xuống Process Bus A/B và 2 cổng NTP/SNTP xuống Station Bus A/B.

Merging Unit: bao nhiêu bộ cho mỗi ngăn lộ

Nguyên tắc chung: mỗi ngăn lộ trang bị MU sao cho hỏng 01 bộ không ảnh hưởng chức năng của BCU và rơ le; mạch dòng cho công tơ đo đếm dùng cuộn đo lường riêng, không đi qua MU bảo vệ.

Lưu ý ngăn đường vòng: đưa cả hai tỉ số TI vào 02 MU để khi thay thế ngăn MBA, cuộn dòng qua Process Bus vẫn cấp được cho F87T và F67 của ngăn MBA.

Cấu hình rơ le bảo vệ theo ngăn (tóm tắt)

Cấu hình bảo vệ vẫn theo QĐ 2896/QĐ-EVN-KTLĐ-TĐ; điểm khác của TBA KTS là rơ le nhận dòng/áp từ MU qua Process Bus và gửi lệnh cắt (trip coil 1, 2) ngược lại MU thay vì đấu dây cứng.

• Đường dây 220kV / 110kV: 01 F87L (so lệch dọc) + 01 F21 (khoảng cách; ở 110kV có thể là F67) + 01 BCU. F21 và F87L trao đổi tín hiệu block, khởi động BF, AR với nhau và với F87B.
• Liên lạc / phân đoạn: 01 F21 + 01 BCU; rơ le so lệch thanh cái F87B (TC21/TC22 ở 220kV, TC11/TC12 hoặc C11/C12 ở 110kV) nhận TI từ MU của mọi ngăn và gửi trip đến từng ngăn.
• Đường vòng: 02 F21 (220kV) hoặc F21 + F67 (110kV) + 01 BCU.
• Máy biến áp 220kV: F87T-1, F87T-2 (hai bộ so lệch độc lập), BCU MBA, F90 điều chỉnh điện áp (nhận TU từ MU lộ tổng 220kV và 110kV, điều khiển OLTC qua MU). MBA 110kV: 01 F87T + 01 F67 lộ tổng + BCU + F90 (có chuyển GROUP vận hành).
• Lộ tổng 220kV / 110kV: 01 F67 + 01 BCU. Lộ tổng trung áp: 01 rơ le quá dòng tích hợp BCU.
• Tụ bù 110kV: F501, F502, rơ le chọn thời điểm đóng cắt tụ, BCU.
• F74 giám sát mạch cắt và F86 cắt–khóa được mềm hóa trong MU hoặc IED — không lắp rơ le F74/F86 riêng; F86 tác động phải reset mới cho phép đóng máy cắt, liên động mạch đóng qua GOOSE.

Yêu cầu kỹ thuật thiết bị

Merging Unit: IEC 61850-9-2 và -8-1; Process Bus 100 Mbps, 02 cổng LAN, PRP; nguồn 110 hoặc 220 VDC; In 1A/5A, Un 100–120 VAC; ≥2 đầu vào TI, ≥2 đầu vào TU; đủ I/O cho toàn bộ mạch nhị thứ của ngăn với dự phòng 20%; đồng bộ IEEE 1588v2/PTP; làm việc −10 °C đến +45 °C, độ ẩm < 80%; có LED báo lỗi đồng bộ/kết nối.

Rơ le, BCU (IED): hỗ trợ IEC 61850-9-2 và -8-1; 02 cổng process bus, 02 cổng station bus, tốc độ ≥100 Mbps; tự động chuyển sang MU còn lại khi mất kết nối một MU mà không ảnh hưởng chức năng; không cần khối đầu vào dòng/áp analog, chỉ trang bị binary I/O với dự phòng 20%; tính lắp lẫn giữa các hãng.

Switch mạng: Layer 2 công nghiệp kiểu quản lý (hardened managed); cổng tới IED ≥100 Mbps, tới máy tính trạm và trục chính ≥1 Gbps; cổng quang bắt buộc cho process bus; dự phòng 20% số cổng; EMC theo IEC 61000-6-5 / IEC 61850-3 / IEEE 1613; hỗ trợ SNMPv1/v2c/v3, VLAN, multicast control, SNTP, jumbo frame, PRP, HSR, RSTP; bảo mật SSH/SSL, HTTPS, RADIUS, Syslog, khóa cổng; nguồn kép 1+1 dải 110–240 VDC.

Redbox (nối thiết bị SAN không hỗ trợ PRP/HSR vào mạng dự phòng, theo IEC 61850-90-4): 02 cổng Local, 02 cổng PRP/HSR A, 02 cổng PRP/HSR B (mỗi nhóm 1 quang + 1 điện).

Tủ MU ngoài trời (Marshalling Kiosk): kích thước tối thiểu 1400 × 1200 × 1000 mm (C × R × S), kín IP55 theo IEC 60529, cửa mở hai phía, vỏ inox 304 dày ≥2 mm, lót cách nhiệt ≥10 mm chống cháy, mái rời có chớp thông gió; điều hòa giữ nhiệt độ trong tủ < 45 °C, có sấy, hút ẩm, thông gió tự động và giám sát trạng thái lên máy tính trạm và trung tâm vận hành.

Cáp quang process bus: chống mối mọt, chống cháy, chống chuột, có vỏ bọc và sợi dự phòng; đi trong hào cáp, gắn thẻ nhận diện tại góc và rẽ nhánh; đánh dấu rõ Tx/Rx hai đầu.

Nguyên tắc thiết kế mạch nhị thứ

• Mỗi hệ thống bảo vệ, điều khiển, đo lường có nguồn cung cấp riêng, được bảo vệ bằng áptômát riêng có tiếp điểm phụ báo trạng thái; IED/MU cấp nguồn qua áptômát riêng, không chung với mạch I/O.
• Mạch nhị thứ thiết bị nhất thứ đi cáp đồng tới MU ở tủ ngoài trời; từ MU vào nhà điều khiển đi cáp quang. Mạch của MBA, kháng điện (làm mát, điều nấc, bảo vệ công nghệ) cũng nối cáp đồng tới MU tủ trung gian.
• Mỗi hệ bảo vệ có hai mạch cắt trực tiếp từ output của MU; đầu vào/ra luôn song song giữa 2 MU.
• Bảo vệ công nghệ MBA nhân tiếp điểm tối đa qua 01 rơ le trung gian tác động nhanh đặt tại tủ trung gian.
• Mạch áp thanh cái nối tới MU các ngăn lộ tổng, đường dây, ngăn thay thế bằng mạch cứng để linh hoạt khi sửa chữa, thí nghiệm.
• Cáp nhị thứ link tủ phải nối đất, chống nhiễu tại phía tủ đi vào input rơ le.

Đo đếm điện năng

• Ngăn ranh giới đo đếm (mua bán điện): vẫn dùng công tơ truyền thống, mạch dòng/áp từ cuộn đo lường của TI/TU theo Thông tư 42/2015/TT-BCT, QĐ 1603/QĐ-EVN và QĐ 103/QĐ-EVN (2017) về công tơ điện tử và thu thập dữ liệu — đây là điểm nhà máy điện mặt trời cần lưu ý khi ký hợp đồng mua bán điện.
• Ngăn đo đếm vận hành: có thể dùng công tơ quang theo IEC 61850-9-2 hoặc công tơ hỗ trợ IEC 61850, tín hiệu lấy qua MU; hệ thống phải được bảo mật và giám sát bản tin đo lường. Công tơ đáp ứng IEC 62052-11, IEC 62053-22/-23/-24.

Áp dụng cho dự án điện mặt trời như thế nào

Với nhà máy ≥30 MWp đấu nối 110kV, trạm nâng áp thường có 1–2 ngăn đường dây, 1–2 ngăn MBA và lộ tổng trung áp: theo cấu hình trên cần khoảng 2 MU/ngăn đường dây, 2 MU/ngăn MBA, 1 MU/lộ tổng trung áp, 2 hệ switch process bus, 2 GPS và tủ MU ngoài trời có điều hòa. Chi phí thiết bị KTS cao hơn truyền thống nhưng giảm đáng kể cáp đồng, thời gian thi công và cho phép thí nghiệm, mở rộng ngăn lộ mà không cắt điện toàn trạm. Khi lập hồ sơ thiết kế, hãy thống nhất sớm với Công ty Truyền tải / Tổng công ty Điện lực khu vực về việc chọn TBA truyền thống hay KTS, vì hai phương án khác nhau về danh mục thiết bị, thí nghiệm nghiệm thu và yêu cầu an toàn thông tin (QĐ 168/QĐ-EVN).

Tra cứu văn bản pháp lý liên quan tại mục Quy định & thủ tục, mã lỗi và thông số thiết bị tại Thiết bị & mã lỗi inverter. Cần tư vấn thiết kế trạm nâng áp hoặc tìm đơn vị thi công: đăng nhu cầu tại Nhu cầu O&M · đầu tư hoặc hỏi trợ lý AI ở góc phải màn hình.

Bài liên quan

• Chọn dây dẫn, CB và cầu chì bảo vệ cho hệ điện mặt trời
• "Tỷ lệ công suất DC/AC và oversizing tấm pin hợp lý"
• Thiết kế hệ điện mặt trời độc lập (off-grid) cho vùng thiếu điện

Nội dung mang tính tham khảo kỹ thuật, không thay thế văn bản pháp luật hay tư vấn thiết kế cho công trình cụ thể. Số liệu có ngày cập nhật ở đầu bài; khi chính sách hoặc giá thay đổi, AutoSPC sẽ cập nhật.