Bộ Redbox là gì?

Bộ Redbox tên tiếng anh gọi là bộ redundancy boxes thường được sử dụng trong trạm biến áp kết nối các thiết bị điện tử IEDs, SAN, rơ le điện tử thông minh không có khả năng truyền thông 2 đường.

Hiểu theo cách đơn giản thông thường chỉ 1 đường truyền mạng kết nối đến thiết bị rơ le thông minh tuy nhiên trong trạm biến áp các thiết bị phải đảm bảo về mặt truyền thông không được gián đoạn vì liên quan đến việc hòa lưới điện, tất cả các thiết bị trong trạm bảo đảm bảo đồng bộ không chỉ về mặt kết nối nguồn điện (nguồn kép) mà còn phải kết nối dự phòng mạng Lan (Ethernet). Chính vì thế việc tạo ra 2 đường mạng song song truyền thông về máy chủ là yếu tố quan trọng khi vận hành thiết kế hệ thống truyền thông trạm biến áp.

Tại sao các Rơ le điện tử thông minh không có 2 đường truyền mạng dự phòng?

Đây là thắc mắc chung của nhiều đơn vị khi nhận nâng cấp hệ thống mạng cho trạm biến áp, có nhiều lý do, admin chỉ liệt kê 2 lý do thường gặp.

1/ Về chi phí đầu tư ban đầu và các thiết bị được thiết kế đời đầu thường có 1 cổng truyền thông sẽ làm cho chi phí giảm hơn.

2/ Về thiết kế các thiết bị này tích hợp trong hệ thống ngay từ ban đầu có các Bộ Redbox hỗ trợ, tuy nhiên khi lắp đặt việc đội chi phí hoặc bản thân chạy máy 1 đường truyền mạng đã hoạt động được.

• Bài viết liên quan: Chọn Switch Rackmount 19'' nào cho trạm biến áp

Vậy tại sao cần trang bị bộ Redbox trong thời điểm này?

Do nhu cầu nâng cấp trạm điện theo tiêu chuẩn, tất cả các thiết bị hoạt động trong trạm phải đảm bảo tính kết nối song hành với nhau. Nhất là việc vận hành theo 1 tiêu chuẩn điện lực nhất định. Tiêu chuẩn đó thường được gọi IEC 61850-3 hoặc tương đương.

Đầu tư thiết bị Redbox có cao và cài đặt phức tạp hay không?

Nắm bắt được việc các trạm biến áp sẽ có số lượng thiết bị điện tử IEDs, SAN, rơ le điện tử thông minh không có khả năng truyền thông 2 đường nên các hãng truyền thông công nghiệp lớn uy tín như Moxa(Đài Loan), Westermo(Na Uy), Lantronix(Hoa Kỳ), Perle Systems(Canada) đã cho ra các dòng sản phẩm đáp ứng đúng nhu cầu kết nối từ trạm biến áp.

Việc cài đặt thiết bị so với trước đây đã dễ dàng hơn rất nhiều, kỹ thuật viên chỉ cần có kiến thức cơ bản về kết nối mạng công nghiệp và trạm biến áp kết hợp với việc đào tạo chính quy từ chuyên gia hãng thường niên theo chuyên đề thì việc triển khai sẽ không còn khó khăn.

• Bài viết khác: Kết nối vô tuyến 4G/LTE 2 SIM và mạng Wan từ xa cho thiết bị FTU điện lực

Sơ đồ bố trí thiết bị Redbox-Switch trong hạ tầng mạng trạm biến áp

Hãy cùng tham khảo hình minh họa bên dưới, sẽ có nhiều thiết bị truyền thông bao gồm Switch Rackmont 19’’ có hỗ trợ giải pháp truyền thông song hành 2 đường. Cụ thể tên gọi chung bằng tiếng anh sẽ PRP hoặc HSR

Tùy thuộc yêu cầu từ khách hàng và việc bố trí giải pháp phù hợp:

Chi tiết cách truyền thông PRP và HSR là gì?

Truyền thông PRP và HSR: Giải thích chi tiết

Truyền thông PRP (Parallel Redundancy Protocol) và HSR (High-availability Seamless Redundancy) là hai giao thức mạng công nghiệp được sử dụng để cung cấp nguồn điện dự phòng cho các thiết bị quan trọng. Cả hai đều nhằm mục đích đảm bảo tính liên tục và độ tin cậy của mạng trong trường hợp một liên kết hoặc thiết bị bị lỗi. Tuy nhiên, chúng có cách tiếp cận khác nhau để đạt được mục tiêu này.

Dưới đây là giải thích chi tiết về PRP và HSR:

1. Truyền thông PRP (Parallel Redundancy Protocol):

PRP sử dụng hai liên kết mạng song song để truyền cùng một dữ liệu. Nếu một liên kết bị lỗi, liên kết còn lại sẽ tiếp tục truyền dữ liệu mà không bị gián đoạn. PRP hoạt động ở lớp dữ liệu (Layer 2) của mô hình OSI, do đó nó không yêu cầu thay đổi cấu hình mạng hiện có.

Ưu điểm của PRP:

• Dễ dàng triển khai
• Không yêu cầu thay đổi cấu hình mạng
• Hiệu suất cao
• Ít tốn kém

Nhược điểm của PRP:

• Yêu cầu hai liên kết mạng song song
• Có thể bị ảnh hưởng bởi sự cố lỗi chung

2. Truyền thông HSR (High-availability Seamless Redundancy):

HSR sử dụng cấu trúc vòng mạng với hai hướng truyền dữ liệu ngược chiều nhau. Nếu một liên kết hoặc thiết bị bị lỗi, dữ liệu sẽ được định tuyến lại qua hướng còn lại mà không bị gián đoạn. HSR hoạt động ở lớp vật lý (Layer 1) của mô hình OSI, do đó nó yêu cầu thay đổi cấu hình mạng hiện có.

Ưu điểm của HSR:

• Khả năng phục hồi cao
• Ít bị ảnh hưởng bởi sự cố lỗi chung
• Hỗ trợ cấu trúc mạng vòng

Nhược điểm của HSR:

• Phức tạp hơn để triển khai
• Yêu cầu thay đổi cấu hình mạng
• Chi phí cao hơn PRP

3. So sánh PRP và HSR:

4. Lựa chọn giữa PRP và HSR:

Lựa chọn giữa PRP và HSR phụ thuộc vào nhu cầu cụ thể của ứng dụng. Nếu bạn cần một giải pháp đơn giản, dễ triển khai và ít tốn kém, thì PRP là một lựa chọn tốt. Tuy nhiên, nếu bạn cần một giải pháp có khả năng phục hồi cao và ít bị ảnh hưởng bởi sự cố lỗi chung, thì HSR là lựa chọn tốt hơn.

Ngoài ra, bạn cũng cần xem xét các yếu tố khác như cấu trúc mạng hiện có, ngân sách và trình độ kỹ thuật của nhân viên khi đưa ra quyết định.

5. Ví dụ về ứng dụng PRP và HSR:

• Hệ thống tự động hóa nhà máy
• Hệ thống SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)
• Hệ thống lưới điện thông minh
• Hệ thống giao thông thông minh
• Hệ thống y tế

Thiết bị Redbox nào đã triển khai tại các trạm biến áp tại Việt Nam?

Như đã đề cập ở trên, số lượng trạm biến áp tại Việt Nam tương đối nhiều từ trạm 110kV, 220kV, 500kv,…phân phối mọi miền Việt Nam. Chính vì vậy sẽ có nhiều hãng và nhà phân phối cung cấp tùy theo từng vùng miền, mức độ ưu tiên chọn sản phẩm và dịch vụ khác nhau.

Trong bài viết này, hiện Admin thường xuyên cung cấp giải pháp từ hãng Moxa nên Ad sẽ đề cập thiết bị này chi tiết hơn theo kinh nghiệm Admin đã từng làm nhé.

Với kinh nghiệm triển khai hơn 20 trạm biến áp từ 110 đến 500kV tại Việt Nam cùng đối tác lớn trong lĩnh vực tự động hóa, Admin nhận thấy dòng sản phẩm PT-G503-PHR-PTP được Trạm biến áp luôn tin dùng trong các dự án trọng điểm. Quý Khách hàng có thể tham khảo sản phẩm tại Link này: 

Việc sử dụng 2 nguồn độc lập 110-220VAC/VDC sẽ đảm bảo được việc nếu có mất 1 trong 2 nguồn điện thiết bị vẫn hoạt động xuyên suốt không gián đoạn bởi sự cố mất nguồn cấp bất kỳ.

Với kiểu lắp Dinrail gắn Ray tủ điện thì thiết bị dễ dàng đặt trong tủ điện công nghiệp với nhiệt độ hoạt động đến 85 độ C.

Giám sát trực quan hạ tầng mạng trạm biến áp với phần mềm MxView Power từ Moxa

• Hãy cùng theo dõi khả năng hiện thị trực quan theo giải pháp PRP với thiết bị thực tế bên dưới nhé:

1. Hướng dẫn cài đặt Turbo Ring/Chain, MRP, PRP-HSR, MxView One, Mgate 5119, EDR-G9010 Moxa Việt Nam

2. Máy tính Gateway là gì?

3. Switch điện lực Layer 2 và Layer 3 chuẩn IEC 61850 với RKS-G4028 Moxa Việt Nam

4. Cải tiến hạ tầng mạng truyền thông cho trạm biến áp theo chuẩn IEC 61850 MMS

5. Mở rộng khả năng giám sát khi mạng của bạn mở rộng với Moxa MxView One