海洋石油平台EMS系统的设计与实现

张银生

中海油能源发展装备技术有限公司 天津 300450

作为开发海上石油和天然气储藏的一部分，必须在每个储藏中心安装一个独立的主要发电厂，主要发电厂为海洋平台和海洋电力供应电力。在操作方式上石油和天然气储藏之间的电力供应往往是孤立的，独立发电厂没有连接。为了确保油田和天然气供应的可靠性，一般需要在平板之间建立一个类似的发电机组件。结果海上石油平台的发展受到了电力投资成本高和未来开采的电力供应减少的制约。为了有效解决问题，必须考虑功能可靠性、平衡经济效益和成本的必要性。在海上石油平台建立能量供应组，并建立电力供应组，提升高功率多功率电源系统张力，有效地控制和管理电网[1]。

1 EMS系统的特点

系统特性电子邮件作为现代管理规划系统的EMS系统，主要用于发电机能量分配开发的能源管理系统。海洋和陆地石油平台系统不仅是高度自动化的，而且还具有更好的整合性和更有效的计算渠道。FPSO控制中心和电站管理系统（EMS）负责下载电气设备和运行工况，采集实时测量数据和必要的视频信息，并接受远程控制。远程控制中心使系统的转换更加有效。通过保证平台的电源的可靠性，可以简化平台的电气系统。通过单一网络结构提供能量分配，从而避免在无人居住的平台上安装紧急发电机。UPS电源可以用作紧急电源暂时的平台上的中继保护配置，包括远程信息传输功能，用于传输诸如故障动作类型、故障电流值等信息。大型电气设备的远程操作必须满足双重要求，确认可通过中央控制系统和EMS系统实时监视平台上的电气自动化系统[2]。

2 海上石油平台EMS系统设计

电网是区域发展和联合开发海上石油储藏的基础之一，为石油开采提供了稳定的能源流动。E管理电网，电荷调节，操作，功率分配，处理“事故”等，通过EMS控制系统。

2.1 EMS功能

从EMS系统的设计来看，首先分析了该系统的功能需要，而EMS具有数据采集和安全监测、电力发电控制和控制、电压调节和控制等主要功能。所有这些都被配置在EMS工作站，而没有单独的主站系统。首先是网上安全控制功能，EMS系统必须建立一个优先跳跃程序并自动执行该程序。例如，注水增压泵和注射泵，约占平台总负荷的30%，并允许断电。短的优先路线需要更及时的时间。EMS系统应采取可靠的措施，确保平台故障周期的网络稳定性。发电厂自动化系统，类似于地面发电厂自动化综合系统，具有特殊的监测功能。

2.2 EMS网络结构

EMS网络结构主要包括三层：信息层、控制层及间隔层,分别使用单个100m双网络结构来满足系统在线安全控制的实时要求。关于以下是对每一级的详细分析：WZIT-EMS相关人员工作站，配备网络设备联络点大型石油平台机械和操作者的工作站都是允许的。控制层：现场控制器，石油平台的通信服务器和相应的网络设备可以与间隔层和信息层通信，以确保安全的在线控制和发电厂的自动化。中继保护控制器、测量和控制平台、35千伏线路保护控制器、主变压器保护和控制装置、发电机保护控制器、10 kV保护测控装置、公用测控装置、UPS等其他智能装置。站控层现场控制器通过现场总线传输隔离装置的数据，保证各分离电气装置的保护、测量和控制。

2.3 能量管理系统（EMS）的应用

在整个电网中配置高自动化EMS系统以监测和负压平台的生产、供电和电源设备负荷管理与平衡等，它包括EMS系统以及EMS系统各平台站(DPPA、DPPB、WHPA)。其特点是功能集成度高，即网络的所有监控功能都由一个系统来完成。因此，EMS系统的功能应包括SCADA/EMS、网上安全控制和电站自动化。该系统的另一个特征是高信道速率需求、具有在线安全控制功能的EMS系统和实时信息传输，需要更快和更可靠的信道。

3 海上石油平台EMS的控制策略

3.1 有功功率的控制

在设计海洋石油平台的EMS系统时，需要分析海洋石油平台数据的操作方式，例如平台的网络状况。形式命令功率，例如，独立运行执行部分，同时应保持平台输出单元之间的一致性，并根据网络的操作行为对最大或最小单元进行平衡调整。

3.2 无功功率的电压控制策略

网络效率和功率控制策略是类似的，主要基于RES总线的电压。在联网的同时，总线内的电压还必须考虑到电流的趋势以及电缆负载造成的电压损失，情况从总线偏转，应调整电压以满足油平台系统的需要。

3.3 EMS 系统故障控制策略

当EMS失败时，必须根据电热系统和生活负荷在内的海上石油平台目前的运行状况，卸载系统中不太重要的部分负荷。为了最大限度地确保EE网络的电源连续性，可以根据系统故障循环执行更可靠的操作。

3.4 通信中断控制

为了避免对电网通信的干扰，最终导致电网中受控损失的分配，有必要在海上石油平台上安装，EMS每个平台上的光纤通信之间的互连网络形式：当EMS通信被中断，系统的自动化网络必须立即切换为自主站模式[3]。

系统的自动化网络一个非常理论化和繁琐的系统，包括许多方面，例如有源功率、无源功率平衡、系统稳定性计算、主设备容量控制等。二级系统的保护，陆地网络的选择，海上石油平台电力网的设计必须从发展的角度出发，同时考虑到海洋石油开采的特点和资源优化的原则。不断完善EMS系统，为自动化和控制电力网提供技术支持，并进一步提高海洋石油平台的可靠性。