淺談海洋石油平臺EMS系統的設計與實現

羅凱東

（中海石油（中國）有限公司天津分公司工程建設中心，天津 3004510）

淺談海洋石油平臺EMS系統的設計與實現

羅凱東

（中海石油（中國）有限公司天津分公司工程建設中心，天津 3004510）

從海洋石油平臺中的電網EMS的系統設計出發，根據當前海上石油平臺中的電網特點進行分析，從而對一體化的EMS系統的建設提出一定的方案，并根據EMS的功率控制、電壓無功控制等策略進行詳細地分析，從而有效地處理了小電網nag的安全隱患控制問題。

海洋石油平臺；EMS系統；設計

在進行海上油氣田的開發中，需要在每一個油氣田的中心搭建一個相互獨立的主電站，該主電站主要是為了給海上平臺以及海上平臺周邊提供電力供給。這種模式下的每個油氣田之間的電源往往單獨存在，且每個獨立的油氣田電站之間并沒有比較緊密的聯系。為了在實際的生產過程中保障油氣田的供電可靠性，通常需要在每個油氣平臺之間準備一臺具有相同規格的發電機組。所以，海洋石油平臺中的電源投資成本較高，可以為后續的油田開發中預留的電量也較少，因此制約了海洋石油平臺的發展［1］。為了切實有效地解決好以上問題，需要在建設平臺的過程中，既考慮供電的功能可靠性也需要尋找經濟效益和生產成本的平衡點。所以，在實際的操作中，我們可以進行海上石油平臺的電源組供電，并建立具有多電源且高壓相互聯系的電源供電系統。這樣才能使電網的智能控制進而管理得到有效保障。此外，還需要在海洋石油平臺中配置一定的軟件和硬件設備，并實電網中心系統的搭建，保障其運行的可靠性滿足生產要求。

1 EMS系統的特點以及設計分析

海上平臺電力EMS系統的特點。EMS系統作為一種現代化的管理調度系統是以計算機為基礎來實現的。能量管理系統EMS主要是針對發電機的輸電和配電情況發展起來的，其在比較大的區域電網中使用較為廣泛。在海上油氣田平臺的不斷發展下，該系統可以實現海上平臺中的電力資源共享和整合，所以受到大量關注。海洋石油平臺中所使用的EMS系統和陸上平臺中所使用的EMS系統相互比較優勢更多，其不單單具有較強的自動化程度，還具有較好的功能集成性，并且系統中的運算通道的轉換效率也相對較高。

設計方案分析。根據EMS系統的要求以及實際的構成情況，往往在海上油田中設置EMS的中心站，該EMS中心站可以根據電網的實際運行情況進行實時的數據監控，其中主要包含電網中的數據采集以及安全監視等各個方面。當系統進行發電機組的監控時，系統可以根據機組中的各種數據信息，比如發電機組的有功功率、無功功率以及發電機的工作頻率和頻率因素等進行分析，同時檢測發電機的油溫、油壓等參數。對發電機的故障參數進行采集，調整電壓的有功頻率和無功頻率等。EMS系統對斷路器的監控主要包含斷路器中的回路信息的采集，其中不單單含有有功功率、無功功率以及保護裝置中的信息，還含包括斷路器中的動作操作，比如斷路器的分合狀態等。站內的功率出力分配囊括了電網中各個站點中的發電機功率的調整和控制，同時還需要進行策略選擇，比如主變壓器的調壓開關和電抗器的投切情況等，這些策略的實施都需要依靠EMS系統來進行實現。在進行電網機組的余量管理中主要對電網中的旋轉備用容量進行計算，并相應的定制系統的開機和停機計劃。此外，還需要根據當前電網中的運行方式對電網系統中的各站故障情況實施優先脫扣的方案實施。而系統中的優先脫扣方案需要具備一定的時效性，并可以在系統故障發生的一定時間內可以采取可靠的動作。電網中的各個電動機要進入運行狀態時，電網系統可以對電動機中的回路投入到電網中的狀態進行分析，并保障整個電網回路可以安全的投入到使用中去。若電網出現故障，則系統可以自動的發出閉鎖啟動信號，使大型電動機符合滿足正常生產的標準。

2 EMS的控制策略分析

2.1 有功功率的控制

在進行海洋石油平臺的EMS系統設計的過程中，需要對海洋石油平臺中的各個數據進行運行方式的分析，比如平臺中的聯網狀態。設備的獨立運行情況等有功功率的控制。同時，需要把電網有功功率的運行作為主要依據，并保持平臺中的出力機組的一致性，對最大或者最小的機組實施平衡調節。

2.2 無功功率的電壓控制策略分析

電網的無功功率和有功功率的控制策略比較相似，都是把電網的母線電壓當作主要依據，經過聯網之后，母線中的電壓需要同時參考潮流走向以及海纜的負載所帶來的電壓損耗。若母線出現一定的偏離，則需要對電壓進行一定的調整，并使得EMS的調整滿足石油平臺的系統需要。

2.3 優先脫口控制策略分析

當EMS在電網或者平臺中出現一定的故障時，我們需要根據當前海洋石油平臺EMS系統的運行情況，從系統中卸載一部分不是十分重要的負荷，其中包含電伴熱系統以及生活負荷等等，最大限度的保障電網系統的供電連續性。在進行優先脫扣時，需要保證其真實性，在系統出現故障的6個周波的帶動下，使得EMS可以實施較為可靠的動作。

2.4 通信中斷控制

為了避免電網中出現通信中斷的現象，最終導致電網中的有功、無功的分配失去調控，需要使得海上石油平臺中的EMS實現電網空盒子和各平臺中的光纖通信相互聯系。若EMS發生通信中斷，則需要立即把系統中的自動聯網直接切換成孤島電站模式。

3 結束語

綜上所述，在海上石油平臺中建立EMS系統可以使電網的安全、穩定、可靠運行得到保障，并使得電網可以在正常運行的狀態下優化海上平臺中的電站處理，并保障電能的供應質量，滿足生產的要求。海上石油平臺中建立EMS系統不單單可以使得供電的抗沖擊性大大提高，還減少了前期的投入成本，保障了后期的維護工作，具有重大的意義。

［1］ 張強.海洋石油平臺EMS系統的設計與實現［J］.自動化應用，2012，（5）：30-32.

Design and Realization of Offshore Oil Platform OMS System

Luo Kai-dong

Based on the power system EMS design of offshore oil platform，this paper analyzes the characteristics of power grid in offshore oil platform，and puts forward some proposals for the construction of integrated EMS system.According to the power control of EMS，Power control and other strategies to conduct a detailed analysis，which effectively deal with the small power grid nag security risks control.

offshore oil platform；EMS system；design

TE951

A

1003-6490（2016）07-0037-02

2016-07-06

羅凱東（1977—），男，天津人，助理工程師，主要從事工程項目管理工作。