PMS减载功能在伊拉克艾哈代布油田电站的应用

郭肆伟 王 康 迟化昌

中国石油伊拉克公司

PMS减载功能在伊拉克艾哈代布油田电站的应用

郭肆伟 王 康 迟化昌

中国石油伊拉克公司

随着油田的滚动开发，电力系统的负荷不断加大，对电力系统稳定运行的要求也越来越高。为了保障电站安全平稳运行，艾哈代布油田采用PMS电力系统进行电站管理。当总的电力负荷或电力运行参数超出了发电机的额定值时，PMS减载功能将按照用户预先设定的优先级，依次切断优先级较低的用电负荷，使总的电力负荷或电力参数控制在可接受的水平上。即使局部电力系统发生故障，PMS系统也能及时动作，迅速切断优先级别较低的用电负荷，大大减少了停电事故的发生概率，为油田的长期稳定生产提供了有力保障。

电站；用电负荷；PMS减载；优先级设定

随着油田的滚动开发，电力系统的负荷不断加大，对电力系统稳定运行的要求也越来越高。为了保障电站安全平稳运行，艾哈代布油田采用PMS电力系统进行电站管理。

1 电站及用电负荷

伊拉克艾哈代布油田电站共安装9台发电机组，其中3台双燃料发电机以柴油和天然气为燃料，6台单燃料发电机以天然气为燃料。单机装机容量为6.5 MW，运行模式为7用2备。根据实际运行条件，在当地极端高温天气下单机最大输出功率为6 MW，电站安全稳定运行时总发电功率为42 MW。

油田的用电负荷按区域划分为油处理单元（OPS，含公用工程系统）、水处理单元（PWS）、气处理单元（GPS）、原油外输首站（IS）、油田电网（OHTL）和生活营地（CAMP）。气处理单元包含5台高压压缩机（HP），单机天然气处理量为62.5×104m3/d，额定功率为2 300 kW，为发电机提供燃气。

2 PMS减载功能

PMS减载面板可实时监控电站的负荷、电流、各断路器的状态和用户的输入参数，在必要时启动减载功能。PMS减载功能包括以下7项：①低热储备报警；②高热储备报警；③大负荷启动的许可与禁止；④发电机跳闸减载；⑤低热储备减载；⑥低频减载；⑦高T5（发电机入口温度）减载。

在任意情况下，当总的电力负荷或电力运行参数超出了发电机的额定值时，PMS减载功能将按照用户预先设定的优先级，依次切断优先级别较低的用电负荷，使总的电力负荷或电力参数控制在可接

受的水平上。

2.1 低热储备减载

当PMS系统检测到总的热储备值低于用户设定值并持续一定时间时，计算需要甩掉的载荷量，使热储备维持在设定值以上。

低热储备减载有3个独立的触发器，每个触发器有独立的热储备设定值和对应的延迟时间。当减载功能由于其中1个触发器而启动时，其他2个触发器将会被锁定2 s，以便系统有足够的时间来减载。表1、图1分别表示低热储备减载的三个触发器设定值和动作逻辑。

图1 低热储备减载动作逻辑

2.2 低频减载

当电力系统频率低于用户设定值一定时间时，PMS系统将会启动减载功能。低频减载有4个相互独立的触发器，每个触发器有5个设定值，分别是频率（额定频率百分比）、频率下降速率、热储备、延迟时间和减载量。当频率（额定频率百分比）、频率下降速率和热储备3个条件同时小于设定值时，计时器开始进行延迟计时，当延迟达到规定的时间后，减载功能将甩掉指定的载荷量。

表2、图2分别表示低频减载触发器的设定参数和动作逻辑。表2中触发器1表示当频率低于99%，在任何频率下降速率及任何热储备条件下，延迟10 s就可甩掉1 500 kW的载荷。图2中，动作逻辑中只标出了频率和延迟时间的逻辑关系（假定频率下降速率和热储备均小于设定值）。

表2 低频减载触发器设定值

图2 低频减载动作逻辑

2.3 减载优先级设定

为了将减载动作对生产运行的影响降到最小，需要对用电负荷进行分类并设定不同的优先级，系统减载时按照用户设定的优先级，从低到高依次减载。优先级为0的负荷是不能被甩掉的负荷，也称为恒负荷。优先级为1的负荷优先级最低，最先被甩掉，然后依次是优先级为2、3、4、5、6……。

3 减载功能的应用

3.1 电力负荷的优先级设定

油处理系统和公用工程系统是整个油田的核心生产系统，在任何条件下都要优先保证其用电负荷。因此，将油处理系统和公用工程系统及其配套设施的用电负荷优先级设定为0级，即恒负荷。优先级为0级的用电负荷包含了以下用电负荷：①PP电站发电机辅助系统，负荷为600 kW；②冷却水系统、消防系统、热媒系统、仪表风系统，总负荷为400 kW；③油处理系统，负荷为1 500 kW；④水区一级增压泵、生产水回收泵、污油回收泵、污泥泵，总负荷为400 kW。其中①、②、③在进行负荷计算时合并入OPS系统。

另外，为保证发电机的正常燃气供应，2台在运高压压缩机被设定为最高级别，在最后进行负荷卸载。结合发电机的运行状况，将减载的优先级划分为6个级别，各用电设施的减载优先级设定见表3。

表3 用电设施负荷卸载优先级kW

3.2 PMS动态管理

对于同一设施存在多个优先级时，由于设施的启停工况会根据运行状态进行调整，为保证PMS系统减载功能准确动作，必须在设施运行管理与PMS优先级设定之间建立及时有效的沟通机制。当设施运行状态发生变化时及时调整PMS系统中对应的减载优先级，实现两者之间的联动调整，从而实现PMS系统的动态管理。

4 结论

PMS系统的应用提高了艾哈代布油田电力系统应对突发故障的能力，即使局部电力系统发生故障，PMS系统也能及时动作，迅速切断优先级别较低的用电负荷，大大减少了停电事故的发生概率，为油田的长期稳定生产提供了有力保障，也产生了良好的经济效益。

（栏目主持 樊韶华）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.10.038

郭肆伟：工程师，2003年毕业于大连理工大学化工机械专业，从事油气田地面工程建设工作。

2015-03-13

（010）62098059、guosiwei@petroalwaha.com