浅谈海洋石油平台EMS系统的设计与实现

罗凯东

（中海石油（中国）有限公司天津分公司工程建设中心，天津 3004510）

浅谈海洋石油平台EMS系统的设计与实现

罗凯东

（中海石油（中国）有限公司天津分公司工程建设中心，天津 3004510）

从海洋石油平台中的电网EMS的系统设计出发，根据当前海上石油平台中的电网特点进行分析，从而对一体化的EMS系统的建设提出一定的方案，并根据EMS的功率控制、电压无功控制等策略进行详细地分析，从而有效地处理了小电网nag的安全隐患控制问题。

海洋石油平台；EMS系统；设计

在进行海上油气田的开发中，需要在每一个油气田的中心搭建一个相互独立的主电站，该主电站主要是为了给海上平台以及海上平台周边提供电力供给。这种模式下的每个油气田之间的电源往往单独存在，且每个独立的油气田电站之间并没有比较紧密的联系。为了在实际的生产过程中保障油气田的供电可靠性，通常需要在每个油气平台之间准备一台具有相同规格的发电机组。所以，海洋石油平台中的电源投资成本较高，可以为后续的油田开发中预留的电量也较少，因此制约了海洋石油平台的发展［1］。为了切实有效地解决好以上问题，需要在建设平台的过程中，既考虑供电的功能可靠性也需要寻找经济效益和生产成本的平衡点。所以，在实际的操作中，我们可以进行海上石油平台的电源组供电，并建立具有多电源且高压相互联系的电源供电系统。这样才能使电网的智能控制进而管理得到有效保障。此外，还需要在海洋石油平台中配置一定的软件和硬件设备，并实电网中心系统的搭建，保障其运行的可靠性满足生产要求。

1 EMS系统的特点以及设计分析

海上平台电力EMS系统的特点。EMS系统作为一种现代化的管理调度系统是以计算机为基础来实现的。能量管理系统EMS主要是针对发电机的输电和配电情况发展起来的，其在比较大的区域电网中使用较为广泛。在海上油气田平台的不断发展下，该系统可以实现海上平台中的电力资源共享和整合，所以受到大量关注。海洋石油平台中所使用的EMS系统和陆上平台中所使用的EMS系统相互比较优势更多，其不单单具有较强的自动化程度，还具有较好的功能集成性，并且系统中的运算通道的转换效率也相对较高。

设计方案分析。根据EMS系统的要求以及实际的构成情况，往往在海上油田中设置EMS的中心站，该EMS中心站可以根据电网的实际运行情况进行实时的数据监控，其中主要包含电网中的数据采集以及安全监视等各个方面。当系统进行发电机组的监控时，系统可以根据机组中的各种数据信息，比如发电机组的有功功率、无功功率以及发电机的工作频率和频率因素等进行分析，同时检测发电机的油温、油压等参数。对发电机的故障参数进行采集，调整电压的有功频率和无功频率等。EMS系统对断路器的监控主要包含断路器中的回路信息的采集，其中不单单含有有功功率、无功功率以及保护装置中的信息，还含包括断路器中的动作操作，比如断路器的分合状态等。站内的功率出力分配囊括了电网中各个站点中的发电机功率的调整和控制，同时还需要进行策略选择，比如主变压器的调压开关和电抗器的投切情况等，这些策略的实施都需要依靠EMS系统来进行实现。在进行电网机组的余量管理中主要对电网中的旋转备用容量进行计算，并相应的定制系统的开机和停机计划。此外，还需要根据当前电网中的运行方式对电网系统中的各站故障情况实施优先脱扣的方案实施。而系统中的优先脱扣方案需要具备一定的时效性，并可以在系统故障发生的一定时间内可以采取可靠的动作。电网中的各个电动机要进入运行状态时，电网系统可以对电动机中的回路投入到电网中的状态进行分析，并保障整个电网回路可以安全的投入到使用中去。若电网出现故障，则系统可以自动的发出闭锁启动信号，使大型电动机符合满足正常生产的标准。

2 EMS的控制策略分析

2.1 有功功率的控制

在进行海洋石油平台的EMS系统设计的过程中，需要对海洋石油平台中的各个数据进行运行方式的分析，比如平台中的联网状态。设备的独立运行情况等有功功率的控制。同时，需要把电网有功功率的运行作为主要依据，并保持平台中的出力机组的一致性，对最大或者最小的机组实施平衡调节。

2.2 无功功率的电压控制策略分析

电网的无功功率和有功功率的控制策略比较相似，都是把电网的母线电压当作主要依据，经过联网之后，母线中的电压需要同时参考潮流走向以及海缆的负载所带来的电压损耗。若母线出现一定的偏离，则需要对电压进行一定的调整，并使得EMS的调整满足石油平台的系统需要。

2.3 优先脱口控制策略分析

当EMS在电网或者平台中出现一定的故障时，我们需要根据当前海洋石油平台EMS系统的运行情况，从系统中卸载一部分不是十分重要的负荷，其中包含电伴热系统以及生活负荷等等，最大限度的保障电网系统的供电连续性。在进行优先脱扣时，需要保证其真实性，在系统出现故障的6个周波的带动下，使得EMS可以实施较为可靠的动作。

2.4 通信中断控制

为了避免电网中出现通信中断的现象，最终导致电网中的有功、无功的分配失去调控，需要使得海上石油平台中的EMS实现电网空盒子和各平台中的光纤通信相互联系。若EMS发生通信中断，则需要立即把系统中的自动联网直接切换成孤岛电站模式。

3 结束语

综上所述，在海上石油平台中建立EMS系统可以使电网的安全、稳定、可靠运行得到保障，并使得电网可以在正常运行的状态下优化海上平台中的电站处理，并保障电能的供应质量，满足生产的要求。海上石油平台中建立EMS系统不单单可以使得供电的抗冲击性大大提高，还减少了前期的投入成本，保障了后期的维护工作，具有重大的意义。

［1］ 张强.海洋石油平台EMS系统的设计与实现［J］.自动化应用，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

罗凯东（1977—），男，天津人，助理工程师，主要从事工程项目管理工作。