（1.华中科技大学；2.江汉石油学院；3.大庆石油学院；4.中国石油大学）
摘要：本文是基于FPSO项目的电气系统恢复解决方案。通过对电气系统的设计，将各系统细分归类，为每个子系统设计单独的电缆路径，使各系统之间不互相干扰，确保系统的稳定性和可靠性。
关键词：FPSO系统；解决方案；数据处理
1.项目需求分析
PSO电能监控系统可以完成船体和岸基电气设备的全面监控，减少电气设备监管的工作量，实现船体和岸基信号量以及操作控制的一体化，最终可以实现数据的远程监视。
监控系统的监控管理需要实现的功能有：支持新增设备和设备更换改造；需具备多样的图形展示、警报通知、分析诊断等功能；需具备将现有电气信号以统一标准接入系统的功能；需将实时数据存储起来，进行数据挖掘；需有多样化的报表功能。
2.系统解决方案
针对FPSO电站监控系统推出一体化的解决方案，可基本满足实际需求。
其监控系统，能够对FPSO的所有电气设备和各种智能设备进行监视控制，满足电网调度实时性、安全性和可靠性要求，严格按照《电力系统调度自动化设计技术规程》需求进行相关设计。
2.1FPSO监控系统架构
FPSO监控系统的监控对象包括岸基监控中心和船体监控中心。下图为FPSO系统的网路结构拓扑图。
图表 1 DCAP7000海上平台监控系统网络通信结构
2数据采集系统主要功能
满足各种通道接入方式。用户界面方便实用，具备数据采集数据库系统，提供远程诊断及调试程序等。
3.2 SCADA系统
1子系统
SCADA系统需要具有如下系统：完成数据采集及处理，曲线显示，事故告警、处理以及追忆，拓扑着色以及WEB浏览。
2数据采集
数采装置使用完全的双通道方式，可同时采集数据，由软件判断哪一路误码率最低即为值班通道。
3模拟量处理
?将生数据转换为工程值，存入遥测值库。
?变送器残差处理。
?根据合理性范围，进行合理性检查。
?越限监视
（1）状态量处理
?将接收到的遥信状态进行极性处理。
?统计变位次数。
?遥信变位时，进行报警处理，画面上此状态闪烁显示。
?开关事故跳时，报警并进行事故追忆处理。
?通过定义虚拟开关，解决双位置开关问题。
（2）电度量处理
需要具有按固定时间间隔对脉冲量累计值进行冻结（lock）、读取、解冻（unlock）等功能。
?判别数据有效性、合理性。
?标度变换以及累计值溢出处理等功能。
（3）事件顺序记录处理
事件顺序记录由厂站设备形成，传送到主站。在接受事件过程中将会严格按照发生顺序，并且在数据库中会有详细记录。
?系统支持接入多种微机保护设备。
?提供友好的人机界面，用户可以快捷、方便地索取有关信息和数据。
?系统可以实时准确的反应保护设备上送的各种动作、故障、自检事件并可方便的查阅，进行事故分析。
?在保护操作时，系统提供严格的用户权限审核，每一次操作都将在告警窗口中显示并在历史数据库中记录。
（4）公式计算引擎
DCAP7000提供支持脚本计算引擎，通过自定义各种自定义公式来完成各种计算。
4报警信息系统
系统运行过程中，有特殊事件发生时产生报警信息。
（1）告警处理
?系统告警窗口简单明了，其上会有相关告警以及操作信息。
?系统有严重告警发生时，自动推画面、音响或语音告警。
?开关事故跳及小电流接地告警时，自动推出相应的厂站画面。
（2）报警级别
提供三级报警，严重级别分别为1、2、3。
（3）报警选择
利用告警配置信息表可以配置以下内容：
?是否要在告警窗口显示。
?是否要进行语音告警几次数。
?是否进行音响告警数据
5历史数据处理
所有的历史数据均保存在数据服务器上。用户信息量以及存储空间的大小对数据存储时间有严重影响。告警信息查询工具供用户查询各类存档的信息，事故追忆重演工具通过接线图形式或者表单形式都可以再现故障情况，模拟发生时各种运行参数。
（1）实时数据监视
提供两档监视，分别称为上上限，上限，下限，下下限。四者关系为上上限≥上限＞下限≥下下限。当监视量的实时值大于上上限或小于下下限时，产生严重事故报警。
（2）功能
1）．可对各智能设备接入的断路器及隔离开关正确控制；
2）．可对有载调压变压器分接头进行调节；
3）．可对其它可控点进行控制；
4）．具有防误闭锁功能；
5）．遥控和遥调具备操作员席、监护员席双席位遥控监护；
6）．异席座监护功能。
7）．控制过程功能。
6事故追忆
（1）追忆源
追忆源可由用户定义，可以是线路开关事故跳闸或继电保护故障动作，也可以是调度员的命令触发。
（2）追忆内容
?用户可以通过定义追忆画面，系统自动搜索追忆画面中出现过的量进行追忆缓冲。
?对重要的遥测量可以人工指定进行精密采样缓冲。
（3）追忆方法
?出现事故时，系统等到采样了后N帧后，将追忆缓冲区转存到历史数据库，追加时间及故障原因。
?通过调用事故追忆画面，同时装入事故断面数据，可以人工指定帧号或人工重演。
7报表功能
系统利用电子表格生成各种格式灵活的报表；可打印日、月、年报表及各种电网事项、系统事项和操作记录表。
8多媒体集成
多媒体功能的扩充或修改不影响系统的人机交互系统的改变和正常的人机交互系统运行。
3.2系统配置
1）服务器双机冗余配置；
2）网络内部采用高速网络通讯，通讯协议采用TCP/IP协议；
3）具备对时功能；对时误差≤2ms；
4）监控系统接入稳定可靠的不间断电源或逆变电源进行供电；
3.3主要设备功能说明
1通讯前置机
通讯前置机担任着数据采集、数据处理、设备运行工况的监视和数据转发的重要任务。
2数据SCADA服务器
数据服务器运行着后台监控系统软件，是计算机监控系统。其功能包括：数据采集；数据处理；计算和使用各种历史数据生成不同格式的报表；系统自诊断和自恢复；
3.4电气监控系统恢复建设要点
电气监控系统在现有基础设备基础上，主要需要完成如下工作。
新增采集设备完成现有设备数据采集
完成岸基和船体智能设备的组态工作
完成监控系统电气设备图形系统组态
完成监控系统电气设备告警定义
4.总结
本改造方案成功应用与海洋石油111FPSO的电站监控和管理，提升了船体的管理和水平和运维效率，减少了故障遗留的风险，并实现实时数据监控，提前告警通知、故障追忆诊断分析等功能，进一步提升了船体电力监控的自动化水平。
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[3]栾维新．中国海洋产业高技术化研究[M].北京：海洋出版社2003
论文作者:李元雄,王栋,陈思武,莫志雄
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/21
标签：系统论文; 监控系统论文; 数据论文; 事故论文; 设备论文; 功能论文; 船体论文; 《电力设备》2016年第22期论文;