摘要:海上采油平台和陆地的距离不同,可以将其分为三种不同类型的生产发展模式:滩海,浅海和深海。滩海和浅海的石油开采平台主要是依靠陆地海洋变电站所设置的海底电缆来向石油开采平台提供电力。而深海石油的开采平台远离陆地,其平台的电力系统是独立运行的,情况比较特殊。本文对海洋采油平台的配电系统进行分析概述,对配电自动化系统的内容进行介绍,并对配电系统的设计进行阐述,对海上采油平台配电自动化系统相关网络结构以及功能应用进行分析。
关键词:海洋平台;配电自动化系统;设计
目前社会经济快速发展,国内外对于石油的开采力度不断加大,陆上油田的开采规模不断扩大,使陆上油田石油开采工作越来越困难,勘探开发难度不断增大,使陆上石油开采的成本不断提升,对海上油田的勘探开发已经是目前石油开采的主要方向之一。[1]为了能够保障海上采油平台能够顺利生产,因此平台对于自动化的要求较高。深海的采油平台距离陆地较远,其电力系统通常是独立运行。滩海和浅海的采油平台需要通过海底电缆来进行供电,不过随着对海上采油的规模不断扩大,平台的配电系统也逐渐复杂,通过自动化的配电技术,能够使海上平台稳定高效运行,对促进提高海上平台工作效率具有重要意义。
一、海上采油平台配电自动化系统分析以及相关设计
1、海上采油平台配电自动化系统分析
目前,我国电力系统自动化的发展水平对我国海上采油平台的配电自动化系统影响较大,自动化的配电系统能够显著促进配电网络的性能的提高。深海的石油开采平台自身的地理位置比较特殊,距离陆地相对较远,而且其平台的配电系统受到外部环境的影响比较大。智能仪器仪表在得到使用推广之后,石油开采平台的配电自动化系统也随之快速发展起来。[2]智能的自动化配电系统能够对海上采油平台中设备配电进行调控,能够对控制开关进行有效控制,全面监控平台的配电运行状况,在平台上出现事故之后,也能够及时对相关设备采取断闸措施,触发报警,保证海上采油平台的正常运行。
2、对海上采油平台配电自动化系统的设计
对海上采油平台的配电自动化系统进行设计,要满足能够对平台运行的数据及时收集,并且能够有效对这些数据进行处理运算,将分析的结果传送到相关的子系统的服务器,最后再将信息传递到各级单元。不同的单元设备之间互不干扰,运行相对独立,不论是哪一个单元的设备出现故障,都不会影响到整个系统的正常运行。
在系统设计过程中,需要满足以下几个方面的要求:(1)数据采集处理。对平台的实时数据及时收集,对数据进行深度处理,以区分系统的分布模拟和实时操作数据,处理后得到的数据用于数字分析和通信,各级单元和分配系统站之间进行数据交换,以获得最新的有效数据。[3](2)统计分析以及画面显示。对实时数据收集,计算和处理,生成与时间相对应的数值,获取不同设备运行的次数和时间,以此来进行深度的计算统计,依靠从监控机器发送的相关数据来促进人和机器之间的信息交流。(3)报警系统。要能够对已经发生的事故发出警报,并且对将要发生的事故进行预知警报。(4)管理维护。该系统要对各个设备进行监控,相关设备的参数及时采集,并对其进行深度处理,生成对不同设备的信息档案,帮助平台上工作人员能够对这些设备进行监控管理,提高海上采油平台的工作效率。
二、海上采油平台配电自动化系统的网络结构及功能
1.自动化配电系统的网络结构
滩海和浅海的海上采油平台需要依靠陆地海洋变电站所设置的海底电缆来进行供电,同时还要配合相应的发电机来进行配电。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆海底电缆在实际的使用中存在一定的局限性,电缆在使用时会有较多的分支,上下级之间配电很难相互配合,因此常常发生跳闸的情况,对电缆的保护力度不够,长时间的断电会使海上采油平台的工作效率严重下降,对平台的正常生产会产生严重的影响。虽然目前对滩海和浅海采油平台的配电技术已经得到了显著发展,但是随着海上采油平台建设规模不断扩大,海上平台的配电系统也暴露出了较多问题,使海上采油的工作效率大大降低。[4]海上采油平台的配电自动化系统,要求设置监控总站和子站,同时还要在陆地上设立远程监控的站点,配电自动化系统利用计算机系统来实现对海上平台的监控,同时使主站和子站以及子站和各级单元之间能够通信无碍,保证相互之间的信息交流。
海上采油平台的配电自动化系统一般情况下可以分为以下三个级别的管理形式:首先是在陆地上设立配电系统的监控中心,要对海上平台的配电进行总体上的管理。其次是在海上采油平台设立配电控制中心,对海上平台的配电进行管理,对相关配电任务进行分配,以及及时将平台实时数据和大陆控制中心进行交流,有效保障海上采油平台的用电安全。最后是设置卫星雷达系统,对海上平台的各个设备进行控制保护,要在卫星雷达系统上安装相应的保护设备,对平台的配电进行控制保护。
因此,海上采油平台配电自动化系统的网络结构构成为:陆上监控中心、网关、计算机终端、海上卫星平台站、雷达扩频设备、相关报警处理设备、对系统综合测控保护设备、对平台参数手机记录设备。
2.海上采油平台配电自动化系统的功能
调度和传送是海上采油平台自动化配电系统的两个主要功能。自动化配电系统实现对平台实际的配电数据进行采集,能够将这些信息由卫星平台传递到子站的服务器上,最后子站的服务器电脑将这些实时数据由光纤传输到各级的单元设备。[5]相关设备的运行情况都能够得到良好的反映,而且所有单元相互之间不会造成影响,工作相互独立,任何一个单元出现问题都不能对整个系统的正常工作造成影响。
海上采油平台配电自动化系统能够依靠不同级别的单元来对相应配电情况进行模拟运算,对各级单元所上传的参数进行逻辑处理,加强对平台设备的控制,配电系统的服务器主机也能够及时对平台配电的实时数据进行更新,得到最新的平台数据。而且自动化智能系统还可以统一的计算处理不同种类的数据,对不同数据进行详细的分析,同时能够对一些专业性的函数计算进行模拟,确保采油平台配电工作的顺利进行。采油平台的自动化配电系统还能够对设备的工作状况进行画面监控,依靠监控机来采集相关画面,使工作人员能够准确及时掌握平台工作运行的真实情况,对设备的运行状况等信息进行充分了解。智能的自动化系统不但可以对已经发生的事故进行报警处理,还可以对将要发生的事故进行预知报警。海上平台的相关设备在运行的过程中,配电自动化系统能够对设备的实际工况以及相关运行档案进行综合管理,而且相关维护工作人员能够在现场或者远程对平台的计算机系统进行检修维护工作。
三、结束语
综上所述,配电自动化系统在海洋采油平台上应用,既有比较先进方面的一面,同时也存在着一定的限制,对于平台工作效率来说能够得到显著提高,但也对工作人员的专业要求有所提升,不过虽然存在一定的局限,配电自动化系统对于我国海洋采油平台的建设来说也是具有至关重要的作用。
参考文献:
[1]戴海峰,何小玉,季锦涛.海洋平台电力系统配电自动化及保护配置优化[J].电气技术,2016(10):74-75.
[2]杨力.海洋钻井采油平台自动化配配电系统的应用与管理[J].化工管理,2016(14):34.
[3]赵锦涛.浅谈海洋石油电气系统的配电自动化[J].现代制造,2016(12):28-29.
[4]赵英年.海洋石油生产平台平面布置设计原则[J].中国海上油气,工程,2016(01).
[5]何学谦.对结构设计中两个关键问题的探讨[J].山西建筑,2017(08).
论文作者:王睿1,李强2,刘永涛3
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
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