李茫 何新雨

摘 要：PMS系統(tǒng)全稱Power Management System，叫做能源管理系統(tǒng)。主要用于發(fā)電機(jī)管理和控制，包含電壓和頻率調(diào)節(jié)、輸配電有功功率和無(wú)功功率的調(diào)度、用電管理和控制?？梢员O(jiān)視和控制發(fā)電機(jī)、斷路器，管理電網(wǎng)余量、優(yōu)先脫扣、電動(dòng)機(jī)回路啟動(dòng)等，實(shí)現(xiàn)負(fù)載分級(jí)卸載功能，同時(shí)還能記錄電站運(yùn)行數(shù)據(jù)及生成相應(yīng)報(bào)表。在海上平臺(tái)電站管理信息化、智能化方面提供很大幫助。

關(guān)鍵詞：PMS系統(tǒng);發(fā)電機(jī);電壓頻率調(diào)節(jié);管理電網(wǎng)余量;信息化;智能化

1PMS系統(tǒng)發(fā)展背景

文昌9-2/9-3海上中心平臺(tái)配置有兩臺(tái)由美國(guó)索拉（SOLAR）公司生產(chǎn)的金牛座（TAURUS）60 型雙燃料燃?xì)廨啓C(jī)驅(qū)動(dòng)的主發(fā)電機(jī)組和一臺(tái)美國(guó)通用（GE）公司生產(chǎn)的瓦克夏（WAUKESHA）16V275GL+燃?xì)馔鶑?fù)式內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組作為本油田的主電站。

透平的控制系統(tǒng)為Turbotronic 4 ，不同于燃?xì)馔鶑?fù)式內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)的8900B控制系統(tǒng)。相同機(jī)組或不同機(jī)組并網(wǎng)過程中，需要協(xié)調(diào)電壓、相位、頻率、有功功率、無(wú)功功率之間的關(guān)系。而PMS主要用于發(fā)電機(jī)管理和控制，從而實(shí)現(xiàn)電站電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。

2 PMS系統(tǒng)介紹

2.1PMS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

PMS系統(tǒng)主要由一套上位系統(tǒng)，一套PMS主控制站，5個(gè)遠(yuǎn)程I/O控制站構(gòu)成。PMS主干網(wǎng)絡(luò)是冗余的光纖環(huán)網(wǎng)。PMS光纖環(huán)網(wǎng)里面涵蓋如下幾個(gè)節(jié)點(diǎn)：PMS主站、REMOTE I/O UNIT1子站（低壓正常I段CEP-LOV-001LA）、REMOTE I/O UNIT2子站（低壓正常II段CEP-LOV-001LB&LC）、REMOTE I/O UNIT3子站（低壓400V 應(yīng)急段CEP-ELV-001）、REMOTE I/O UNIT4子站（低壓400V II段LQ-LOV-001）、REMOTE I/O UNIT5子站（低壓400V II段LQ-ELV-001）。

2.2PMS系統(tǒng)對(duì)發(fā)電機(jī)的連接與控制

PMS與SOLAR的PLC之間的接口，由于兩家控制器均采用AB ControlLogix系列的產(chǎn)品，因此通過MSG指令的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集交換，通訊接口為以太網(wǎng)。有功和無(wú)功的控制采用硬線的方式，利用SOLAR、 PLC現(xiàn)有的DI輸入模塊上加點(diǎn)。PMS投入后，將對(duì)電壓、相位、頻率進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)方法是將繼電器觸點(diǎn)信號(hào)并入相對(duì)應(yīng)的控制程序，從而實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)操作。 PMS會(huì)自動(dòng)根據(jù)各機(jī)組的出力情況自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)和發(fā)電機(jī)HMI手動(dòng)調(diào)節(jié)同樣的效果，來達(dá)到負(fù)荷分配和有功無(wú)功調(diào)節(jié)等功能。對(duì)于單臺(tái)發(fā)電機(jī)組，PMS能從中讀取并實(shí)時(shí)監(jiān)視機(jī)組運(yùn)行參數(shù)如：三相電流、三相電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、頻率、轉(zhuǎn)速等。

3PMS系統(tǒng)上位機(jī)操作介紹

3.1單線圖

單線圖中包括主要的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，如主變壓器、發(fā)電機(jī)組等，并且可以點(diǎn)擊相應(yīng)設(shè)備查看具體數(shù)據(jù)及進(jìn)行相關(guān)操作。

單線圖中VCB101-104只有狀態(tài)監(jiān)視信號(hào)，VCU開關(guān)柜只有遠(yuǎn)程分閘功能，有狀態(tài)信號(hào)，VCB105/105S/109有遠(yuǎn)程分合閘功能有狀態(tài)信號(hào)，其它VCB開關(guān)柜只有遠(yuǎn)程分閘功能，有工作位置信號(hào)的斷路器閘刀標(biāo)志的綠色為實(shí)驗(yàn)位置，紅色的為工作位置。無(wú)工作位置信號(hào)的閘刀標(biāo)志的合閘為紅色，分閘為綠色。畫面中，當(dāng)母線有電后母線顏色6.3KV變?yōu)榧t色，0.4KV、0.23KV變成黃色 。

3.2系統(tǒng)圖

系統(tǒng)圖中各類模塊正常狀態(tài)為綠色，故障狀態(tài)為紅色，CPU運(yùn)行狀態(tài)為紅色掉線后保持紅色狀態(tài)。交換機(jī)正常狀態(tài)為綠色，交換機(jī)上如有其它設(shè)備插拔后狀態(tài)為紅色不影響交換機(jī)的正常使用。

3.3調(diào)度管理

當(dāng)機(jī)組處于運(yùn)行、PMS投入、機(jī)組處于DROOP模式、PMS與機(jī)組通訊狀態(tài)正常、機(jī)組出線開關(guān)柜處于合閘狀態(tài)時(shí)，PMS可對(duì)機(jī)組進(jìn)行調(diào)節(jié)。

平臺(tái)內(nèi)有功平衡與無(wú)功平衡按鈕被使能時(shí)，只對(duì)透平機(jī)組可進(jìn)行有功、無(wú)功的等比列調(diào)節(jié)，不能對(duì)往復(fù)式發(fā)電機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

在“調(diào)度管理畫面”將平臺(tái)內(nèi)有功平衡以及平臺(tái)內(nèi)無(wú)功平衡按鈕點(diǎn)擊到使能狀態(tài)，有功平衡調(diào)節(jié)死區(qū)功率為80kW，無(wú)功平衡調(diào)節(jié)死區(qū)為50kvar，PMS調(diào)節(jié)機(jī)組有功/無(wú)功等比例輸出時(shí)各機(jī)組差值在死區(qū)范圍內(nèi)PMS則不會(huì)對(duì)機(jī)組進(jìn)行調(diào)速調(diào)壓輸出。

4 PMS系統(tǒng)常見問題介紹

4.1常見故障及報(bào)警

下面列舉一些PMS系統(tǒng)常見問題及報(bào)警。

1、開關(guān)柜的狀態(tài)報(bào)警

解決思路：綜保故障以及綜保動(dòng)作報(bào)警檢查開關(guān)柜，其它報(bào)警均為正常報(bào)警。

2、變壓器超溫報(bào)警

解決思路：檢查變壓器是否超溫，進(jìn)行減載或停運(yùn)。

3、Modbus通訊設(shè)備的參數(shù)不正確

解決思路：檢查儀表是否更換后設(shè)備地址沒有恢復(fù)、設(shè)備掉電、通訊是否中斷。

4、與CCR通訊中斷報(bào)警

解決思路：觀察是否長(zhǎng)時(shí)間存在通訊中斷報(bào)警，如是檢查線路或中控模塊和PMS系統(tǒng)模塊。

5、點(diǎn)擊客戶端不能進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控

解決思路：重新導(dǎo)入工程并建立連接。

6、客戶端連接不上下位機(jī)

解決思路：電腦重啟，如果還是不行，重新建立上位機(jī)連接。

4.2日常維護(hù)

1、對(duì)控制柜的日常維護(hù)檢查。檢查內(nèi)容如下：檢查電纜和接頭;整套設(shè)備真空除塵，防止過熱;檢查控制柜的清潔狀況;檢查不同設(shè)備的狀態(tài)和標(biāo)簽;檢查指示燈和按鈕;檢查指示燈和按鈕是否松動(dòng);檢查指示燈和按鈕的背部觸點(diǎn)是否松動(dòng);檢查端子接線是否牢固;檢查保險(xiǎn)端子熔斷絲狀態(tài)。

控制柜絕緣試驗(yàn)：在正常試驗(yàn)氣侯條件下，柜中非電氣連接的兩個(gè)獨(dú)立電路之間及帶電回路與操作盒之間的絕緣電阻值不小于5MΩ。在濕熱條件下（溫度40±2℃，相對(duì)濕度90%，大氣壓力86-106kPa），上述回路間的絕緣電阻值不小于1MΩ。

2、對(duì)PLC模塊的日常維護(hù)檢查。當(dāng)PLC持續(xù)工作時(shí)，CPU的電池必須每三年更換一次。當(dāng)中央單元有一半時(shí)間是不工作時(shí)，電池必須每年更換。當(dāng)警告燈“BATT”亮?xí)r，就意味著CPU電池的電量不足，如無(wú)內(nèi)存卡，5天后，CPU儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)將會(huì)全部丟失。檢查內(nèi)容如下：檢查所有連接;檢查所有I/O板卡、通訊模板和遠(yuǎn)程I/O工作及指示燈狀態(tài);定期維護(hù)（大修期間）;用風(fēng)筒吹電源;檢查卡的清潔狀況，如有必要，用刷子清潔;檢查線架底部是否干凈;檢查不同卡的接頭和電纜（線架內(nèi)，線架外）;檢查電纜芯的狀態(tài);檢查卡、螺栓、接頭是否松動(dòng)。

5 總結(jié)

不同類型發(fā)電機(jī)組的調(diào)速特性有一定的差異，即使是同類型發(fā)電機(jī)組的機(jī)械特性在長(zhǎng)期運(yùn)行后也會(huì)有一定的差異，這對(duì)負(fù)荷沖擊的吸收和輸出分布都有一定的影響，需要PMS實(shí)時(shí)校正。PMS系統(tǒng)具有對(duì)發(fā)電機(jī)和斷路器的監(jiān)視和控制、對(duì)電網(wǎng)余量的管理、優(yōu)先脫扣的管理、電動(dòng)機(jī)回路啟動(dòng)管理、負(fù)載分級(jí)卸載、數(shù)據(jù)及報(bào)表工具等功能，是我們電站電網(wǎng)管理中重要一環(huán)，保證電網(wǎng)的平穩(wěn)安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：

李茫（1982年），男，漢族，陜西涇陽(yáng)，本科，工程師，中海石油（中國(guó)）有限公司湛江分公司，維修監(jiān)督。

何新雨（1996年），男，漢族，陜西涇陽(yáng)，本科，助理工程師，中海石油（中國(guó)）有限公司湛江分公司，動(dòng)力中級(jí)。