专利名称：海上石油平台发电机组应急卸荷自动控制方法
技术领域：
本发明属于发电机控制领域，尤其是一种海上石油平台发电机组应急卸荷自动控 制方法。
背景技术：
目前，海上石油平台通常采用发电机来供电，如何有效合理地控制发电机稳定工 作是非常重要的。例如，中海石油天津分公司的SZ36-1CEP海上平台白投产以来，随着该油 田卫星平台的增加，使SZ36-1CEP平台电站的电气负荷越来越重。SZ36-1CEP海上石油平台 的电站由四台美国SOLAR透平发电机组组成，正常工作时为三台透平机组并网发电，在实 际使用过程中有时由于一台发电机工作不正常或超负荷，造成海上石油平台的电力系统不 能稳定工作或导致电站的全面失电而影响平台的正常生产。现有的处理方法是做T5 TOP 自动甩D平台和注水增压泵的卸荷，这种处理方法存在的问题是卸荷处理动作缓慢并且 自动化程度低。
发明内容
本发明的目地在于克服现有技术的不足，提出一种设计合理、卸荷处理迅速并且 自动化水平高的海上石油平台发电机组应急卸荷自动控制方法。本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的一种海上石油平台发电机组应急卸荷自动控制方法，包括如下步骤(1)检测各发电机是否在电网上运行，如在电网上则执行执行步骤(2)；(2)检测各发电机功率是否超负载，是则执行步骤⑶，否则执行步骤⑴；(3)判断应急卸荷级别；(4)根据应急卸荷级别进行相应级别的应急卸荷处理。而且，在步骤(1)中，检测发电机是否在电网上运行的方法为通过PLC控制器的 模拟信号检测卡对发电机组的功率信号进行测量得到发电机的有功功率，并且通过PLC控 制器的数字信号卡检测高压盘的CB副节点状态，当两者均正常时，则认为该发电机在电网 上运行。而且，在步骤⑵中，检测发电机功率是否超负载的方法是通过PLC控制器的模 拟信号检测卡对发电机组的功率信号进行测量得到发电机的有功功率，然后将发电机的有 功功率与PLC控制器预置的安全电气设定值进行比较，判断其是否超出负载。而且，在步骤(3)中，判断应急卸荷级别的方法为在三台发电机并网运行情况 下，当任一台发电机发生超负荷时，判断为一级应急卸荷；当任一台发电机发生停机，则判 断为二级应急卸荷；当任意两台发电机发生停机，则判断为三级应急卸荷。而且，所述发电机发生停机的判断方法为PLC控制器的数字信号卡检测到 SHUTDOWN信号或CB-0FF信号时，则该发电机发生停机。而且，所述的SHUTDOWN信号通过发电机组控制盘的SHUTDOWN信号输出控制继电器的第四个干节点测量得到，所述的CB-0FF信号通过CB开关的动作状态的干节点输出信 号测得。而且，在步骤⑷中，应急卸荷处理的方法为一初应急级卸荷处理任意甩掉一个被选择为一级应急卸荷的井口平台；二级应急卸荷处理任意甩掉被选择在二级应急卸荷的二个井口平台，同时采用 启动一级卸荷的方法甩掉负载；三级应急卸荷处理甩掉被选择在三级应急卸荷的两个井口平台，同时采用启动 二级应急卸荷和一级应急卸荷的方法甩掉负载。而且，在步骤⑷后，还包括一应急卸荷处理的报警处理步骤。本发明的优点和积极效果是1、本应急卸荷自动控制方法采用PLC控制器实时地对各发电机的在网状态、功率 及发电机工作状态进行自动检测，分析发电机是否发生超载、停机等情况，判断应急卸荷级 别并按照应急卸荷级别进行相应的应急卸荷处理，克服了海上石油平台发电机组因过载故 障造成电站全面停机的问题，为海上石油平台安全稳定生产与提高油田产量提供了可靠的 保证，具有自动化程度高的特点。2、本应急卸荷控制方法采用模块化设计，既可以提高控制系统的运行效率和实时 性，也提高了控制系统的执行速度和实时性。3、本应急卸荷控制方法在应急卸荷处理时，还可以在应急卸荷后进行报警提示， 如声光报警等形式，提示监控人员及时处理并采取相应的措施。4、本发明设计合理，采用PLC控制器实时地对各发电机的在网状态、功率及发电 机工作状态进行自动检测，分析发电机是否发生超载、停机等情况，判断应急卸荷级别并按 照应急卸荷级别进行相应的应急卸荷处理，具有自动化程度高、执行速度快、使用方便等特 点，非常适合在海洋石油平台等发电机组的控制领域中。
图1是本发明的控制流程图；图2是本发明所使用的发电机组应急卸荷控制系统的连接示意图；图3是一级应急卸荷判断的逻辑示意图；图4是二级应急卸荷判断的逻辑示意图；图5是二级应急卸荷判断的逻辑示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明实施例做进一步详述。一种海上石油平台发电机组应急卸荷自动控制方法，以图2所示的发电机组应急 卸荷控制系统为例进行说明。发电机组应急卸荷控制器作为控制系统的核心，主要由PLC 控制器、模拟信号检测卡、数字信号检测卡、数字信号输出卡连接构成。该应急卸荷控制器 的模拟信号检测卡与发电机组功率信号相连接用于检测各发电机的功率，该应急卸荷控制 器的数字信号检测卡分别与发电机组SHUTDOWN状态信号、发电机组CB-0FF状态信号及高 压盘VCB状态信号相连接用于检测各发电机的工作状态，应急卸荷控制器对上述功率信号及工作状态进行分析处理并可通过数字信号输出卡控制负载驱动继电器进行应急卸荷处理，在控制系统中，发电机组为四台美国SOLAR透平发电机。应急卸荷控制器内置有应急卸 荷控制软件，该应急卸荷控制软件可以实现本发明的控制方法。一种海上石油平台发电机组应急卸荷自动控制方法，如图1所示，包括如下步骤(1)检测各发电机是否在电网上运行，如在电网上则执行执行步骤(2)；在本步骤中，通过下述方法检测发电机是否在电网上运行通过PLC控制器的模 拟信号检测卡对发电机组的功率信号进行测量得到发电机的有功功率，并且通过PLC控制 器的数字信号卡检测高压盘的CB副节点状态，当两者均正常时，则认为该发电机在电网上 运行。(2)检测各发电机功率是否超负载，是则执行步骤(3)，否则执行步骤(1)在本步骤中，检测发电机功率是否超负载的方法是通过PLC控制器的模拟信号 检测卡对发电机组的功率信号进行测量得到发电机的有功功率，然后将发电机的有功功率 与PLC控制器预置的安全电气设定值进行比较，判断其是否超出负载。(3)判断应急卸荷级别在本步骤中，判断应急卸荷级别的方法为在三台发电机并网正常运行情况下，当 任一台发电机发生超负荷时，判断为一级应急卸荷，如图3所示；当任一台发电机发生停机 时，即出现SHUTDOWN信号或CB-OFF信号时，则判断为二级应急卸荷，如图4所示；当任一发 电机故障或CB-OFF停机后，造成其它发电机的负荷严重超载或其它原因引起另一台在线 机组停机时，即两台发电机停机，则判断为三级应急卸荷，如图5所示。在停机检测时，所述的SHUTDOWN信号通过发电机组控制盘的SHUTDOWN信号输出 控制继电器的第四个干节点测量得到，所述的CB-OFF信号通过CB开关的动作状态的干节 点输出信号测得。(4)根据应急卸荷级别进行相应级别的应急卸荷处理在本步骤中，根据应急卸荷的级别分别进行如下应急卸荷处理一初应急级卸荷处理任意甩掉一个被选择为一级应急卸荷的井口平台，其采用 通过ESD系统甩掉大的用电设备的方法和经在ESD动作信号发出后的一定延时时间后选择 任意甩掉一个被选择为一级应急卸荷的井口平台的方法，保证发电机的工作安全和正常运 转。二级应急卸荷处理任意甩掉被选择在二级应急卸荷的二个井口平台并同时启动 一级卸荷的方法甩掉负载，保证发电机工作安全和正常运行。三级应急卸荷处理甩掉被选择在三级应急卸荷的两个井口平台并同时启动二级 应急卸荷和一级应急卸荷，保证发电机工作安全和正常运行。为了方便用户使用，还可以在应急卸荷后进行报警提示，如声光报警等形式，提示 监控人员及时处理并采取相应的措施。需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明并 不限于具体实施方式
中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出 的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。
权利要求
一种海上石油平台发电机组应急卸荷自动控制方法，其特征在于包括如下步骤(1)检测各发电机是否在电网上运行，如在电网上则执行执行步骤(2)；(2)检测各发电机功率是否超负载，是则执行步骤(3)，否则执行步骤(1)；(3)判断应急卸荷级别；(4)根据应急卸荷级别进行相应级别的应急卸荷处理。
2.根据权利要求1所述的海上石油平台发电机组应急卸荷自动控制方法，其特征在 于在步骤⑴中，检测发电机是否在电网上运行的方法为通过PLC控制器的模拟信号检 测卡对发电机组的功率信号进行测量得到发电机的有功功率，并且通过PLC控制器的数字 信号卡检测高压盘的CB副节点状态，当两者均正常时，则认为该发电机在电网上运行。
3 根据权利要求1所述的海上石油平台发电机组应急卸荷自动控制方法，其特征在 于在步骤(2)中，检测发电机功率是否超负载的方法是通过PLC控制器的模拟信号检 测卡对发电机组的功率信号进行测量得到发电机的有功功率，然后将发电机的有功功率与 PLC控制器预置的安全电气设定值进行比较，判断其是否超出负载。
4.根据权利要求1所述的海上石油平台发电机组应急卸荷自动控制方法，其特征在 于在步骤(3)中，判断应急卸荷级别的方法为在三台发电机并网运行情况下，当任一台 发电机发生超负荷时，判断为一级应急卸荷；当任一台发电机发生停机，则判断为二级应急 卸荷；当任意两台发电机发生停机，则判断为三级应急卸荷。
5.根据权利要求4所述的海上石油平台发电机组应急卸荷自动控制方法，其特征在 于所述发电机发生停机的判断方法为PLC控制器的数字信号卡检测到SHUTDOWN信号或 CB-0FF信号时，则该发电机发生停机。
6.根据权利要求5所述的海上石油平台发电机组应急卸荷自动控制方法，其特征在 于所述的SHUTDOWN信号通过发电机组控制盘的SHUTDOWN信号输出控制继电器的第四个 干节点测量得到，所述的CB-0FF信号通过CB开关的动作状态的干节点输出信号测得。
7.根据权利要求1所述的海上石油平台发电机组应急卸荷自动控制方法，其特征在 于在步骤(4)中，应急卸荷处理的方法为一初应急级卸荷处理任意甩掉一个被选择为一级应急卸荷的井口平台；二级应急卸荷处理任意甩掉被选择在二级应急卸荷的二个井口平台，同时采用启动 一级卸荷的方法甩掉负载；三级应急卸荷处理甩掉被选择在三级应急卸荷的两个井口平台，同时采用启动二级 应急卸荷和一级应急卸荷的方法甩掉负载。
8.根据权利要求1所述的海上石油平台发电机组应急卸荷自动控制方法，其特征在 于在步骤(4)后，还包括一应急卸荷处理的报警处理步骤。
全文摘要
本发明涉及一种海上石油平台发电机组应急卸荷自动控制方法，包括如下步骤(1)检测各发电机是否在电网上运行，如在电网上则执行执行步骤(2)；(2)检测各发电机功率是否超负载，是则执行步骤(3)，否则执行步骤(1)；(3)判断应急卸荷级别；(4)根据应急卸荷级别进行相应级别的应急卸荷处理。本发明设计合理，采用PLC控制器实时地对各发电机的在网状态、功率及发电机工作状态进行自动检测，分析发电机是否发生超载、停机等情况，判断应急卸荷级别并按照应急卸荷级别进行相应的应急卸荷处理，具有自动化程度高、执行速度快、使用方便等特点，非常适合在海洋石油平台等发电机组的控制领域中。
文档编号G01R31/34GK101860022SQ20101015201
公开日2010年10月13日 申请日期2010年4月21日 优先权日2010年4月21日
发明者史书臣, 范江涛 申请人:天津信达自动化工程有限公司