专利名称：一种海上油田群电网ems系统远程数据采集通信方法
技术领域：
本发明涉及一种EMS系统远程数据采集通信方法，特别是关于一种海上油田群电网EMS系统远程数据采集通信方法。
背景技术：
以往海上油气田的供电模式一般是在油气田中心平台或FPSO (浮式储油油船)上设置一个电站，然后通过海底电缆向井口平台等供电。各个油气田的电力系统相互独立，各自形成一个具备发电、输电、配电到负荷的微电网。这样的电力系统容量小、备用容量不大，存在着供电可靠性差、抗冲击性能差、大型设备启动困难等问题。为了保证供电可靠性，油气田需各自配置备用发电机组，不但投资大，而且运行维护工作量大。为合理利用发电机的配置，减少不必要的备用容量，目前将各油气田的电力系统进行电力组网形成油田群电网已逐渐成为趋势。油田群电网的监视、控制和管理需要由高度自动化的EMS系统(Energymanagement system,能量管理系统)来实现，EMS 的 SCADA 系统(Supervisory Control AndData Acquisition,数据采集与监视控制系统)是整个EMS系统能否进行实时、准确计算和有效分析的基础。以往，海上油田群电网EMS的SCADA系统的远程数据采集由各平台的RTU(RemoteTerminal Unit，远程终端装置)实现，各平台RTU通过硬接线接入高中压回路的CT、PT以及开关柜的开关量，产生遥测及遥信数据通过远动通道上传给EMS的SCADA系统，这种方式的最大弊端在于RTU与各回路之间的大量硬接线和接线，不仅占用大量空间，而且调试安装和检修维护工作极为繁杂，对海上平台的体积和造价产生很大的影响。在出现高中压开关柜综保产品后，由于综保本身具备一定遥测、遥信的采集能力，因此综保(综合保护测控装置)替代了 RTU做为EMS的SCADA系统的远程数据采集，通过站内通信将遥信、遥测数据传输给变电站自动化系统，并由变电站自动化系统通过远动通信传输给EMS的SCADA系统，节省了大量硬接线。但是由于综保的对外通信采用RS485总线和MODBUS通信协议，为“主从循环轮询”通信机制。如图1所示，由于采用“主从循环轮询”通信机制，因此上送遥测、遥信数据的实时性取决于问询的时间间隔和通信速率，当遥测、遥信数据发生变化时，其数据上送的实时性无法满足EMS的紧急卸载等安稳控制功能的要求，这使得SCADA系统仍然需要保留一定传统RTU和硬接线采集主要回路的遥测和遥信，以满足实时性要求；其他回路的遥测数据则需要EMS系统进行一定估算处理，这在一定程度上影响了 EMS系统的性能，也无法满足EMS系统中对遥信和遥测有更高实时性和准确度要求的其它高级应用功能的要求。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种海上油田群电网EMS系统远程数据采集通信方法，该方法可以取消RTU和硬接线，同时满足海上油田群电网EMS对于数据传输实时性的要求。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:一种海上油田群电网EMS系统远程数据采集通信方法，其包括以下步骤:1)通过海上油田群各变电站的高中压开关柜的综保装置为EMS系统进行远程数据采集，各综保装置采集遥测、遥信数据；2)各综保装置将采集到的遥测、遥信数据经变电站通信通道传输至智能变电站系统，当出现遥测越限、遥信变位“事件”时，各综保装置立刻将变化的遥测、遥信数据上传至智能变电站系统；反之，各综保装置按照预先设定的时间周期，定时将遥测、遥信数据上传至智能变电站系统；3)智能变电站系统分析所接收到的所有遥测、遥信数据，并且判断是否有遥测越限、遥信变位“事件”发生，若发生，则智能变电站系统通过远动通道立刻向海上油田群EMS系统上传遥测、遥信数据；反之，智能变电站系统通过远动通道按照预先设定的时间周期，定时向海上油田群EMS系统上传遥测、遥信数据。所述步骤2)中，所述变电站通信通道采用实时工业以太网。所述步骤2)中，所述智能变电站系统与各综保装置之间的通信协议采用IEC61850 标准。本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:本发明由于各综保装置和智能变电站系统均采用“事件驱动”通信机制，确保变化的遥测、遥信数据能够实时主动上传给海上油田群EMS系统，其数据上传的实时性能够满足EMS系统高级应用的要求，因而能够取消RTU和硬接线，同时数据的实时性使得EMS无需再对其它遥信进行估算。本发明可以广泛应用在海上油田群电网EMS系统中应用。
图1是现有技术中采用综保进行远程数据采集通信方法流程示意图；图2是本发明的整体流程示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。如图2所示，本发明是基于实时工业以太网和IEC61850标准的智能变电站系统提出一种海上油田群电网EMS系统远程数据采集通信方法，其包括以下步骤:I)由海上油田群各变电站的高中压开关柜的综保装置为EMS (能量管理系统)系统进行远程数据采集，各综保装置采集遥测、遥信等数据；2 )各综保装置将采集到的遥测、遥信等数据经变电站通信通道传输至智能变电站系统，当出现遥测越限、遥信变位等“事件”时，各综保装置立刻将变化的遥测、遥信等数据上传至智能变电站系统；若没有“事件”发生，则各综保装置按照预先设定的时间周期，定时将遥测、遥信数据上传至智能变电站系统；其中，变电站通信通道采用实时工业以太网；3)智能变电站系统分析所接收到的所有遥测、遥信数据，并且判断是否有遥测越限、遥信变位等“事件”发生，若发生，则智能变电站系统通过远动通道立刻向海上油田群EMS系统上传遥测、遥信等数据；反之，智能变电站系统通过远动通道按照预先设定的时间周期，定时向海上油田群EMS系统上传遥测、遥信等数据。上述步骤2)中，智能变电站系统与各综保装置之间的通信协议采用IEC61850标准。
上述步骤2)和步骤3)中，各综保装置和智能变电站系统均采用“事件驱动”通信机制，确保了变化的遥测、遥信数据能够实时主动上传给海上油田群EMS系统，其数据上传的实时性能够满足EMS系统高级应用的要求，因而能够取消RTU和硬接线，同时数据的实时性使得EMS无需再对其它遥信进行估算处理。上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的连接和结构都是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件的连接和结构进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
权利要求
1.一种海上油田群电网EMS系统远程数据采集通信方法，其包括以下步骤: 1)通过海上油田群各变电站的高中压开关柜的综保装置为EMS系统进行远程数据采集，各综保装置采集遥测、遥信数据； 2)各综保装置将采集到的遥测、遥信数据经变电站通信通道传输至智能变电站系统，当出现遥测越限、遥信变位“事件”时，各综保装置立刻将变化的遥测、遥信数据上传至智能变电站系统；反之，各综保装置按照预先设定的时间周期，定时将遥测、遥信数据上传至智能变电站系统； 3)智能变电站系统分析所接收到的所有遥测、遥信数据，并且判断是否有遥测越限、遥信变位“事件”发生，若发生，则智能变电站系统通过远动通道立刻向海上油田群EMS系统上传遥测、遥信数据；反之，智能变电站系统通过远动通道按照预先设定的时间周期，定时向海上油田群EMS系统上传遥测、遥信数据。
2.如权利要求1所述的一种海上油田群电网EMS系统远程数据采集通信方法，其特征在于:所述步骤2)中，所述变电站通信通道采用实时工业以太网。
3.如权利要求1或2所述的一种海上油田群电网EMS系统远程数据采集通信方法，其特征在于:所述步骤2)中，所述智能变电站系统与各综保装置之间的通信协议采用IEC61850 标准。
全文摘要
本发明涉及一种海上油田群电网EMS系统远程数据采集通信方法，其步骤为由海上油田群各变电站的高中压开关柜的综保装置进行EMS的系统远程数据采集；各综保装置将采集的遥测、遥信数据传输至智能变电站系统，当出现遥测越限、遥信变位“事件”时，各综保装置立刻将变化的遥测、遥信数据上传至智能变电站系统；反之，各综保装置按照预先设定的时间周期，定时将遥测、遥信数据上传至智能变电站系统；智能变电站系统分析所接收到的所有遥测、遥信数据，并判断是否有遥测越限、遥信变位“事件”发生，若发生，则智能变电站系统通过远动通道立刻向海上油田群EMS系统上传遥测、遥信数据；反之，智能变电站系统通过远动通道按照预先设定的时间周期，定时向海上油田群EMS系统上传遥测、遥信数据。
文档编号H02J13/00GK103107598SQ20131003664
公开日2013年5月15日 申请日期2013年1月30日 优先权日2013年1月30日
发明者王建丰, 魏澈, 屠黎明, 刘国锋, 李强, 王志林, 李继晟, 刘勇 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油研究总院, 北京四方继保自动化股份有限公司