（毕业设计论文）EMS和海上石油平台.docVIP

EMS和海上石油平台 关键词：ems；海洋平台；能量管理；调试； 一、系统概述 jz25-1油田群电力网ems的控制中心设置在jz25-1s cep平台，jz25-1s cep设置了三台服务器，两台监控冗余服务器和一台历史数据服务器，其中服务器a和服务器b为监控冗余服务器，采集和监控jz25-1、jz25-1s和jx1-1油田区主控站数据，两个服务器互为冗余，历史服务器进行历史数据的保存以便数据的分析。在jz25-1cep、jz25-1s cep及jx1-1cepa分别设有操作站，操作站与服务器采用服务器/客户端的连接方式，操作站不设置数据库，所有操作记录和历史数据均保存在服务器内，以保证网络上的操作时间标签唯一性。操作权限由服务器统一授权，各权限有不同的操作区域和操作点，操作工只操作本平台内设备，调度员可以对整个电网的调度进行操作，对具体设备通过调度指令让当地操作工进行操作，任何操作站都可以对所有电网数据进行监视。 二、系统架构 ems系统由plc控制柜、modbus rtu终端、服务器及操作站组成。 plc控制柜是ems系统的核心部分，有四个框架组成，其中两个7槽的框架和两个13槽的框架。在7槽的框架上，安装有控制器、控制网模块、冗余模块、以太网模块及备用模块；在13槽的框架上，安装有控制网模块、soe模块、di模块、do模块、ai模块及第三方通信模块。除此之外，还有4块电源为控制器供电及网关用于组建局域网。 三、单机调试 contrologix控制器是控制系统的核心模块，负责控制系统的控制工作，接收来自于i/o模块、通信模块和其它控制模块的数据，运行控制器功能程序，实现控制的全过程；控制器还为各种人机界面提供操作和监视数据，开放网络通道，使外部机简捷快速的访问控制器内存，获取所需数据。 1.控制器与通信模块的通信 控制器对外的网络通信通过通信模块，它与通信模块的关系既有数据的交换，也有桥接的联系。cnbr模块是controlnet网络的通信模块，在本地与远程框架都有，用作于远程i/o的控制层、桥接远程的非优化模块及充当优化连接的扫描器或适配器。enbt模块是ethernet/ip网络的通信模块，只存在于在本地框架，建立控制器与操作站的通信。 2.控制器与远程i/o模块的通信 controllogix系统通过controlnet网络建立与远程i/o模块的通信，controlnet网络是一种确保数据传送的网络，确保预定性数据能在网络的周期刷新时间内传递成功。 3.控制器与第三方通信模块的通信 控制器通过第三方sst-sr4模块实现与modbus网络中设备的通信，sst-sr4为串口通信模块，提供4路串口通讯通道，每个通道运行modbus主站或从站协议，实现与modbus设备的数据交换。 四、联机调试 1.ems与主机通讯 锦州25-1s有四台容量为11947kw的透平发电机组，由solar turbines公司生产，机组采用的控制模块为ab公司1407-cgcm设备，具备网络及rs232通讯接口，馈线和低压保护设备具备rs232/485通信接口。发电机组提供modbus通讯接口，通过rs485通讯线建立与ems的数据交换，有功、无功采用硬线连接。 ems与solar的plc之间的接口，采用总线通讯的方式，其主机架和ems的i/o机架上分别加一块1756-cnbr模块，使其组成一个单独的contolnet网络。在solar的plc程序里面增加msg程序进行数据交换。 2.发电机的监视和控制 ems完成对发电机组有功、无功、电流、电压、频率、功率因数及透平机重要参数的采集，同时控制机组的起停顺序，完成机组的同步并对机组的有功和无功进行调整。 3.功率分配 在isoch模式下，发电机会自动调节频率上升稳定到50hz，频率调节曲线会形成一个全波pid调节曲线，但因调速曲线不一致，原来的平均出力平衡被打破，ems将会自动修正重新平衡。在droop模式下，ems会调节频率上升稳定到50hz，频率调节曲线会形成一个半波pid调节曲线。 ems通过与发电机的接口调节avr，由于电压在各母线段的数值是不一样的，并网后每个电站的发电机出口母线作为数据源。 4.功能测试 机组的功能测试包括发电机在线数据采集试验、单机组调压调频试验、平台机组间的负荷分配试验及负荷抑制试验。 频率调节，给的脉冲宽度为每6秒种通200ms，经过三个脉冲周期将频率由50hz，调节到49.9hz，ngp速度由100％下降到98％，频率调节速度相对没有滞后感。 电压调节，给的脉冲宽度为每5秒种通400ms，经过三个脉冲周期，将电压由60139v降压到60107v，电压调节呈现出明显的滞后感。 2台机组的有功分配测试，此时所带总负载为5000kw，由本地手动将a机带载300