浅谈油田电力发电 系统的自动化控制技术

浅谈油田电力发电 系统的自动化控制技术

邬大松

中油电能热电一公司电控检修部 黑龙江省大庆市 163000

摘要：油田电力系统的自动化控制技术虽然是近些年兴起的，但也受到了各界的关注和重视，尤其是电力系统中的自动化控制技术的组成与应用，是油田企业与电力公司工作人员共同致力的工作目标和内容。虽然现阶段得到了很大的反响，但是不难发现在“热潮”下存在的问题，油田的电力系统是由发电、变电、输电、配电等环节组成的电力能源生产和消耗的系统，所以本文就油田电力发电系统的自动化控制技术的应用进行浅述。

关键词：油田；发电系统；自动化；控制技术

引言：随着社会的快速发展，各行各业都进行了相应的改革，尤其是油田工业，生产逐渐趋向了信息化，这对油田工业而言是机遇也是挑战，因为引入和应用了信息化科技后，油田企业可以节约大量的人力、财力；但与此同时，电力发电系统中的自动化控制技术需要较强的控制系统，不仅是在应用上，也要致力于研发，进而更好的顺应油田企业的发展。

1.油田电力发电系统的自动化控制技术

1.1专家系统

专家系统，顾名思义是根据各类电力系统中的理论知识与工作经验，结合与计算机相关的电子信息技术，构成的专家级别的智能程序，进而被应用进自动化的控制系统中。专家系统大致是由知识库、数据库、推理机以及知识获取这几个程序构成的，知识库和数据库自然是为了推理机更好的展开工作。简而言之，专家系统为自动化控制技术提供了可供参考的审判程序。

1.2神经网络

油田电力系统中的自动化控制技术的存在就是为了节约更多的人力、物力以及财力，所以神经网络很大程度上与人的大脑神经是很相似的，模拟了人的神经网络以及行为模式等，从而为自动化控制技术提供运行的中枢。无论是模糊的还是复杂的内容，都需要先传送到神经网络中，让系统进行识别和处理。近年来，随着技术的不断发展，自动化控制技术中的神经网络可以通过多种方式方法和设备识别出越来越多的内容和信息，将这些信息转换成指令，展开下一步的工作。

1.3模糊逻辑控制

相比较于专家系统和神经网络，人们对模糊逻辑控制的了解较少一些，因为这一控制理论其实是被外国的学家提出的，并且模糊逻辑控制这一理论是基于人的知识对对象物质进行控制的数控技术，其中包含了较多的信息和内容。

2.发电机组自动化控制系统的组成

2.1程序控制

它是按事先设计好的操作顺序实现的控制。控制信号只起离散作用，参数是开关量。控制信号的形式，通常取自于几个操作逻辑运算的结果。例如机组的起动和停机等，就属于程序控制。

2.2模拟控制

通过测量设备运行参数的实际值，与设定值相比较，根据其偏差，调节设备相应的物理量来实现控制和调节。这种控制信号是连续起作用的，参数通常是模拟量，他也可以通过定时采样的方式转换成时间的离散量，但不管其偏差有多大，都应紧跟设定值连续调节。例如频率和电压等的调节，就属于模拟控制。

2.3.运行管理控制

按照人工设定的各种运行工作运行状况的要求和负载的实际需要，按照顺序调用各种自动装置或相应程序，对柴油发电机组进行操作，达到安全控制和经济运行的目的。这就称为运行管理控制。

3.油田电力发电系统自动化控制技术的应用

3.1电网调度自动化技术

电网调度自动化技术是油田热电厂电气自动化控制技术中的一个大的应用项目，该技术的实现立足于计算机和通信网络技术，通过搜集、了解电厂电网中各部分的运行实况了解电网整体的运行，进而为相关人员决策提供相关的数据、信息支持。电网调度自动化技术是电力系统的重要组成，不仅能够有效调控电厂发电系统，能够保证发电质量，能够为发电厂优化电网调配、降低发电故障问题、保证电厂持续发电等创造良好条件。

3.2 ECS系统

ECS系统是利用计算机电子信号处理、监控、维护、管理电厂内部的各个器械设施。分层分布式架构使得ECS系统具备三层系统，分别是站控层，通信管理层和间隔层，三个层结构功能不同，肩负的责任不同。具体来说，站控层负责软件与控制系统间的通信传输；通信管理层联系衔接网络与系统；间隔层主要负责电厂发电系统电压保护、自动控制、电流切换等。DCS 系统即集散控制系统是电厂传统的、最主要的控制系统。该系统利用计算机通信技术等分散控制或分级管理电厂的各个主要工作设施。然而由于该系统内部的线路非常单一，输电效率较低。与此同时，由于信号种类不足，想要保证控制信号种类符合需求，必须在现有基础上增设电缆等设备，这必然会增加电厂方面的自动化控制成本。

当前，DCS系统中的ECS系统应用主要包括两种形式，分别是:部分DCS和完全DCS。前者利用DCS系统软件实现电气自动化控制，系统指令通过网络通信传输给相应的设备，实现设备控制的开启、停止、分合、闸门等；后者利用DCS系统软件实现电气自动化控制，利用软硬件结合发挥电气控制设备作用。部分DCS和完全DCS各有优势利弊，如部分DCS可脱离部分DCS系统独立运行，但运行与装置本身有着非常强的联系性;完全DCS使用灵活，但对系统的软硬件设施要求较高，系统负担较重。

3.3数据采集与监控系统的设计

数据采集与监控系统的设计包括两部分，一部分是硬件设计，一部分是软件设计。硬件设计自然而然包括电脑、交换器、路由器、服务器以及传感器等等的硬件设备，这些设备便于油田数据的采集和存储，并且通过计算机的各部分程序进行编辑、运算，最终得到生产指令，可见这种设计远远不同于以往的传统人工控制模式，这一控制技术的设计，便于操作人员快速的了解现场作业的信息和情况，并快速做出指令的判断和传输。软件设计是根据油田的实际生产情况，进行数据的调整。众所周知，级别越高的服务器，无论是运行速度还是承载力上，都更胜一筹，所以在开展信息化的工作过程中，工作人员不仅要注重外在的硬件设备，还要注重电脑终端的软件系统设计，确保整个数据采集与监控系统的设计工作更加完善。

总结

总而言之，虽然现阶段油田的开发还存在着一些较为显著的问题，但是相信在各部门专业人员的不断努力下，以及自动化信息技术水平的不断发展和提高，油田电力发电系统的自动化控制工作的开展会越来越顺利，整个油田的开采和作业会有明显的质的飞跃。

参考文献：

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7. 杨雅斌.油气田生产环境下的电气安全[J].硅谷，2014年14期.

作者简介：邬大松，男，1965年生人，毕业于天津大学电力系统及自动化专业。现就职于中油电能热电一公司电控检修部，从事热控仪表自动化检修。邮编163000