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海上石油平台的电网安全稳定控制系统探微

海上石油平台的电网安全稳定控制系统探微
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海上石油平台的电网安全稳定控制系统探微

摘要:本文首先简要介绍了安全稳定控制,并在此基础上对安全稳定控制系统在海上石油平台电网中的应用进行论述。期望通过本文的研究能够对确保海上石油平台的电网安全、稳定运行有所帮助。

关键词:海上石油平台;电网;安全稳定控制

当电力系统向海上石油钻井平台供电时,系统中的电气元件都可能会发生各种故障问题或是不稳定的运行状态,由此便会对整个系统的安全、稳定运行造成影响,严重时甚至会引起安全事故。所以,为确保海上石油钻探工作的有序进行,就必须对电力系统进行安全稳定控制。借此本文重点对安全稳定控制系统在海上石油平台电网中的应用进行论述。

1.安全稳定控制概述

对于电力系统而言,其运行的安全性和稳定性尤为重要,通过安全稳定控制装置能够避免电力系统稳定性破坏,并限制系统频率、电压以及设备过负荷,防止电网安全、稳定事故及大面停电等情况的发生。大体上可将安全稳定控制分为以下几类:其一,电力系统处于正常运行状态的安全裕度不足时,为避免各种突发事件的出现而采取的预防控制措施;其二,当电力系统已经出现紧急状态时,为了避免事故范围和程度进一步扩大而采取的紧急控制措施;其三,当采取紧急控制措施之后,仍然无法使电力系统恢复稳定运行而采取的校正控制。预防控制措施归属于安全控制的范畴,其主要作用是改变电力系统的运行点,将处于警戒区域内的运行点转移到安全区域当中。紧急控制则是通过相应的措施对电力系统的稳定边界进行改变,从而确保故障后的运行点仍然处于稳定状态当中,不会对电力系统的稳定运行造成影响。校正控制是紧急控制后的一种补救措施。通常情况下,导致电力系统失稳的主要原因是系统中的有功或是无功功率的平衡状态遭到破坏,而维持电网安全稳定运行的控制措施基本都是针对这一原因进行处理的。

2.安全稳定控制系统在海上石油平台电网中的应用

对于海上石油平台而言,其一般采用的都是孤立的小电网供电,如果按照陆上电网的安全稳定控制思路,则需要构建多个系统,这样一来,会使系统过于复杂,不但会导致前期投资增大,而且还需要配备大量的运维人员。目前,海上石油平台均配备了完善的SCADA系统,为了降低安全稳定控制系统的开发成本,并确保系统能够平稳过渡,下面本文基于SOA架构设计电网能量管理系统,即EMS,这种架构最大的优点是能够对现有的系统进行充分利用,并且还能保证开发出来的系统具备良好的开放性,可以满足海上油田平台电网未来的发展需要。

2.1EMS系统的主要功能

电力系统稳定与控制

电力系统稳定与控制 廖欢悦电自101 2 电力系统的功能是将能量从一种自然存在的形式转换为电的形式,并将它输送到各个用户。电能的优点是输送和控制相对容易,效率和可靠性高。为了可靠供电,一个大规模电力系统必须保持完整并能承受各种干扰。因此系统的设计和运行应使系统能承受更多可能的故障而不损失负荷(连接到故障元件的负荷除外),能在最不利的可能故障情况些不知产生不可靠的广泛的连锁反应式的停电。 由此,电力系统控制所要实现的目的: 1.运行成本的控制:系统应该以最为经济的方式供电; 2.系统安全稳定运行的控制:系统能够根据不断变化的负荷变化及发电资源变化情况调整功率 分配情况; 3.供电质量的控制:必须满足包括频率、电压以及供电可靠性在内的一系列基本要求;一.电力系统的稳定性设计与基本准则 首先,一个正确设计和运行的电力系统: 1.系统必须能适应不断变化的负荷有功和无功功率需求。与其他形式的能量不同,电能不能方便地以足够数量储存。因而,必须保持适当的有功和无功的旋转备用。 2.系统应以最低成本供电并具有最小的生态影响 3.考虑到如下因素,系统供电质量必须满足一定的最低标准: a)频率的不变性 b)电压的不变性 c)可靠性水平 对于一个大的互联电力系统,以最低成本保证其稳定性运行的设计是一个非常复杂的问题。通过解决这一问题能得到的经济效益是巨大的。从控制理论的观点来看,电力系统具有非常高阶的多变量过程,运行于不断变化的环境。由于系统的高维数和复杂性,对系统作简化假定并采用恰当详细详细的系统描述来分析特定的问题是非常重要的。 二、电力系统安全性及三道防线可靠性-安全性-稳定性 电力系统可靠性:是在所有可能的运行方式、故障下,供给所有用电点符合质量标准和所需数量的电力的能力。是保证供电的综合特性(安全性和充裕性)。可靠性是通过设备投入、合理结构及全面质量管理保证的。 电力系统安全性:是指电力系统在运行中承受故障扰动的能力。通过两个特征表征(1)电力系统能承受住故障扰动引起的暂态过程并过渡到一个可接受的运行工况,不发生稳定破坏、系统崩溃或连锁反应;(2)在新的运行工况下,各种运行条件得到满足,设备不过负荷、母线电压、系统频率在允许范围内。 电力系统充裕性:是指电力系统在静态条件下,并且系统元件负载不超出定额、电压与频率在允许范围内,考虑元件计划和非计划停运情况下,供给用户要求的总的电力和电量的能力。 电力系统稳定性:是电力系统受到事故扰动(例如功率或阻抗变化)后保持稳定运行的能力。包括功角稳定性、电压稳定性、频率稳定性。 正常运行状态下,通过调度手段让电力系统保持必要的安全稳定裕度以抵御可能遭遇的干扰。要实现预防性控制,首先应掌握当前电力系统运行状态的实时数据和必要的信息,并及时分析电网在发生各种可能故障时的稳定状况,如存在问题,则应提示调度人员立即调整运行方式,例如重新分配电厂有功、无功出力,限制某些用电负荷,改变联络线的送电潮流等,以改善系统的稳定状况。 目前电网运行方式主要靠调度运行方式人员预先安排,一般只能兼顾几种极端运行方式,且往往以牺牲经济性来确保安全性。调度员按照预先的安排和运行经验监视和调整电网的运行状态,但他并不清楚当前实际电网的安全裕度,也就无法通过预防性控制来增强电网抗扰动的能力。因此,实现电力系统在线安全稳定分析和决策,得出当前电网的稳定状况、存在问题、以及相应的处理措

电力信息系统安全

浅析电力系统信息网络安全 【摘要】 随着电力行业信息化不断发展,信息安全的重要性日渐突显,所面临的考验也日益严峻。全文分析了威胁电力系统安全的几个主要来源及局域网安全管理所涉及的问题,并从信息安全技术与管理上提出了自己的几点思路和方法,增强智能电网信息安全防护能力,提升信息安全自主可控能力 【关键词】电力系统网络安全计算机 随着计算机信息技术的发展,电力系统对信息系统的依赖性也逐步增加,信息网络已成为我们工作中的重要组成部分。电力的MIS系统、电力营销系统、电能电量计费系统、SAP 系统、电力ISP业务、经营财务系统、人力资源系统等,可以说目前的电力资源的整合已经完全依赖计算机信息系统来管理了。因此在加强信息系统自身的稳定性同时,也要防范利用网络系统漏洞进行攻击、通过电子邮件进行攻击解密攻击、后门软件攻击、拒绝服务攻击等网络上带来诸多安全问题。 如何应对好网络与信息安全事件。要把信息安全规划好,就要从软件和硬件两个方面下功夫。 首先我们来谈谈软件这块,其实这块主要是指安全防护意识和协调指挥能力和人员业务素质。 作为企业信息网络安全架构,最重要的一个部分就是企业网络的管理制度,没有任何设备和技术能够百分之百保护企业网络的安全,企业应该制定严格的网络使用管理规定。对违规内网外联,外单位移动存储介质插入内网等行为要坚决查处,绝不姑息。企业信息网络安全架构不是一个简单的设备堆加的系统,而是一个动态的过程模型,安全管理问题贯穿整个动态过程。因此,网络安全管理制度也应该贯穿整个过程。 通过贯彻坚持“安全第一、预防为主”的方针,加强网络与信息系统突发事件的超前预想,做好应对网络与信息系统突发事件的预案准备、应急资源准备、保障措施准备,编制各现场处置预案,形成定期应急培训和应急演练的常态机制,提高对各类网络与信息系统突发事件的应急响应和综合处理能力。 按照综合协调、统一领导、分级负责的原则,建立有系统、分层次的应急组织和指挥体系。组织开展网络与信息系统事件预防、应急处置、恢复运行、事件通报等各项应急工作。

浅谈海洋石油平台变压器差动保护误动原因

浅谈海洋石油平台变压器差动保护误动原因 发表时间:2017-12-11T17:05:21.527Z 来源:《电力设备》2017年第23期作者:张利霞1 任冬2 [导读] 摘要:随着我国海上油气田的开发和利用,海上油气田规模在逐步扩大,海洋石油平台电力系统的供电范围也逐步扩大,对电力系统设计的可靠性要求也越来越高,而变压器是作为电力系统的重要组成部分,它的正常运行及工作是电力系统正常运行的有力保障,起了极大的积极作用。 (1湛江南海西部石油勘察设计有限公司广东湛江 524057; 2中海石油(中国)有限公司湛江分公司广东湛江 524057) 摘要:随着我国海上油气田的开发和利用,海上油气田规模在逐步扩大,海洋石油平台电力系统的供电范围也逐步扩大,对电力系统设计的可靠性要求也越来越高,而变压器是作为电力系统的重要组成部分,它的正常运行及工作是电力系统正常运行的有力保障,起了极大的积极作用。当然,在变压器的各个部件中,差动保护对其作用是非常明显的,变压器的主保护也是由它担任的。差动保护有着使用原理简单,保护范围清晰等优势,但是在差动保护的日常运行中,难免会因为各种原因而出现一些无法避免的差动保护误动现象。基于此,本文针对变压器差动保护误动原因进行了分析与探讨。 关键词:海洋石油平台;变压器;差动保护;误动原因 1变压器差动保护基本原理 1.1基本原理 一般情况下,变压器正常工作或者有区外故障发生时,由基尔霍夫电流定律可知,变压器的电流是不会发生变化的,因此,差动继电器装置是不会发生动作的。但是当变压器的内部发生故障时,变压器内部的电流就会发生故障,差动保护装置接触到的二次电流之和和故障点的电流成正相关,这时,差动继电器保护装置就会发生动作。 1.2主要作用 在海洋石油平台电力系统中变压器的差动保护装置主要对电路上的短路故障进行检测预防,该短路一般发生在双绕组变压器绕组内部和其引出线上,同时也会对变压器中的单相匝中的短路故障进行保护。电流互感器装置会接在变压器的两端,并且按循环电流的接法对二次侧进行相接,也就是说电流互感器的同极性端都向母线一侧涌入,则将同极性端子进行相连,并将电流继电器并联接入两接线之间。继电器中感受到的电流是两侧电流互感器值的差值,这也说明差动回路上进行差动继电器的连接。根据前文可知,理论上来讲,当变压器正常运行或者出现外部故障时,差动回路的电流是零。但是实际情况中,两侧机器存在系统误差,特性并不是完全一样,当正常运行或出现外部故障时,仍然会出现细小的不平衡电流Iumb(Ik=I1-I2=Iumb)经过。虽然该误差是无法避免的,但是应该确保该电流应该尽量的小,继电器的保护装置不会出现误动。当出现内部故障时,差动回路中的I2改变了以前的方向或为零,这个时候继电器中流过的电流为I1和I2之和,这个时候就会使继电器稳定的工作。 1.3保护范围 变压器差动保护的电流互感器中间的电气设备以及连接这些设备的导线构成了差动保护的范围。差动保护的操作较为简单,不需要和相邻元件之间进行配合。

网络入侵检测系统在电力行业的应用(解决方案)

网络入侵检测系统在电力行业的应用(解决方案) 电力行业关系到国计民生,是我国经济快速发展的重要基石。信息安全建设作为保障生产的一个重要组成 部分,越来越多地受到重视并被提到议事日程上来。 电力行业关系到国计民生,是我国经济快速发展的重要基石。电力系统的信息化建设有力地推动了电力行业生产、办公、服务水平,随着电力系统网络规模的不断发展和信息化水平的不断提高,信息安全建设作为保障生产的一个重要组成部分,越来越多地受到重视并被提到议事日程上来。 据来自有关部门的资料,目前电力系统存在的一些信息安全问题已明显地威胁到电力系统的安全和稳定,,影响着“数字电力系统”的实现进程。研究电力系统信息安全问题、开发相应的应用系统、制定电力系统信息遭受外部攻击时的防范与系统恢复措施,是电力行业当前信息化工作的重要内容。电力系统信息安全已经成为电力企业生产、经营和管理的重要组成部分。 榕基入侵检测系统(RJ-IDS)是榕基网安公司除了漏洞扫描系统外的一条全新产品线,该产品是一种动态的入侵检测与响应系统,除了能对高速网络上的数据包捕获、分析、结合特征库进行相应的模式匹配外,还具有强大的行为和事件统计分析功能,能够自动检测可疑行为,及时发现来自网络外部或内部的攻击,并可以实时响应,切断攻击方的连接,帮助企业最大限度的保护公司内部的网络安全。 网络构架描述 国内电力行业某省级公司,随着业务需求的进一步扩展,原有的网络及系统平台已经不能满足应用需求,从保障业务系统高效、稳定和安全运行等方面考虑,必须升级优化现有系统,其中提高网络的安全性 是重中之重。 该公司信息系统基础设施包括电力系统网络、局域网和互联网三个部分。电力系统网络是承载该公司与各个子公司内部业务交流的核心平台,局域网是该公司内部日常办公的主要载体,外部信息的获取和发 布通过互联网来完成。 该公司的局域网于2001年建成并投入运行,核心交换机为Cisco Catalyst 6509。以千兆下联十多台设在各部门的百兆交换机,均为Cisco Catalyst 3524XL/3550系列交换机,并划分了多个VLAN;在网络出口处,该公司通过Cisco 7401交换机与Internet连接,Internet接入边界有最基本的安全设备,一台硬件 防火墙和一台VPN设备。 公司提供包括WWW、SMTP、FTP等互联网应用服务,目前开设了一个内部信息发布、员工交流站点和一个对外展示企业形象的站点,公司还架设了一个供300多人使用的邮件系统。同时公司还拥有很多的重要应用系统,其中包括企业OA系统和各种信息管理系统。 目前大流量的应用主要集中在局域网内,因此局域网的压力很大;大部分的应用必须跨广域网,但由于应用刚刚起步,因此跨广域网的流量不很大,随着信息化建设的逐步深入,广域网潜在的瓶颈将会严重影 响应用的普及;公司与各个子公司之间以VPN相连。 安全需求分析

浅谈海上平台的供配电技术应用

148 1?当前海洋平台电力分配系统 海上平台的正常运转离不开电力,做好海上平台供配电技术的应用有助于推动海上平台的健康发展。当前馈线式配电网和环形配电网是海上平台电力分配系统的2种方式。 1.1?馈线式配电网 馈线式配电网络在现阶段海上平台电力系统中得到了广泛的应用。馈线式配电网络由主配电板为各个用电装置或者分配电板提供电能,因此主配电板对整个电力分配系统起到了主要的控制作用。这种系统的显著优点就是馈电线路之间具有一定的独立性,即发生故障时,除故障线路以外的其他馈电线路仍正常运行。但缺点也是不容忽视的,一旦故障的发生位置距离母线较近时,故障点之后的用电负载将会失电。 1.2?环形配电网 环形配电网络是一个通过多个开关将所有的母线串联起来,从而形成环形闭合的电力分配系统。这种系统的优点是网络中的所有用电负载都具有双重保障,一条线路发生故障并不会影响该负载的正常用电,从而在一定程度上保障了供电能力的连续性和稳定可靠性。 2?智能变电站系统主要功能 在海上平台应用智能变配电技术能够提高运行效率,提高供配电系统的稳定性,为海上平台生产保驾护航。 2.1?基本功能 ①通信功能。通信功能就是通过一定的技术手段实现数据的及时有效传递。这是智能变电站系统最基础的功能。进行数据传递的过程是,开关柜、传感器等设备上产生的信息,通过连接在上面的硬接线进行数据采集,再通过各间隔智能电子设备传输到通信管理机上。这一步的所有传输都必须遵循IEC61850协议,以保障数据的一致性。最后通信管理机利用独立的l00M实时工业以太网将所需的信息进行实时传输。 ②对时功能。只有所有的设备都在同一个精确的时间系统内,才能保障系统的统一性,得以正常运行,并为后续工作提供良好基础。因此精确的对时功能是衡量变电站自动化水平的重要指标。针对不同的设备采用不同的对时模式,监控主机是SNTP网络对时,精度<50ms;其他各类智能设备是IRIG-B码时钟同步对时,精度<1ms。 ③五防功能。在线式防误操作。 ④故障管理。对系统中所有设备产生故障的所有信息进行统一管理,包括相关设备的保护状态,并进一步进行数据分析。 ⑤设备状态在线监测功能。该功能主要是利用传感器将相关设备的运行状态和智能设备的实时计算数据进行采集,从而进行实时监测。 ⑥WEB发布功能。将传感器采集到的信息进一步利用专用WEB发布计算机和专用网口传输到油田生产管理系统中,通过网页进行显示。 2.2?关键技术 为了保障海上平台供配电的连续性和可靠稳定性,在线式防误操作和设备状态在线监测2项关键技术起着至关重要的作用。首先,在线式防误操作技术:也称作在线式五防,这项技术完全替代了传统的五防钥匙和锁具,有效的避免了“误分误合”和“误入带电间隔”等故障的出现。其功能的实现主要是利用智能电子设备中的主机对增设的5个独立的防结点节点进行集中控制,并进入设备控制回路。从而实现全面、实时的五逻辑闭锁和操作命令锁定和电气操作票打开。第二,设备状态在线监测技术:该项技术主要是利用传感器、智能电子设备、监控通信网以及状态监测主机等对系统中设备的运行状态进行实时在线监测。此技术的功能是对供配电系统中的设备的运行状态进行实时监测及评估,一旦出现故障问题等特殊情况能够及时报警,以便及时维修。 3?新型环形配电系统的关键技术 直流配电保护技术是保障新型环形配电系统安全可靠性的关键技术,按其工作原理的不同,可以分为非直流断电器保护技术和直流断电器保护技术2种。第一,非直流断电器保护技术处理故障使用的主要是交流断电器和直流侧隔离开关。通过这2种设备的相互协作,首先利用直流电流突变和直流功率突变2种方法进行故障检测,一旦发现故障发生,利用握手法找到故障的发生位置,并进一步做隔离处理。但此技术也存在明显的缺点,首先非故障母线会出现短暂的失电现象,而且稳定性和速动性都不够高。直流断电器保护技术将保护区域划分为4块:交流电源、直流线路、交流负载和直流负载,如图1所示。此技术主要实现的功能有二,其一是实现过电流保护、欠压保护,这是通过对交流侧、直流侧的电流电压实时监测实现的;其 浅谈海上平台的供配电技术应用 刘冠荣 中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津 300452 摘要:电能是海上油气平台得以正常运转的必须能源。但是由于海上平台远离大陆,导致其电力系统的独立性。这种电力系统的显著优点就是供电方式结构简单,但缺点也是不容忽视的,需要较大的资金投入,且可靠性不高。评价海上平台电力系统性能的关键指标就是其输出连续、稳定、可靠、高质量电能的能力。连续供电能力尤其是当电力系统中出现故障灯特殊情况下,最需要得到保障,从而确保不影响海上平台的正常运转。由此可见,保障海上平台电力系统的稳定可靠具有重要的意义。 关键词:海上平台?供配电?电力系统

海洋石油平台微电网的建模分析

Journal of Electrical Engineering 电气工程, 2016, 4(4), 187-194 Published Online December 2016 in Hans. https://www.doczj.com/doc/624338976.html,/journal/jee https://www.doczj.com/doc/624338976.html,/10.12677/jee.2016.44024 文章引用: 龚华麟, 张金泉, 杨志强, 张欢. 海洋石油平台微电网的建模分析[J]. 电气工程, 2016, 4(4): 187-194. Modeling Analysis of Micro Grid of Offshore Oil Platform Hualin Gong 1, Jinquan Zhang 2, Zhiqiang Yang 2, Huan Zhang 2 1State Grid Chengdu Electric Power Supply Company, Chengdu Sichuan 2 School of Electrical and Information, Southwest Petroleum University, Chengdu Sichuan Received: Nov. 18th , 2016; accepted: Dec. 2nd , 2016; published: Dec. 8th , 2016 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/624338976.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Offshore oil platform micro grid is a very important part of offshore oil platform, and its stability plays an important role in the safety of offshore oil platform. Therefore, establishing mathematical model of offshore oil platform of the micro grid and studying its stability helps monitor and access the safety state of offshore oil platform of the micro grid, and this provides early warning strategy and suggestions for the electrical engineers and management personnel operating platform and does good for improving the safe operation level of the offshore platform. These actions are of much theoretical value and realistic meaning. This paper first introduces the characteristics of offshore oil platform of the micro grid, then analyzes the main components of gas turbine, sets up the model by PSCAD, and establishes the model according to the circuit structure of the micro grid diagram. It carries out a series of simulation in different operating conditions and different motor load proportion by assuming the motor as the main load first and gets relevant conclusions. Keywords Offshore Oil Platform, Micro Grid, PSCAD, Modeling Analysis 海洋石油平台微电网的建模分析 龚华麟1,张金泉2,杨志强2,张 欢2 1成都供电公司,四川 成都 2 西南石油大学电气信息学院,四川 成都 Open Access

加强三道防线建设确保电网的安全稳定运行(摘要)通用版

安全管理编号:YTO-FS-PD732 加强三道防线建设确保电网的安全稳 定运行(摘要)通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

加强三道防线建设确保电网的安全稳定运行(摘要)通用版 使用提示:本安全管理文件可用于在生产中,对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理,包含对生产、财物、环境的保护,最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用。 (南瑞继保电气有限公司,江苏南京211100) 《电力系统安全稳定导则》规定我国电力系统承受大扰动能力的安全稳定标准分为三级: 第一级标准:保持稳定运行和电网的正常供电[单一故障(出现概率较高的故障)]; 第二级标准:保持稳定运行,但允许损失部分负荷[单一严重故障(出现概率较低的故障)]; 第三级标准:当系统不能保持稳定运行时,必须防止系统崩溃并尽量减少负荷损失[多重严重故障(出现概率很低的故障)]。 我们设置三道防线来确保电力系统在遇到各种事故时的安全稳定运行: 第一道防线:快速可靠的继电保护、有效的预防性控制措施,确保电网在发生常见的单一故障时保持电网稳定运行和电网的正常供电; 第二道防线:采用稳定控制装置及切机、切负荷等紧

电网中安全稳定控制系统的运用分析(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 电网中安全稳定控制系统的运用分析(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-7275-48 电网中安全稳定控制系统的运用分 析(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 【摘要】:在一定的电网结构与保护配置下,安全稳定控制系统是改善电网稳定状况的主要方式。一个有效的安全稳定控制系统是确保电网能够安全稳定的重要因素,也是保证电网在特殊的情况下仍然能够稳定运行的最可靠的方法。本文总结了区域电网稳控系统的新特点,分析了安全稳定控制系统在电网中的应用。 【关键词】:电网;安全;控制系统;运用 引言 目前,为了满足我国电网安全稳定运行的需要,现有安全稳定控制技术正向在线决策以及智能化等方向进步和发展,从而确保电网安全稳定控制技术能够

迅速适应我国的电力工业的大跨步发展,满足电网安全稳定运行的各方面要求。 1. 电力系统的三级标准与三道防线 安全稳定控制问题一直都是电力系统的一个很重要的问题。原先的电力工业部所颁发的《电力系统安全稳定导则》中对于我国的电力系统所能够承受的扰动能力有规定标准,将其分为三级。第一级标准是维持稳定运行与电网的正常供电,这一级出现单一故障的概率较高;第二级标准是维持稳定运行,但是允许损失一部分的负荷,这一级会出现概率较低的单一的、严重的故障;那么,第三级标准则是当系统难以维持稳定运行的状态时,必须尽最大可能防止系统出现崩溃,同时尽可能地减少负荷的损失,这一级则会出现概率极低的多重性的严重事故。为了确保能够达到这三级标准的要求,多年来我国已经形成了明确的“三道防线”的概念,对于电网建设也严格按照三道防线来进行规划以及配置,包括电网的运行也要按照三道防线进行调度和管理。

关于海上平台电力系统研究

关于海上平台电力系统研究 发表时间:2019-07-18T09:37:45.573Z 来源:《科技尚品》2019年第1期作者:王玮鸿[导读] 文章介绍海上平台电力系统的发展历程,分析海上平台电力系统的结构以及与陆上电力系统的不同特点,并对目前海上平台电力系统应用和研究中的问题以及相应的解决思路和方法进行研究,以供参考。渤海石油管理局渤南作业公司渤中34-1油田1引言近年来随着我国经济的快速发展以及对石油资源的需求量不断增加,我国加大了对海洋资源的开发力度,其中对于海洋石油和天然气的开发和利用过对于缓解能源危机以及促进我国可持续发展战略的实施也具有重要作用。在目前的海洋石油资源开发过程中,海上平台电 力系统是海上油气平台的主要动力来源,文章就针对海上平台电力系统进行发展、结构、特点以及存在问题的介绍与分析,对其未来的发展前景进行展望。2海上平台电力系统的发展海上平台电力系统大致经历了以下发展阶段:首先就是上世纪60年代至90年代左右,在此阶段中主要的进展就是将船舶电力技术在海洋工程电力系统中进行应用,并且已经开始给海上固定或半固定工程平台来进行供电。其次就是上世纪90年代到本世纪初,此阶段的发展就是基于海上平台电力系统的本征原理来对电气设备结构和系统设计以及运行控制进行研究。此电力系统体系也逐渐完善并且变为海上油气平台群联合供电、特大型深海工程船舶的智能化供电以及远岸海岛供电的复杂大环网。最后一个阶段就是从本世纪初至今,此阶段就是基于其基本原理来引入大量的信息化技术以及清洁能源的实验等。经历上述三个阶段的发展之后,海上平台电力系统已经成为海上大联网,并且具有综合电力推进动能、新型风能、潮汐能发电、智能化操作等特点。3海上平台电力系统的结构和特点3.1结构海上平台电力系统主要有电源、配电装置、配电电网、负载等四个部分组成,其构建初期主要是作为辅助用电以及生活用电,而投产之后就可以为钻修井模块、采油、采气、油气处理、生活用电等供电。其系统结构如图3.1所示。图3.1 海上平台电力系统结构图3.2特点与陆地油田配电系统相比,其具有以下特点:首先就是具有较小的系统容量。通常是由多台同类型的发电机并联运行,单机容量和多机容量之和都比较小,但是在某些大容量的负载启动时可能会造成电网电压和频率发生较大的变化而影响电力系统的稳定性。其次就是具有较短的电网输电线路。这主要是由于此系统中的飞的那几端电压、电网电压以及负荷电压同属一个电压等级,因此输配电装置比较简单。而且电气设备设置比较集中,所用配电线路比较短且稳定,对发电机和电网的保护也比较简单。但是应用角度偶读变频控制装置,会存在较为严重的电网谐波污染问题。最后就是电气设备的工作环境比较恶劣。其工作环境不仅温度比较高而加速绝缘老化速度,湿度也较高容易导致绝缘受潮、发胀、分层和变形,加速金属部件腐蚀以及镀层剥落,此外,环境中的盐雾、霉菌和油雾等都会降低电气设备的绝缘性能和工作性能,甚至会由于平台和船舶的冲击和振动而造成设备损坏等故障,以及由于存在各种易燃易爆的气体还存在较大的危险性。 4面临的主要问题与未来展望4.1电源控制此系统主要以燃气轮机为主要电源形式,在运行中会进行一定量温室气体以及有害物质的排放,其运营成本也比较高。因此目前针对电源控制问题各国都在寻找清洁能源引入的方法。目前比较成熟的就是大规模引入风电技术,实现燃料的节约以及系统运行成本的降低。此外还有光伏以及海洋潮流等清洁能源形式的应用。但是在这些清洁能源应用中也存在随机性、波动性以及不可控性等特点,可能会对平台电力系统的电网频率和电压稳定性造成不利影响。针对此问题相关技术人员和专家做了较多的研究,提出了用电压源变换器-高压直流传输技术(VSC-HVDC)控制策略,以及采用CMS(condition monitoring systems)专门针对海上风电机组的状态监控以及基于可靠性的运行维护等方面进行研究,实现了风电场接入之后电网运行可靠性的显著提高。 4.2电力组网目前在海洋工程规模不断扩大的形势下,传统的一台一站模式已经无法满足生产需求,这就需要针对海上平台电力系统的特殊特点对其进行统一规划和电站资源的整合,形成海上油气田群电力组网。但是在此油气田群电网系统投入运行之后也发现许多励磁涌流、发电机自激励以及海缆充电功率过大等问题,目前针对此问题也提出采用能源管理系统来解决的方案,也就是EMS(energy management system),方案来实现投资的减少以及可靠性的提高。 4.3电能质量目前海上平台电力系统中的电能质量问题主要就是谐波和过电压的问题,前者主要产生于系统中的大容量变压器、电潜泵变频器以及UPS还有钻井设备等。针对此问题,部分学者进行变频调速系统谐波模型的建立来对负载静态特性和动态特性进行分析,并通过MATLAB 对内河船舶电力推进系统谐波分析进行数字仿真,通过新型推进变压器结构设施谐波抑制的新型感应滤波技术来对谐波进行有效抑制。后者就是在目前海上石油平台规模不断扩大以及海底电缆长度不断延长的情况下逐渐出现的问题。主要表现为工频过电压以及参数谐振过电压等现象。这就需要基于PSCAD/EMTDC仿真模型的建立和计算,采用:双机带空载海缆黑启动、防止新介入的海缆长度超过临界长度以及并联器黑启动等方法来对过电压问题进行抑制。 4.4未来展望随着我国对石油资源依赖率的不断增加,目前研究人员的工作重点就是确保海上电力系统的正常动力供给,还要兼顾环保以及经济利益。在提高系统安全、稳定以及高效的同时,明确可靠性指标,加强对海上平台电力系统可靠性的研究。此外还要结合目前海上平台电力系统构成的多微网系统的特殊物理结构和工作特性,实现具有交互、合作、协商等智能特征的海洋平台电力系统的多微网协调控制。5结语

如何解决电力系统的信息安全问题

如何解决电力系统的信息安全问题 引言 电力行业是关系到国计民生的基础性行业。目前,我国电力行业正朝着市场化运作逐渐过渡,围绕着“厂网分开、竞价上网”的指导思想,电力行业新的市场竞争机制正在逐步建立。在这种格局中,电力信息化的建设也将在新环境下面临新的变化。随着电子技术的发展,信息化使公司的管理更加高效,使产品的成本可有效控制。但是同时,信息化系统的安全问题日益成为管理者必须面对的重要问题。电子签名法的出台,为网络安全认证及信息安全传输提供了法律的保障,也为电力信息安全系统的建设带来了新的契机。 电力信息化是指计算机技术、信息技术及自动化技术等现代科学技术在电力工业应用全过程的统称。电力信息化建设主要分为三个方向:1)用于对外招标采购的电子商务平台;2)用于办公和管理的管理信息系统;3)用于电力生产和电网管理的软件系统。其中任何一个方向的信息化建设都离不开安全稳定的网络安全系统。 我国电力行业的信息化建设从二十世纪六十年代初开始到目前已经成为电力生产、建设、经营、管理、科研、设计等领域的重要组成部分,在电力安全生产、节能降耗、降低成本、缩短工期、提高劳动生产率等方面取得了明显的经济效益和社会效益。 二十世纪六十年代初至七十年代,我国电力工业的信息技术应用从电力生产过程自动化起步,主要是为了提高电力生产过程的自动化程度,改进电力生产和输变电监测水平,提高工程设计计算速度,缩短电力工程设计的周期。从八十年代起,我国电力信息化进入专项业务应用阶段。电网调度自动化、电力负荷控制、计算机辅助设计、计算机仿真系统等的建设与应用深入开展,管理信息系统(MIS)的建设则刚刚起步。九十年代以后,我国电力信息化进入到加速发展时期,由操作层向管理层延伸,从单机、单项目向网络化、整体型和综合型应用发展。为了实现管理信息化,各级电力企业也建立了管理信息系统。 1.我国电力信息化建设现状 目前,我国电力系统信息化建设硬件环境已经基本构建完成,硬件设备数量和网络建设状况良好,电力系统的规划设计、基建、发电、输电、供电等各环节均有信息技术的应用。 电力信息化的具体应用主要包括电网调度自动化系统、厂站自动控制、电力市场技术支持系统、电力营销信息系统、电力负荷管理系统、企业ERP、管理信息系统(MIS)等。办公自动化系统、财务管理信息系统、客户服务支持系统、远程教育培训系统、供应链管理(SCM)系统等应用信息系统也在建设之中。 在电力信息化建设的推动下,我国电力行业的电网管理水平、企业管理水平、发电生产管理信息化水平、电力规划设计能力和电力营销管理信息化都得到了显著提高。 2.电力信息化发展中的信息安全问题 2.1电力系统信息安全概述 电力系统是一个复杂的网络系统,其安全可靠运行不仅可以保障电力系统的正常运营与供应,避免安全隐患所造成的重大损失,更是全社会稳定健康发展的基础。随着我国电力信息化建设的不断推进,对于电力安全建设中的信息安全问题国家有关部门给予了高度重视。2003年,国家电网公司将国家电力信息网络的安全运行纳入到电力安全生产管理的范畴,把信息网络的安全管理纳入电力安全生产体系,实行了信息网络安全运行报表制度和监督管理制度。2004年3月9日,国家电力监管委员会颁布实施的《电力安全生产监管办法》中,对于电力安全生产信息报送做了明确的规定,要求“各电网经营企业、供电企业、发电企业要按照电监会关于电力安全生产信息报送的规定报送电力安全生产信息;当发生重大、特大人身事故、电网事故、设备损坏事故、电厂垮坝事故和火灾事故时,要立即向电监会报告,时间不得超过24小时,同时抄报国家安全生产监督管理局和所在地政府有关部门;电力安全生产信息的报送应当及时、准确,不得隐瞒不报、谎报或者拖延不报”。

浅谈海洋石油平台电气设备防爆措施

浅谈海洋石油平台电气设备防爆措施 发表时间:2019-01-16T11:24:27.200Z 来源:《电力设备》2018年第26期作者:薛成平 [导读] 摘要:近年来,随着我国海洋石油事业的发展,各种海洋设备数量逐渐上升。 (中国石油集团海洋工程有限公司天津分公司天津塘沽 300451) 摘要:近年来,随着我国海洋石油事业的发展,各种海洋设备数量逐渐上升。这其中尤其是以电气设备为主,并且是确保海洋作业安全的关键点之一。随着全社会对安全意识的提高,人们对机械电气设备的安全因素的考虑也逐步加强,海洋石油平台是一个特殊的作业环境,活动范围相对封闭,作业过程中人和设备会触及到易燃易爆性气体,故石油平台电气设备的防爆性能和防爆措施就显得格外重要。 关键词:海洋平台;电气设备;防爆措施 一、电气设备防爆区域的划分 1、爆炸是物质由一种状态迅速转变成另一种状态,并在瞬间放出大量能量,同时产生具有声响的现象,是一种极为迅速的物理或化学的能量释放过程。爆炸必须具备的三个条件:(1)爆炸性物质,(2)空气和氧气,(3)点燃源。 2、爆炸区域的划分: 1)爆炸性气体环境:0区:爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所。1区:在正常运行时,可能出现爆炸性气体环境的场所。2区:在正常运行时,不可能出现爆炸性气体环境,如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所。 2)可燃性粉尘环境:20区:在正常运行过程中可燃性粉尘连续出现或经常出现,其数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物和/或可能形成无法控制和极厚的粉尘层的场所及容器内部。21区:在正常运行过程中,可能出现粉尘数量足以形成可燃性粉尘与空气混合物但未划入20区的场所。 二、海洋平台电气设备的使用 海洋平台电气设备的应用结合外部环境因素及应用条件进行综合考虑分析。海洋平台电气防爆设备不完全都是防海浪、风雨设备。其结构和外壳还要充分适应周围的环境。相关规定曾指出,不同电气设备的外壳防护都有明确的规定。而防爆设备的使用条件包括:船舶电源、电压及频率的波动。船舶电网的波动幅度较大也比较频繁,按照相关规定,交流电压的电网电压波动要达到+6%-10%。 三、海洋平台防爆电气设备的分类 海洋电气防爆设备一般有以下几种类型: 1、增安型:此型号的电气设备在结构和类型上都有很大安全保障,在运行过程中不会出现电弧、火花等带有爆炸型危险因素的存在,降低了爆炸的可能性。 2、本质安全型:在海洋平台电气设备运行过程中利用限制电流和电压等方法,即使在发生故障都不会出电火花和热效应,因为点燃爆炸性气体没有达到爆炸的规定范围。 3、隔爆型:此类电气设备实现隔爆是通过对止内部零部件点燃外部爆炸性气体的外壳进行阻止。隔爆外壳的机械强度十分强,爆炸时所造成的冲击和压力都可以承受,外壳的各个结合面的配合间隙都很小,间隙内部的火焰向外壳外部传递能够得到阻止。 4、正压通风型:外壳内部之所以接受不到外部易燃、易爆气体的冲击,则是因为正压通风型设备通过采取措使外壳内部在接受大气时产生了一定的正压,以此来达到防爆的目的。 5、防爆冲砂型:防爆充砂型电气设备与防爆充油型防爆电气设备相似,前者是将所有的带电零部件都放置于细颗粒装的填充物,使不会产生电弧或电火花点燃外部爆炸性气体。 6、防爆充油型:电弧的零部件可以通过此电气设备都沉浸在油中,之后通过其他技术手段来保护不产生电弧的所有带电零部件,以此来阻止点燃油面上可能存在的爆炸性气体。 四、海洋平台防爆电气设备常见的安全隐患 1、选型错误 防爆电气设备应该根据不同的危险等级和类别来进行选型,一般在对平台的检查的过程中发现错误较多的地方则是在系统中部分电气设备选型方面。如在爆炸性气体环境采用粉尘环境用设备,Ⅱ类环境采用I类设备,上述都是典型的选型错误。所安装环境如果不能配备正确的设备,有效防爆的目的则不能完成。 2、防爆电气产品本身存在安全隐患 比如防爆电气设备外壳出现破损现状,防爆电气产品铭牌缺失或者模糊不清,防爆增安复合型产品的隔爆腔和接线腔的隔离密封填料不符合要求。 3、设备使用不当造成的安全隐患 在对用于爆炸危险性环境中非防爆电气设备检查过程中,常常发现危险区域现场施工人员使用的手工具、温湿度传感器、仪表、电动工具等都是非防爆电气设备。而在危险区域使用上述物品会导致直接构成安全生产隐患,严重造成人员财产双亡。 4、使用防爆电气设备未经批准 海洋平台电气设备中的防爆设备往往的使用的过程中工作人员未能按照相关标准来操作,有些甚至对设备擅自更改。如将光源换成更大功率的,设备的温度组别就会受到影响,如果最高温度组别高于周围环境,此光源很可能会成为引爆周围环境因素,成为爆炸点,造成爆炸事故,后果不堪设想。 5、防爆电气设备隔爆间隙超差 考量隔爆型电气设备的重要参数之一则是隔爆型电气设备的隔爆间隙,也是保证设备不传爆的重要因素之一。隔爆型电气设备在海洋平台上由于采购验收程序不够规范,存在大量漏洞,尤其在后期使用过程中环境的间接影响,使隔爆间隙超差成为海洋电气设备防爆中最常见的问题之一。 6、防爆型电气社设备隔爆面严重锈蚀 海洋平台电气防爆设备中最常用的就是防爆型电气设备,而影响设备隔爆型能的关键因素在于隔爆面的粗糙度和清洁度。设备在很大程度上会因为严重腐蚀的隔爆面而失去防爆性能,海洋平台上隔爆面腐蚀缺乏正常维护,长此以往也成为设备出现的问题之一。

舰船电力系统的发展现状及发展趋势

` 舰船电力系统的发展现状及发展趋势

摘要 随着国家海洋战略的逐步展开,舰船的大型化,全电力推进发展的同时,舰船电力系统的地位也从辅助系统变成主动力系统。对电力系统的稳定新,可靠性,智能化等提出了更高的要求。为了适应这种发展趋势,一些新技术新思路随之出现。本文详细论述了智能电网在舰船电力系统中应用发展,云计算的舰船电力资源调度系统等领先技术。 关键字:智能电网云计算

0引言 进入21世纪以来,智能化和数据处理技术的优越性引起了各行业的广泛关注,随着国家海洋战略的不断推进,计算机技术被不断的运用到舰船系统的各个方面,尤其在舰船电力系统的在作用越来越重要的情况下,计算机技术对提高舰船电力系统优越性发挥了巨大的作用。 1智能电网在舰船电力系统中应用发展 1.1舰船电力系统智能电网 智能电网的概念涵盖了电网的发,输、变、配、用电等各个环节,智能电网正在给全球电力行业带来新的机遇与挑战,是2l 世纪重大科技创新和变革趋势,国外研究学者纷纷开始关注智能电网的研究和建设,以实现传统电网的升级换代及电网运行控制新思路的改革。随着舰船电力系统规模日益扩大和综合电力系统概念的提出,电力系统配置、网络结构、运行模式和控制策略等方面较传统舰船电力系统都发生了较大的改变,对供电质量、可靠性和生命力提出了更高的指标。从舰船总体角度来说,舰船智能电网是舰船综合电力系统的一个重要组成部分,舰船综合电力系统还包括舰船动力推进、高能武器发射等部分。随着技术的发展,未来舰船综合电力系统在大中型舰艇上将获得绝对的优势地位,带来舰船性能的全面提高。全电力化舰船采用综合电力系统结构形式,更加可靠、高效和灵活,并有较强的战斗力和生命力。可见,舰船电网智能化是实现舰船综合电力系统的需要和发展趋势。 1.2舰船智能电网特征 舰船智能电网的发展目标是利用现代信息技术,通信技术、计算机技术、测量技术、自动化技术等先进技术,抵御各种事故损害,提高舰船电力系统在发电侧、输变配电侧、用电侧的能源转换和传输效率,确保电网运行更安全、更可靠、更灵活、更经济,电网与负载之间能进行实施的交互信息。基于舰船电力系统的独有的特点、发展需求和目标,舰船智能电网特征主要表现为以下几个方面: 1)自愈性。自愈是电网智能化的重要标志。实时掌握电网运行状态,预测电网运行趋势,故障发生时,在没有人工干预下,能够快速隔离故障、自我恢复,避免断电事故的发生。

对电力系统信息安全应用的研究(新编版)

对电力系统信息安全应用的研 究(新编版) Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0582

对电力系统信息安全应用的研究(新编版) [论文摘要]通过对电力系统计算机网络存在的网络安全问厦的分析,提出相应的安全对策,并介绍应用于电力系统计算机网络的网络安全技术。 [论文关键词】电力信息安全策略 在全球信息化的推动下,计算机信息网络作用不断扩大的同时,信息网络的安全也变得日益重要,一旦遭受破坏,其影响或损失也十分巨大,电力系统信息安全是电力系统安全运行和对社会可靠供电的保障,是一项涉及电网调度自动化、继电保护及安全装置、厂站自动化、配电网自动化、电力负荷控制、电力营销、信息网络系统等有关生产、经营和管理方面的多领域、复杂的大型系统工程。应结合电力工业特点,深入分析电力系统信息安全存在的问题,探讨建立电力系统信息安全体系,保证电网安全稳定运行,提高电力

企业社会效益和经济效益,更好地为国民经济高速发展和满足人民生活需要服务。 研究电力系统信息安全问题、制定电力系统信息遭受内部外部攻击时的防范与系统恢复措施等信息安全战略是当前信息化工作的重要内容。 一、电力系统的信息安全体系 信息安全指的是为数据处理系统建立和采用的技术和管理的安全保护,保护计算机硬件、软件和数据不因偶然和恶意的原因遭到破坏、更改和泄露。包括保密性、完雅性、可用性、真实性、可靠性、责任性等几个方面。 信息安全涉及的因素有,物理安全、信息安全、网络安全、文化安全。 作为全方位的、整体的信息安全体系是分层次的,不同层次反映了不同的安全问题。 信息安全应该实行分层保护措施,有以下五个方面, ①物理层面安全,环境安全、设备安全、介质安全,②网络层

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