油田變電所集中監(jiān)控管理技術(shù)升級(jí)研究

唐明

（大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠生產(chǎn)運(yùn)行部，黑龍江 大慶 163000）

1 基本概況

大慶油田第四采油廠電力系統(tǒng)共管理35/6kV 變電所21 座、主變?nèi)萘?5.42×104kVA、6kV 線路462 條，線路開(kāi)關(guān)1220 組，線路配電變壓器8697 臺(tái)，線路總長(zhǎng)2136km、供電區(qū)域197.9km2，為624 座各類站庫(kù)、8082口機(jī)采井生產(chǎn)供電，年均供電14 億kWh。

2 項(xiàng)目背景

為緩解油田電力所需與資金緊張的矛盾、化解電力系統(tǒng)管控與系統(tǒng)優(yōu)化的難題、排解油田電力管理與安全運(yùn)行的隱患、破解油田電力保障與創(chuàng)新創(chuàng)效的瓶頸。創(chuàng)造性開(kāi)展基于技術(shù)升級(jí)的油田變電所集中監(jiān)控管理研究，建立電力綜合自動(dòng)化運(yùn)行指揮管理信息系統(tǒng)，分為6kV配電線路信息管理指揮系統(tǒng)和變電所無(wú)人值守運(yùn)行指揮系統(tǒng)兩部分，將變電所建設(shè)成為“一個(gè)平臺(tái)，一個(gè)大腦”，實(shí)現(xiàn)從分散管理向集中管理的轉(zhuǎn)變。

3 主要做法

3.1 圍繞“四個(gè)優(yōu)化”籌備升級(jí)準(zhǔn)備

采取“四個(gè)優(yōu)化”的籌備工作方式，使多套系統(tǒng)方案優(yōu)選到位、多項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)落實(shí)到位、多個(gè)疑難問(wèn)題排解到位，為現(xiàn)實(shí)需要的變電所集中監(jiān)控技術(shù)升級(jí)創(chuàng)造了條件。

3.2 優(yōu)化集中監(jiān)控升級(jí)的發(fā)訊網(wǎng)絡(luò)

通過(guò)對(duì)比基于GPRS 網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)通訊升級(jí)思路、基于無(wú)線射頻開(kāi)發(fā)通訊升級(jí)思路、基于局域網(wǎng)開(kāi)發(fā)通訊升級(jí)思路的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)通信方式、服務(wù)器方式、通信協(xié)議進(jìn)行對(duì)比研究，確定以嵌入式物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)小電流收發(fā)訊裝置。

3.3 優(yōu)化集中監(jiān)控升級(jí)的控制系統(tǒng)

對(duì)集中控制計(jì)算機(jī)升級(jí)系統(tǒng)方案進(jìn)行制定與論證，采用嵌入式服務(wù)器直接接收網(wǎng)絡(luò)命令，控制系統(tǒng)通訊協(xié)議采用嵌入式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)http 協(xié)議，完成控制。

3.4 優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)功能的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)油田變電所集中監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架的總體分析，采用IE 瀏覽器進(jìn)行訪問(wèn)小電流接地裝置遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控。

3.5 優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)試運(yùn)的問(wèn)題排解

通過(guò)優(yōu)化調(diào)整和系統(tǒng)升級(jí)解決部分網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不匹配、斷網(wǎng)問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)滿足所有變電所集中監(jiān)控要求。

4 通過(guò)“四個(gè)明確”啟動(dòng)升級(jí)工作

通過(guò)“四個(gè)明確”，將變電所智能化管理思路確定到位、框架構(gòu)建到位、方案編制到位、創(chuàng)新引導(dǎo)到位，及時(shí)啟動(dòng)與運(yùn)作基于技術(shù)升級(jí)的油田變電所集中監(jiān)控管理工作。

4.1 明確油田變電所升級(jí)管理機(jī)構(gòu)

成立以廠主管領(lǐng)導(dǎo)為組長(zhǎng)的領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)；組建由基層單位電管干事為協(xié)調(diào)與監(jiān)督主體的配合管理機(jī)構(gòu)，確保項(xiàng)目啟動(dòng)到驗(yàn)收得到全面管控。

4.2 明確油田變電所升級(jí)管理分工

為充分發(fā)揮各級(jí)管理職能作用，明確分層級(jí)、分系統(tǒng)、分職責(zé)的管理事項(xiàng)和管理標(biāo)準(zhǔn)，確保變電所技術(shù)升級(jí)有序進(jìn)行、有效落實(shí)。

4.3 明確油田變電所升級(jí)節(jié)點(diǎn)計(jì)劃

分別制定變電所升級(jí)建設(shè)、變電所維護(hù)與運(yùn)行管理制度升級(jí)建設(shè)和升級(jí)技術(shù)應(yīng)用評(píng)價(jià)節(jié)點(diǎn)計(jì)劃，確保機(jī)制優(yōu)化建設(shè)與升級(jí)技術(shù)應(yīng)用評(píng)價(jià)基礎(chǔ)工作落到實(shí)處。

4.4 明確油田變電所升級(jí)工作目標(biāo)

對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行研究，針對(duì)問(wèn)題，明確攻關(guān)方向、關(guān)鍵技術(shù)和目標(biāo)，使油田變電所技術(shù)升級(jí)工作達(dá)到問(wèn)題定點(diǎn)、攻關(guān)定向、工作定標(biāo)。

5 注重“四個(gè)同步”確保升級(jí)到位

采取“四個(gè)同步”方式，在變電所智能化硬件上實(shí)現(xiàn)改造優(yōu)化、調(diào)試優(yōu)化、主體優(yōu)化、培訓(xùn)優(yōu)化，確保油田變電所集中監(jiān)控技術(shù)升級(jí)到位。

5.1 變電設(shè)備更換和調(diào)試與原有設(shè)備檢修同步

制定詳實(shí)檢修計(jì)劃，將更換設(shè)備和調(diào)試與變電所設(shè)備檢修同步進(jìn)行，消除了變電集中監(jiān)控技術(shù)升級(jí)施工對(duì)井站供電保障的影響。

5.2 變電模塊更換和調(diào)試與電力線路檢修同步

在進(jìn)行變電模塊更換與調(diào)試的同時(shí)，同步進(jìn)行變電所線路配置檢修、井站設(shè)備年度檢修，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)高效運(yùn)作。

5.3 變電裝置改造和設(shè)備更新與優(yōu)化施工同步

在變電裝置改造和設(shè)備更新過(guò)程中，同步進(jìn)行優(yōu)化施工措施落實(shí)，選用低成本方案，降低工程費(fèi)用。

5.4 變電管控和操控人員理論與操作培訓(xùn)同步

組織參加現(xiàn)代化電力管控技術(shù)、理論和操作等專業(yè)培訓(xùn)，為電網(wǎng)優(yōu)化管理培養(yǎng)了復(fù)合型管理人才和操作員工。

6 應(yīng)用“四個(gè)載體”運(yùn)行升級(jí)模式

構(gòu)建與運(yùn)行“四個(gè)載體”系統(tǒng)，達(dá)到變電所管理集中化、崗位管控智能化、點(diǎn)位資料數(shù)字化、部位預(yù)警信息化的高效運(yùn)行條件，打破不同生產(chǎn)廠家的綜合自動(dòng)化保護(hù)測(cè)控裝置的技術(shù)壁壘，為數(shù)據(jù)傳輸、互聯(lián)互通，奠定了基礎(chǔ)。

6.1 運(yùn)行變電所無(wú)人值守系統(tǒng)管理中心平臺(tái)

負(fù)責(zé)整個(gè)廠區(qū)的變電所的監(jiān)控并指揮操作，對(duì)變電所的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、視頻、火災(zāi)安防起到實(shí)時(shí)監(jiān)控的作用，由值班監(jiān)控的模式轉(zhuǎn)變成集中監(jiān)控的模式，實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動(dòng)化與現(xiàn)代化。

6.2 運(yùn)行變電所無(wú)人值守前端綜合監(jiān)控平臺(tái)

實(shí)時(shí)采集各種電力數(shù)據(jù)并上傳至主站，實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)變電站信息進(jìn)行收集，監(jiān)視和遙控、遙調(diào)等功能。

6.3 運(yùn)行變電所無(wú)人值守?cái)?shù)據(jù)信息集成平臺(tái)

可將變電所的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行采集監(jiān)視，實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，及時(shí)跟蹤數(shù)據(jù)變化，支持歷史數(shù)據(jù)的查詢，可分時(shí)段查詢歷史數(shù)據(jù)。

6.4 運(yùn)行變電所無(wú)人值守預(yù)警信息傳遞平臺(tái)

可實(shí)時(shí)顯示預(yù)警報(bào)文、操作報(bào)文、故障報(bào)文、跳閘動(dòng)作報(bào)文、數(shù)據(jù)異常報(bào)警，為監(jiān)控人員及時(shí)處理及消除潛在故障提供依據(jù)。

7 創(chuàng)新“四項(xiàng)制度”推行管理機(jī)制

創(chuàng)新與推行“四項(xiàng)制度”機(jī)制，在全方位網(wǎng)絡(luò)精細(xì)掌控、全系統(tǒng)設(shè)施精細(xì)管控、全點(diǎn)位數(shù)據(jù)精細(xì)嚴(yán)控上做實(shí)創(chuàng)新機(jī)制運(yùn)用，為無(wú)人值守變電所投運(yùn)后平穩(wěn)運(yùn)行提供了保障。

7.1 推行集中監(jiān)控運(yùn)行管理新制度

圍繞裝備安全監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行、機(jī)構(gòu)聯(lián)控、持證上崗、監(jiān)控維修等方面制定管理新制度，使集中監(jiān)控運(yùn)行管理有定項(xiàng)規(guī)定可依、有定位制度可循。

7.2 推行網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)管理新制度

圍繞運(yùn)維職責(zé)、事件應(yīng)急反應(yīng)、故障分析處理等方面制定網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)管理新制度，確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理規(guī)范化。

7.3 推行前期技術(shù)工作培訓(xùn)新手冊(cè)

編制與推行《無(wú)人值班變電所調(diào)試前期技術(shù)準(zhǔn)備及培訓(xùn)工作手冊(cè)》，組織開(kāi)展員工業(yè)務(wù)培訓(xùn)，提高員工的理論水平和操作技能。

7.4 推行調(diào)試操作與驗(yàn)收技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

編制推行變電所站內(nèi)分系統(tǒng)調(diào)試和系統(tǒng)聯(lián)調(diào)操作規(guī)范，為變電所技術(shù)調(diào)試提供的標(biāo)準(zhǔn)操作和技術(shù)支持。編制推行無(wú)人值班變電所驗(yàn)收規(guī)范，建立工程驗(yàn)收評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)體系，確保改造工程質(zhì)量和檢修質(zhì)量。

8 夯實(shí)“四?；A(chǔ)”實(shí)行管控方式

創(chuàng)新與實(shí)行“四專”基礎(chǔ)管理手段，實(shí)行油田變電所集中監(jiān)控升級(jí)技術(shù)管控方式，不斷提升了油田供變電網(wǎng)絡(luò)管理水平。

8.1 實(shí)行油田變電所集控專業(yè)化

在員工崗位責(zé)任和新模式下的銜接、配合和規(guī)范流程方面都做到標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程巡視效率高、數(shù)據(jù)管理準(zhǔn)確率高。

8.2 實(shí)行油田變電所操作專業(yè)化

嚴(yán)把操作監(jiān)督、操作指令、技能提升關(guān)，重新排查安全風(fēng)險(xiǎn)，采取措施，嚴(yán)格安全管理細(xì)節(jié)工作。

8.3 實(shí)行油田變電所維護(hù)專業(yè)化

制定油田變電所維護(hù)專業(yè)化節(jié)點(diǎn)計(jì)劃，注重變電所無(wú)人值守方式轉(zhuǎn)變的全程因素節(jié)點(diǎn)維護(hù)，提高網(wǎng)絡(luò)故障處理效率，提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)。

8.4 實(shí)行油田變電所管理專業(yè)化

從管理和技術(shù)上入手，注重油田變電所專業(yè)化管理方式的“三個(gè)創(chuàng)新”，力求諸多專業(yè)化管理環(huán)節(jié)實(shí)際效果。

9 管理效果

第四采油廠創(chuàng)新基于技術(shù)升級(jí)的油田變電所集中監(jiān)控管理方式，經(jīng)過(guò)兩年的改造與推行，見(jiàn)到了較好效果。

9.1 達(dá)到了變電所減員降本

實(shí)現(xiàn)全廠21 座變電所無(wú)人值守，人員從192 人減少至81 人，年節(jié)約薪酬費(fèi)用1198.8 萬(wàn)元，緩解用工短缺的難題。

9.2 深化了變電所安全管理

采取用臨時(shí)替代保護(hù)盤(pán)代替移動(dòng)變的施工方案，節(jié)省移動(dòng)變租賃費(fèi)用；利舊變電所原有的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、綜合自動(dòng)化保護(hù)模塊等物資，節(jié)約投資907 萬(wàn)元；減少變電所及6 千伏線路倒閘操作及停電120 余次，降低了因操作帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)。

9.3 形成了油田變電局域網(wǎng)絡(luò)

電力系統(tǒng)專用網(wǎng)絡(luò)雙線路冗余設(shè)計(jì)，一條線路采用電力集團(tuán)專用電力數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)為輔助網(wǎng)絡(luò)，另一條線路利用本廠現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的剩余線芯和局部新建網(wǎng)絡(luò)形成采油廠電力數(shù)據(jù)專用主網(wǎng)絡(luò)。

10 結(jié)語(yǔ)

油田變電所集中監(jiān)控管理的技術(shù)升級(jí)實(shí)踐建立了值班變電所培訓(xùn)、調(diào)試、驗(yàn)收的技術(shù)體系，為無(wú)人值班變電所的操作人員和技術(shù)人員提供了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；成功研制了小電流收發(fā)訊裝置，研究了嵌入式物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)技術(shù)，為今后無(wú)人值班變電所提供了技術(shù)路線，形成了無(wú)人值班變電所技術(shù)評(píng)價(jià)和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)研究。