摘要：本文主要探討了能耗管理系統(tǒng)(ECOMS)在LF12-3海上油田的應(yīng)用。首先，介紹了該系統(tǒng)的應(yīng)用背景；然后，詳細(xì)闡述了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、系統(tǒng)特點(diǎn)、構(gòu)架及功能；總結(jié)了能耗管理系統(tǒng)對海洋石油平臺在生產(chǎn)能耗動(dòng)態(tài)監(jiān)測和能源使用效率提升方面的重要作用。

關(guān)鍵詞：海上油田；能耗管理系統(tǒng)；能耗動(dòng)態(tài)監(jiān)測；能源使用效率

一、引言

我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長，隨之而來的副作用也在不斷顯現(xiàn)，能源資源日趨緊張，環(huán)境條件不斷惡化。要幫助高能耗企業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔、高效的生產(chǎn),需建設(shè)能耗監(jiān)測、管理和控制系統(tǒng)，利用技術(shù)創(chuàng)新來提高能源的使用效率。

國外的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，工業(yè)企業(yè)每年8%的能源損耗是由于缺乏能源監(jiān)測和維護(hù)計(jì)劃所導(dǎo)致的，而另外12%的能源損耗則是因?yàn)闆]有有效的能 源管理和控制系統(tǒng)。歐美發(fā)達(dá)的企業(yè)在生產(chǎn)過程中廣泛采用了計(jì)算機(jī)監(jiān)測和控制系統(tǒng)(如DCS和SCADA)，并高度重視能源數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測、分析和優(yōu)化系統(tǒng)。

借助現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和分布式控制技術(shù)，這些企業(yè)成功地建立了完善的能耗監(jiān)測和管理體系。這使得能源消耗的動(dòng)態(tài)過程實(shí)現(xiàn)了信息化、可視化和可控化，從而能夠?qū)ζ髽I(yè)生產(chǎn)過程中的能源消耗結(jié)構(gòu)、過程和要素進(jìn)行精細(xì)的管理、控制和優(yōu)化。這種綜合性的能源管理方法不僅有助于降低能源損耗，還能顯著提高能源使用效率，為企業(yè)帶來長期的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

能耗管理系統(tǒng)在線監(jiān)測整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)能耗動(dòng)態(tài)過程，收集生產(chǎn)過程中大量分散的用電等能耗數(shù)據(jù)，提供實(shí)時(shí)及歷史數(shù)據(jù)分析、對比功能，從而發(fā)現(xiàn)企業(yè)在生產(chǎn)能耗過程中存在問題；通過優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)能耗的運(yùn)行模式和軌跡以及建立企業(yè)能耗評估、能耗管理體系，提高企業(yè)能源效率水平。

二、項(xiàng)目概述

LF12-3油田群開發(fā)項(xiàng)目位于中國南海,包括一艘生產(chǎn)、儲存一體的多功能油輪(FPSO) ,一座生產(chǎn)平臺LF12-3WHP,之間采用海纜連接。FPSO配備4臺原油主機(jī),作為電站平臺。

為滿足長期發(fā)展需求，新建平臺配有電源能量管理系統(tǒng)(PMS)，以及能耗管理系統(tǒng)(ECOMS)。發(fā)電機(jī)組的調(diào)速與跳崖特性的不同，使得在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)難以確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。若直接將兩者并網(wǎng)，可能會導(dǎo)致電網(wǎng)參數(shù)波動(dòng)，進(jìn)而影響到電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性。為確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，對這兩種發(fā)電機(jī)組的調(diào)速與調(diào)壓特性進(jìn)行深入分析和控制以實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作。通過電站電源能量管理系統(tǒng)和能耗管理系統(tǒng)，對整個(gè)平臺電網(wǎng)設(shè)備的電力進(jìn)行統(tǒng)一、科學(xué)、高效的管理和調(diào)度。

三、能耗管理系統(tǒng)應(yīng)用與分析

3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

從在構(gòu)建這一系統(tǒng)時(shí)，充分融合了當(dāng)前前沿且成熟的技術(shù)，同時(shí)著眼于未來的長遠(yuǎn)發(fā)展需求。通過統(tǒng)一規(guī)劃、布局和設(shè)計(jì)，確保了系統(tǒng)的規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性，同時(shí)突出重點(diǎn)，分步實(shí)施，確保每一步都穩(wěn)健而高效。在實(shí)施策略上，根據(jù)實(shí)際需求及預(yù)算進(jìn)行統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)籌規(guī)劃，以標(biāo)準(zhǔn)化為核心，優(yōu)先推進(jìn)核心業(yè)務(wù)，確保信息的共享與安全。始終注重系統(tǒng)的完整性和投資的有效性，力求構(gòu)建一個(gè)既又實(shí)用的能源監(jiān)測管理平臺，為重點(diǎn)用能單位提供強(qiáng)大的支持。

3.1.1標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化原則

在規(guī)劃和實(shí)施本項(xiàng)目時(shí)，嚴(yán)格遵循電子政務(wù)相關(guān)的法律法規(guī)和技術(shù)規(guī)范，確保項(xiàng)目的整體建設(shè)和實(shí)施在業(yè)務(wù)、技術(shù)、運(yùn)行管理等多個(gè)方面都得到精心設(shè)計(jì)。特別注重標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化，以確保項(xiàng)目的高效、安全和可持續(xù)發(fā)展。通過這種綜合、全面的方法，力求構(gòu)建一個(gè)既符合標(biāo)準(zhǔn)，又能夠滿足實(shí)際業(yè)務(wù)需求的電子政務(wù)系統(tǒng)。

3.1.2開放性、可擴(kuò)展性原則

在設(shè)計(jì)本系統(tǒng)時(shí)，充分考慮了系統(tǒng)的開放性、可擴(kuò)展性，以便大限度地利用現(xiàn)有設(shè)備、軟件及信息資源。這種設(shè)計(jì)策略不僅提高了系統(tǒng)的兼容性和靈活性，還有助于降低維護(hù)成本和提高效率。

同時(shí)，我們也著眼于系統(tǒng)的未來發(fā)展。通過預(yù)留接口和二次開發(fā)API,為系統(tǒng)增添了新的功能，為用戶提供了便利。這種前瞻性設(shè)計(jì)確保了系統(tǒng)能夠隨著形勢的發(fā)展而不斷擴(kuò)展，與時(shí)俱進(jìn)。

值得一提的是，系統(tǒng)完全符合電子政務(wù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這保證了系統(tǒng)的合規(guī)性和穩(wěn)定性 。我們相信，通過這種綜合設(shè)計(jì)，我們的系統(tǒng)不僅能夠滿足當(dāng)前的需求，還能夠?yàn)槲磥淼陌l(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.1.3技術(shù)的成熟性原則

在構(gòu)建此系統(tǒng)的過程中，注重設(shè)計(jì)理念、技術(shù)體系以及產(chǎn)品選擇的與成熟性的有機(jī)結(jié)合。我們的目標(biāo)是確保系統(tǒng)在其生命周期內(nèi)保持持續(xù)的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。采納前沿的設(shè)計(jì)理念和技術(shù)體系，同時(shí)結(jié)合經(jīng)過市場驗(yàn)證的成熟產(chǎn)品，力求打造一個(gè)穩(wěn)定、既滿足當(dāng)前需求又能適應(yīng)未來發(fā)展的系統(tǒng)。這樣的設(shè)計(jì)思路旨在確保系統(tǒng)能夠在長時(shí)間內(nèi)保持高效運(yùn)行，減少因技術(shù)落后或產(chǎn)品過時(shí)而引發(fā)的維護(hù)問題，從而為用戶帶來持久且穩(wěn)定的效益。

3.1.4可靠性原則

系統(tǒng)綜合考慮了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、技術(shù)措施、安裝校驗(yàn)及設(shè)備選型，確保系統(tǒng)整體運(yùn)行的可靠性和安全性。

四、安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)概述

安科瑞企業(yè)能源管控系統(tǒng)采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理，監(jiān)測企業(yè)電、水、燃?xì)?、蒸汽及壓縮空氣等各類能源的消耗情況，通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助企業(yè)針對各種能源需求及用能情況、能源質(zhì)量、產(chǎn)品能源單耗、各工序能耗、工藝、車間、產(chǎn)線、班組、重大能耗設(shè)備等的能源利用情況等進(jìn)行能耗統(tǒng)計(jì)、同環(huán)比分析、能源成本分析、碳排分析，為企業(yè)加強(qiáng)能源管理，提高能源利用效率、挖掘節(jié)能潛力、節(jié)能評估提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和支持。

五、應(yīng)用場所

鋼鐵、石化、冶金、有色金屬、采礦、醫(yī)藥、水泥、煤炭、造紙、化工、物流、食品、水廠、電廠、供熱站、軌道交通、航空工業(yè)、木材、工業(yè)園區(qū)、醫(yī)院、學(xué)校、酒店、寫字樓以及汽車制造、機(jī)電設(shè)備、電器產(chǎn)品、工器具制造等離散制造業(yè)。

六、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

現(xiàn)場通過廠區(qū)局域網(wǎng)和平臺通訊，平臺搭建在客戶自己配置的服務(wù)器上。搭建完成之后，客戶可以在任意能與局域網(wǎng)聯(lián)通的地方，通過有權(quán)限的賬號登陸網(wǎng)頁以及手機(jī)APP查看各處的運(yùn)行情況。

系統(tǒng)可分為三層：即現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和平臺管理層。

現(xiàn)場設(shè)備層：主要是連接于網(wǎng)絡(luò)中用于水、電、氣等參量采集測量的各類型的儀表等，也是構(gòu)建該配電、耗水、耗氣系統(tǒng)必要的基本組成元素。肩負(fù)著采集數(shù)據(jù)的重任，這些設(shè)備可為本公司各系列帶通訊網(wǎng)絡(luò)電力儀表、溫濕度控制器、開關(guān)量監(jiān)測模塊以及合格供應(yīng)商的水表、氣表、冷熱量表等。

網(wǎng)絡(luò)通訊層：包含現(xiàn)場智能網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等設(shè)備。智能網(wǎng)關(guān)主動(dòng)采集現(xiàn)場設(shè)備層設(shè)備的數(shù)據(jù)，并可進(jìn)行規(guī)約轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)存儲，并通過網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳至搭建好的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，智能網(wǎng)關(guān)可在網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)將數(shù)據(jù)存儲在本地，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時(shí)從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù)，保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

平臺管理層：包含應(yīng)用服務(wù)器、WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器，一般應(yīng)用服務(wù)器和WEB服務(wù)器可以合一配置。

平臺采用分層分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下：

七、系統(tǒng)功能

平臺采用自動(dòng)化、信息化技術(shù)和集中管理模式，對企業(yè)的生產(chǎn)、輸配和消耗環(huán)節(jié)實(shí)行集中扁平化的動(dòng)態(tài)監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理。實(shí)時(shí)監(jiān)測企業(yè)各類能源的消耗情況，通過數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析，幫助企業(yè)加強(qiáng)能源管理，提高能源利用效率和節(jié)能潛力，為節(jié)能改造提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

審核編輯 黃宇