注水站经济运行自动化控制系统

概述

目前的注水站自动化监控系统，由于缺乏针对性有效手段对站内、站外各个能耗节点进行准确监控，以及没有利用系统经济运行优化软件建立标准控制模板，系统关键能耗节点数据（如大口径流量计在线校验、电机泵扭矩、管网损耗等）无法准确读取，节点效率无法监测，缺少能耗监控及注水系统效率经济运行监控系统，导致注水系统单耗无法降低。   

    为了把注水站自动化监控系统完善起来，明德科技开发了MD801注水站经济运行自动化控制系统。该系统由两级网络构成：一级网为局域网，它的主要功能是将中控室主站数据从联合站通过局域网传输到信息管理中心，以便达到数据与资源共享；二级网为总体PLC数据总线网，它主要负责联络中控室计算机与各机组、泵上的各测控单元的数据传输，通过实时监测注水站内电机输入电能全参数、电机轴输出扭矩转速、注水泵进出口压力、注水站干压和泵进口流量数据，完成注水设备和注水系统的评价分析和能效分析，完成管网系统的仿真计算，以经济运行标准模板形式实现注水系统的优化运行，将注水站进行一体化节能优化改造，实现注水标耗达到一类泵站运行标准的注水经济运行模式。

基本原理                

注水站一体化节能优化注水经济运行系统改造的目的在于实现注水站系统的现场数据采集、多节点节能降耗、可视化远程自动监控、泵干压差参数自动优化监控、参数自动调节、溢灌自动报警、记录、报表生成、打印、运行保护等。利用《油田注水系统经济运行标准化系统》软件基础，以基于电子地图技术，建立完备的全站系统及设备节点分布图；建立完善的多节点监测方法，以时间制完成从电机输入节点电能、泵入口节点流量和压力、泵出口节点流量和压力，站出口节点干压、流量；自动报表导入配水间节点及单井节点的干压、油压、流量等整个站注水系统的电子数据；建立集统计分析、仿真计算、系统评价、经济运行于一体的软件系统，软、硬件结合，通过标准经济运行模板，实现自动监测、统计、仿真、评价、优化运行，从而指导日常生产节能运行管理，确保系统经济运行。

技术性能及监控指标

    （一）系统整体功能

系统采用组态软件KING集系统组态运行监控、“注水系统经济运行标准化模板”和INTERNET网于一体，系统提供友好的用户界面，高级图形，除完成工况动态实时监控生产数据画面外，还可实现浏览工况实时或历史趋势图、各个节点能耗图表及与经济运行标准目标关系图表、计算出泵干压差及泵效率图表、全站系统效率图表等生产工艺过程的数据图和报表。

（二）系统工况动态实时监控功能

系统工况动态实时监控性能如下：

1、流程图画面浏览：形象地反映出工艺原理和状况。

2、生产数据监控制：生产数据画面能够反映出注水生产情况。

3、安全警报处理设定不同的报警优先级，以区分不同级别的报警信息，并保存，便于查询。

(1) 注水泵进水低压报警；

(2) 电机和泵润滑油高，低压报警；

(3) 电机和后轴瓦温度高限报警；

(4) 泵前和后轴瓦温度高限报警；

(5) 电机电流超高、低限报警；

(6) 电机电压高低限报警；

(7) 储水罐高低液位报警；

(8) 冷却水低压报警。

4、   趋势监视：趋势图显示出某一段时间数据变化的情况，历史趋势的数据从历史数据库中取出，反映历

史的数据变化情况。

5、   趋势监视：实时趋势反映当前的数据变化情况。

6、   生产日志报表生成：自动生成班报、日报等生产数据报表。

（三） 经济运行节能监控指标

    达到符合中石化一类泵站运行标准的最佳经济运行指标，并满足注水量供给下的电能消耗最小化。