CN109299874A - 一种pms电站管理系统及方法、信息数据处理终端 - Google Patents
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Abstract
本发明主要涉及陆地/海洋钻机系统电源管理领域,公开了一种PMS(power management system)电站管理系统及方法、信息数据处理终端。系统设置第十一可编程控制器与第一到第五发电机控制器、第六SWBD&MCC模块通过工业通讯相连接,第七到第十主要负载模块通过工业以太网与第十五交换机相连接,第十三HMI显示单元和第十四工控机显示记录单元通过工业以太网与第十五交换机相连接,第十二相关设备硬线接口通过信号线与第十一可编程控制器相连。该PMS电站管理系统包括了动力系统自动化控制、配电系统监控、负载管理、人机接口功能,用以实现钻机系统电站的自动化管理。
Description
技术领域
本发明主要涉及陆地/海洋钻机系统电源管理领域,具体而言,涉及一种PMS电站管理系统及方法、信息数据处理终端。
背景技术
目前,业内常用的现有技术是这样的,
陆地/海洋钻机系统通常均位于远离大电网的区域,其电源供给通常采用多台柴油发电机并网的方式提供,电站总体容量较小,在大设备启停或单个机组故障停机时会形成对电网的强烈冲击,造成电网电压、频率剧烈波动,严重时会造成电网崩溃,对钻机安全工作构成威胁。传统的钻机电站通过设置专人管理柴油发电机组,由于个人水平和经验的差异会造成处理突发事件在速度和质量方面的差异,不能保证钻机对供电可靠性的高要求。
当前国内陆地钻机和早期的固定式或移动式海洋钻机多数均未配备电站管理系统,现有的PMS电站管理系统多用于对自动化程度要求较高的海洋船舶及海工钻井/服务平台,PMS作为一个子系统通常集成在电气大包内提供,生产商多为欧美国家厂商如ABB、SIEMENS、KONGSBERG等,存在技术垄断且成本偏高的情况。
综上所述,现有技术存在的问题是:
(1)现有的一部分陆地/海洋钻机系统存在电站系统自动化水平低,设备安全可靠性和作业效率低的问题。
(2)PMS作为一个子系统通常集成在电气大包内提供,生产商多为欧美国家厂商如ABB、SIEMENS、KONGSBERG等,存在技术垄断且成本偏高的情况。
发明内容
针对现有陆地/海洋钻机电站管理中存在的问题,本发明的目的在于提供一种可用于陆地/海洋钻机的PMS电站管理系统设置有:
实现对发电机的启动、停止控制,同步并网控制及负载均衡的控制的多个发电机控制器;
与发电机控制器相连接,用于通过工业通讯或硬线采集配电网络部件的信息,经逻辑程序处理后进行数据显示和动作执行的可编程控制器;
与可编程控制器相连接,用于实现数据传输的交换机;
与交换机相连接,用于实现用户管理界面、系统数据及报警显示界面、系统参数设置界面、数据归档和查询功能界面的HMI显示屏单元和IPC工控机显示记录单元。
进一步,该PMS电站管理系统还包括:
实现对各级配电设备进行信号采集并可以进行配电断路器远程分合闸控制、MCC回路远程启/停控制的动力系统自动化控制模块;
通过计算在线发电机的功率余量并与人为/系统设定的功率限制值作比较,对选定的主要负载进行功率限制;在特定情况下即电网容量紧张时为了保障电网安全和主要负载电源供应而使部分非重要负载优先脱扣的配电系统监控模块;
实现对大功率负载运行前,系统执行重载问询流程,判断电网在线功率余量后执行反馈允许启动、补充在线功率后反馈允许启动、禁止启动并报警等动作的负载管理模块;
配备本地HMI显示单元和远程计算机显示记录单元的人机接口功能模块;
分别设置在PMS电站管理系统控制柜本地和远程集控室内,包含用户管理、系统数据及报警显示、系统参数设置、数据归档和查询功能的人机接口。
进一步,所述发电机控制器包括能够实现有功功率、无功功率分配;启/停控制逻辑可以按照人为/系统设定的优先级顺序及功率阈值自动启/停柴油发电机组、发电机自动同步并车上线,发电机自动减载后下线的台发电机组。
结构方面此系统采用可编程逻辑控制器为核心控制器,采用触摸屏作为人机界面硬件,通过通讯集成和信号线方式采集信号并输出指令,在钻机原电站基础配置上实现电站的自动化管理功能。
一种PMS电站管理系统以功能划分为以下模块:1)动力系统自动化控制模块;2)配电系统监控模块;3)负载管理模块;4)人机接口功能模块。
由可编程逻辑控制器通过工业通讯协议与发电机管理模块进行通讯,达成数据交换目的进而实现动力系统的自动化控制。动力系统主要包括柴油发电机组、开关柜、机组控制柜(含管理模块、调速模块、励磁控制模块)等。通常陆地钻机配套发电机组为3~5台,海洋钻机配套发电机数量为4~8台。PMS电站管理系统动力系统自动化控制的主要功能有:柴油发电机组的自动启/停控制,发电机自动同步及并车,各发电机组之间的有功均衡和无功均衡调节。
由可编程逻辑控制器通过工业通讯或硬线采集配电网络部件的信息,经逻辑程序处理后进行数据显示和动作执行,具体功能包括电站电参数测量、各级配电单元的断路器状态监控、各级电网绝缘监测、系统内短路/过载监测保护。
负载管理依靠控制器内部程序流程以及由人机界面中的设定,实现功率限制、重载问询、非重要设备优先脱扣功能。
PMS电站管理系统人机接口配备本地HMI显示单元和远程计算机显示记录单元,人机接口设备通过工业以太网与交换机相连并传输数据,通过上位组态实现用户管理界面、系统数据及报警显示界面、系统参数设置界面、数据归档和查询功能界面。
综上所述,本发明的优点及积极效果为:该PMS电站管理系统解决了现有的一部分陆地/海洋钻机系统存在电站系统自动化水平低,设备安全可靠性和作业效率低的问题,实现电站系统的自动运行,完成负荷分配并维持电网稳定,并实现配电系统监控、负载管理、人机接口功能,增加钻机电站的供电可靠性,提升系统自动化水平。提供了一种能够用于新建钻机电站或在现有钻机电站基础上改造,从而实现自动化电站管理的高性价比解决方案。
本发明提出的PMS电站管理系统可以解决以上问题,实现电站系统的自动运行,完成负荷分配并维持电网稳定,并能实现配电系统监控、负载管理、人机接口功能,增加钻机电站的供电可靠性,提升系统自动化水平。
另外本发明提出的PMS电站管理系统不需要依附于某种特定的发电机控制或配电系统,在约定发电机控制模块通讯方式、配电断路器控制接口、MCC控制回路接口之后即可以应用于新造或需改造的海洋钻机电站及配电系统。同时此电站管理系统也可以加装在陆地钻机电站及配电系统内,改装难度较小。同理,此系统可以推广应用于其它由柴油/燃气发电机组成的孤网电站系统,如海岛电站。
此PMS电站管理系统在提高设备使用效率、增加系统安全可靠性以及降低维护使用成本方面都具有积极的作用,另外在旧钻机系统改造方面具有可操作性及高性价比,可以让配套钻机在激烈的行业竞争中提升其市场竞争力。
附图说明
图1是本发明实施例提供的PMS电站管理系统的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的PMS电站管理系统的逻辑框图。
图中:1、1号发电机控制器;2、2号发电机控制器;3、3号发电机控制器;4、4号发电机控制器;5、5号发电机控制器;6、SWBD&MCC模块;7、绞车模块;8、泥浆泵模块;9、转盘模块;10、顶驱模块;11、可编程控制器;12、相关设备硬线接口;13、HMI显示屏单元;14、IPC工控机显示记录单元;15、交换机;16、远程数据接口。
控制器及各单元的数据处理流程介绍如下:
1~5号发电机控制器通过信号线连接至柴油机调速装置、发电机、发电机柜主断路器及电压电流互感器等设备或器件,采集发电机转速、电压、电流及母线电参数,输出调速信号、励磁信号、断路器合分闸信号;同时发电机控制器将电参数、设备状态信息通过Modbus通讯协议传输至可编程控制器。在发送数据的同时发电机控制器接收可编程控制器的指令,按照指令内容对发电机执行相应的控制动作,包括启动发电机、停止发电机、同步上线、减载下线等。
SWBD&MCC模块通过信号线连接至电参数测量设备、控制继电器、接触器、断路器、接地检测表等设备,采集开关柜及电动机控制回路的电参数、断路器及接触器状态、母线接地状态等信息后通过Profibus通信协议传输至可编程控制器。在发送数据的同时SWBD&MCC模块接收可编程控制器的指令,按照指令内容对开关柜和电动机控制回路执行相应的控制动作,如合闸、分闸、启动、停止等。
绞车模块、泥浆泵模块、转盘模块、顶驱模块对各自驱动对象的工作状态(转速、转矩)、电参数(电压、电流、功率)进行测量和计算,通过Industry Ethernet通讯经交换机传输至可编程控制器;绞车模块、泥浆泵模块、转盘模块、顶驱模块同时接收来自可编程控制器的控制指令,包括启动、停止、功率限制等。
可编程控制器作为系统的核心,通过多种通讯协议分别接收来自发电机控制器、SWBD&MCC模块、绞车模块、泥浆泵模块、转盘模块、顶驱模块反馈的设备状态及电参数,同时根据操作员指令及内部已设定的逻辑顺序向以上模块发送控制指令;可编程控制器自身带有用于信号采集和指令输出的I/O卡,其直接使用信号线连接到相关设备的硬线接口上,实现对设备的工作状态采集和控制指令输出;可编程控制器将各种设备信息经处理后通过Industry Ethernet通讯经交换机发送至HMI显示屏单元和IPC工控机显示记录单元,同时接收来自操作员在HMI显示屏单元和IPC工控机显示记录单元处的动作指令和参数设置。
相关设备硬线接口通过信号线连接至其设备内部传感器和执行器,实现信号采集和动作指令传输。与PMS可编程控制器无通讯连接的设备均配置有此接口。
HMI显示屏单元、IPC工控机显示记录单元通过Industry Ethernet通讯经交换机读取可编程控制器处理后向操作员提供的数据,同时将操作员的指令和参数设置传送给可编程控制器,如设备启停,发电机优先级别等。
远程数据接口用于连接具有Industry Ethernet通讯接口的外围设备,设备的状态数据通过Industry Ethernet通讯经交换机传送至可编程控制器,同时可编程控制器向设备发送指令控制设备动作。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下。
针对5台主发电机的电站管理系统的主要硬件模块典型配置如下表:
序号 | 名称 | 数量 | 备注 |
1 | 可编程逻辑控制器 | 1套 | |
2 | 通讯模块 | 1套 | |
3 | HMI触摸屏 | 1套 | |
4 | 工业计算机 | 1套 | |
5 | 交换机 | 1套 | |
6 | 发电机管理模块 | 5套 | |
7 | 电源管理系统控制柜 | 1套 | |
8 | 开关柜&MCC模块 | 1套 | |
9 | |||
10 |
该PMS电站管理系统可编程逻辑控制器11通过工业通讯与1~5号发电机控制器及SWBD&MCC模块6相连接;HMI显示单元13和工控机显示记录单元14通过工业以太网与交换机15相连接;可编程控制器11通过工业以太网与交换机15相连接,并通过交换机与主要负载模块7~10(绞车模块7、泥浆泵模块8、转盘模块9、顶驱模块10)及远程数据接口16相连接;可编程控制器11与外部设备硬线接口12之间通过信号线相连接。
该PMS电站管理系统解决现有的一部分陆地/海洋钻机系统存在电站系统自动化水平低,设备安全可靠性和作业效率低的问题,实现电站系统的自动运行,完成负荷分配并维持电网稳定,并实现配电系统监控、负载管理、人机接口功能,增加钻机电站的供电可靠性,提升系统自动化水平。
该PMS电站管理系统包括了动力系统自动化控制、配电系统监控、负载管理、人机接口功能。
优选地,可编程逻辑控制器11通过工业通讯与1~5号发电机控制器及SWBD&MCC模块6相连接。可编程逻辑控制器可选用当前成熟的工业逻辑控制器,如西门子S7-300系列或S7-400系列产品。
优选地,可编程逻辑控制器通过Profibus、Modbus、Profinet或其它通用工业通讯协议与发电机管理模块进行通讯进而对实现动力系统的自动化控制。其主要实现的功能有:1-柴油发电机组的自动启/停控制;2-发电机自动同步及并车;3-各发电机组之间的有功均衡和无功均衡调节。
柴油发电机组的自动启/停控制流程为:每台发电机控制柜面板上均设置有控制模式选择开关(手动模式/自动模式/备机模式),在备机模式下,柴油机受控于PMS电站管理系统,当在线功率预留量小于启机设定时,由PMS按照机组的优先级(如1-5)选择当前最高级别的备机执行启动程序,可编程控制器向发电机管理模块发出启动指令;在启机成功后由发电机管理模块开始判断此台发电机的电压、频率及相位开始并车上线程序,此过程中管理模块会根据偏差情况对发电机电压和频率进行微调;发电机上线后控制模块负责各机组间的有功、无功均衡调节。当在线功率预留量大于停机设定并维持设定时间后,由PMS按照在线机组的优先级选择当前最低级别的机组执行停机程序,可编程控制器向发电机管理模块发出停机指令;发电机管理模块对发电机电压和频率进行微调将负载转移至其它在线机组后下线停机。
优选地,可编程逻辑控制器11通过工业通讯与SWBD&MCC模块6相连接;可编程控制器11通过工业以太网与交换机15相连接,HMI显示单元13和工控机显示记录单元14通过工业以太网与交换机15相连接;可编程控制器11与外部设备硬线接口12之间通过信号线相连接。
上述配置实现采集配电网络部件的信息,经逻辑程序处理后进行数据显示和动作执行。配电系统监控包括电站电参数测量、各级配电单元的断路器状态监控、电网绝缘监测、系统内短路/过载监测保护状态。系统信息将在人机界面上以图形化形式显示,典型界面如附图1-2所示。
可编程控制器11通过交换机与主要负载模块为:绞车模块7、泥浆泵模块8、转盘模块9、顶驱模块10及远程数据接口16相连接实现数据交换;其中主要负载模块内包含专门的功率限制接口。负载管理实现主要负载功率限制、重载问询、非重要设备优先脱扣功能。
负载管理中功率限制功能的实现方式为:当在线功率预留量小于启机设定时,无可用备机或备机上线失败即不能及时补充在线机组数量的情况下,电站管理系统对外发出功率限制报警,通知钻井司钻需注意此时不能继续突加负荷,通知机房值班人员及时检查机组情况;同时管理系统向主要用电设备发出功率限制信号,主要用电设备(钻井绞车、泥浆泵、转盘、顶驱)收到功率限制信号后开始对负载增加指令不作相应知道系统功率限制解除,功率限制信号可采用数据通讯或模拟量信号的方式传输。
负载管理中重载问询功能的实现方式为:为了避免负载功率突变造成电网崩溃而导致电网失电事故,在大功率负载启动之前需执行重载问讯流程。流程如下:1)操作员或系统发出启动请求信号;2)电站管理系统通过此设备的预设数据判断当前在线机组功率余量是否满足启动要求;满足则返回允许启动信号,反之则补充在线机组数量,待条件满足后返回允许启动信号;如不能满足负载启动条件则返回请求失败信号并向机房值班人员发出报警提示;3)待启动设备根据电站管理系统的反馈信号执行启动、等待或继续请求动作。
负载管理中非重要设备优先脱扣功能的实现方式为:通过对负载进行重要性分级,分级可设1-5级,分级依据为用电设备在系统安全、钻井工艺过程内的重要性。电站在在线机组功率余量严重不足且无法补充的情况下,为了保障重要设备运行同时防止电网失电则可以执行非重要负载优先脱扣流程,流程如下:1)电站管理系统计算当前状态下维持电网稳定所需切除的负荷,确定减载目标值同时发出减载启动报警;2)逐级减载以达到目标值,减载过程中系统发出报警信息提醒值班人员。
该PMS电站管理系统可编程控制器11通过工业以太网与交换机15相连接,HMI显示单元13和工控机显示记录单元14通过工业以太网与交换机15相连接;实现控制器和人机界面之间的数据传输,在此基础上通过上位程序编制实现PMS电站管理系统用户管理、系统数据及报警显示、系统参数设置、数据归档和查询功能。人机接口硬件可基于触摸屏、工控计算机,如可分别选用西门子MP377触摸屏、IPC627工业计算机,触摸屏可设置在PMS电站管理系统控制柜面板上,工控机可设置在集控室或其它远程监控场所。人机接口界面可由专门的上位软件进行编辑,对应产品为西门子WinCC。
1号发电机控制器1、2号发电机控制器2、3号发电机控制器3、4号发电机控制器4、5号发电机控制器5,用于柴油发电机控制和电参数采集并计算;SWBD&MCC模块用于开关柜和电机控制中心的电参数计算;绞车模块7、泥浆泵模块8、转盘模块9、顶驱模块10为钻井系统主要负载设备的控制模块;可编程控制器11作用为整个系统的核心控制器,处理系统的输入输出量,根据指令执行相应的逻辑流程;相关设备硬线接口12用于连接系统内所有具有硬线信号接口的设备,实现信号采集和指令传输;HMI显示屏单元13、IPC工控机显示记录单元14分别是人机结构布置在本地和远程的信息显示、指令输入平台,兼具数据记录功能;交换机15是连接控制系统各部分的网络部件,用于系统数据传输;远程数据接口16作用为向外部第三方系统提供数据。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现,所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种PMS电站管理系统,其特征在于,所述PMS电站管理系统设置有:
实现对发电机的启动、停止控制,同步并网控制及负载均衡的控制的多个发电机控制器;
与发电机控制器相连接,用于通过工业通讯或硬线采集配电网络部件的信息,经逻辑程序处理后进行数据显示和动作执行的可编程控制器;
与可编程控制器相连接,用于实现数据传输的交换机;
与交换机相连接,用于实现用户管理界面、系统数据及报警显示界面、系统参数设置界面、数据归档和查询功能界面的HMI显示屏单元和IPC工控机显示记录单元。
2.如权利要求1所述的PMS电站管理系统,其特征在于,该PMS电站管理系统还包括:
实现对各级配电设备进行信号采集并可以进行配电断路器远程分合闸控制、MCC回路远程启/停控制的动力系统自动化控制模块;
通过计算在线发电机的功率余量并与人为/系统设定的功率限制值作比较,对选定的负载进行功率限制;在特定情况下即电网容量紧张时为保障电网安全和负载电源供应而使部分非重要负载优先脱扣的配电系统监控模块;
实现对大功率负载运行前,系统执行重载问询流程,判断电网在线功率余量后执行反馈允许启动、补充在线功率后反馈允许启动、禁止启动并报警等动作的负载管理模块;
配备本地HMI显示单元和远程计算机显示记录单元的人机接口功能模块;
分别设置在PMS电站管理系统控制柜本地和远程集控室内,包含用户管理、系统数据及报警显示、系统参数设置、数据归档和查询功能的人机接口。
3.如权利要求1所述的PMS电站管理系统,其特征在于,所述发电机控制器包括能够实现有功功率、无功功率分配;启/停控制逻辑按照人为/系统设定的优先级顺序及功率阈值自动启/停柴油发电机组、发电机自动同步并车上线,发电机自动减载后下线的台发电机组。
4.如权利要求1所述的PMS电站管理系统,其特征在于,所述PMS电站管理系还包括:
1号发电机控制器、2号发电机控制器、3号发电机控制器、4号发电机控制器、5号发电机控制器通过信号线连接至柴油机调速装置、发电机、发电机柜主断路器及电压电流互感器等设备或器件,采集发电机转速、电压、电流及母线电参数,输出调速信号、励磁信号、断路器合分闸信号;同时发电机控制器将电参数、设备状态信息通过Modbus通讯协议传输至可编程控制器;
SWBD&MCC模块通过信号线连接至电参数测量设备、控制继电器、接触器、断路器、接地检测表设备,采集开关柜及电动机控制回路的电参数、断路器及接触器状态、母线接地状态等信息后通过Profibus通信协议传输至可编程控制器;在发送数据的同时SWBD&MCC模块接收可编程控制器的指令,按照指令内容对开关柜和电动机控制回路执行相应的控制动作;
绞车模块、泥浆泵模块、转盘模块、顶驱模块对各自驱动对象的工作状态、电参数进行测量和计算,通过Industry Ethernet通讯经交换机传输至可编程控制器;绞车模块、泥浆泵模块、转盘模块、顶驱模块同时接收来自可编程控制器的控制指令,包括启动、停止、功率限制;
可编程控制器,通过多种通讯协议分别接收来自发电机控制器、SWBD&MCC模块、绞车模块、泥浆泵模块、转盘模块、顶驱模块反馈的设备状态及电参数,同时根据操作员指令及内部已设定的逻辑顺序向以上模块发送控制指令;可编程控制器自身带有用于信号采集和指令输出的I/O卡,其直接使用信号线连接到相关设备的硬线接口上,实现对设备的工作状态采集和控制指令输出;可编程控制器将各种设备信息经处理后通过Industry Ethernet通讯经交换机发送至HMI显示屏单元和IPC工控机显示记录单元,同时接收来自操作员在HMI显示屏单元和IPC工控机显示记录单元处的动作指令和参数设置;
相关设备硬线接口通过信号线连接至其设备内部传感器和执行器,实现信号采集和动作指令传输;与PMS可编程控制器无通讯连接的设备均配置有此接口;
HMI显示屏单元、IPC工控机显示记录单元通过Industry Ethernet通讯经交换机读取可编程控制器处理后向操作员提供的数据,同时将操作员的指令和参数设置传送给可编程控制器;
远程数据接口用于连接具有Industry Ethernet通讯接口的外围设备,设备的状态数据通过Industry Ethernet通讯经交换机传送至可编程控制器,同时可编程控制器向设备发送指令控制设备动作。
5.一种实施权利要求1所述PMS电站管理系统的PMS电站管理方法,其特征在于,所述PMS电站管理方法通过上位程序编制实现PMS电站管理系统用户管理、系统数据及报警显示、系统参数设置、数据归档和查询功能;设置在PMS电站管理系统控制柜面板上;设置在集控室或其它远程监控场所。
6.如权利要求5所述的PMS电站管理方法,其特征在于,所述PMS电站管理方法包括:
采集发电机转速、电压、电流及母线电参数,输出调速信号、励磁信号、断路器合分闸信号;同时发电机控制器将电参数、设备状态信息通过Modbus通讯协议传输至可编程控制器;在发送数据的同时发电机控制器接收可编程控制器的指令,按照指令内容对发电机执行相应的控制动作,包括启动发电机、停止发电机、同步上线、减载下线;
采集开关柜及电动机控制回路的电参数、断路器及接触器状态、母线接地状态等信息后通过Profibus通信协议传输至可编程控制器;在发送数据的同时SWBD&MCC模块接收可编程控制器的指令,按照指令内容对开关柜和电动机控制回路执行相应的控制动作;
对各自驱动对象的工作状态、电参数进行测量和计算,通过Industry Ethernet通讯经交换机传输至可编程控制器;绞车模块、泥浆泵模块、转盘模块、顶驱模块同时接收来自可编程控制器的控制指令,包括启动、停止、功率限制;
通过多种通讯协议分别接收反馈的设备状态及电参数,同时根据操作员指令及内部已设定的逻辑顺序向以上模块发送控制指令;
信号采集和动作指令传输;通过Industry Ethernet通讯经交换机读取可编程控制器处理后向操作员提供的数据,同时将操作员的指令和参数设置传送给可编程控制器。
7.一种实现权利要求5~6任意一项所述PMS电站管理方法的计算机程序。
8.一种实现权利要求5~6任意一项所述PMS电站管理方法的信息数据处理终端。
9.一种计算机可读存储介质,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求5~6任意一项所述的PMS电站管理方法。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111009922A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-14 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 一种带重载问询和降功率保护功能的管理系统及管理方法 |
US11955782B1 (en) | 2022-11-01 | 2024-04-09 | Typhon Technology Solutions (U.S.), Llc | System and method for fracturing of underground formations using electric grid power |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101951025A (zh) * | 2010-08-19 | 2011-01-19 | 中国海洋石油总公司 | 海上电网的能量管理系统 |
CN102664459A (zh) * | 2012-04-28 | 2012-09-12 | 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 | 一种中压电力推进船舶功率管理系统及管理方法 |
US20130035800A1 (en) * | 2010-01-05 | 2013-02-07 | Abb Technology Ltd | Method and system for power management in substations |
CN103034212A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-10 | 海尔海斯(西安)控制技术有限公司 | 自升式平台钻井控制与数据采集系统 |
US20160011243A1 (en) * | 2014-07-14 | 2016-01-14 | Steffen Wilhelm | System and Method for Monitoring a Three-Phase Network |
CN105584614A (zh) * | 2016-01-13 | 2016-05-18 | 中国船舶重工集团公司第七一二研究所 | 一种基于热冗余控制器的船舶能量管理系统 |
CN105843155A (zh) * | 2016-03-25 | 2016-08-10 | 中国舰船研究设计中心 | 船舶电力综合控制试验系统及方法 |
-
2018
- 2018-09-25 CN CN201811120067.3A patent/CN109299874B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130035800A1 (en) * | 2010-01-05 | 2013-02-07 | Abb Technology Ltd | Method and system for power management in substations |
CN101951025A (zh) * | 2010-08-19 | 2011-01-19 | 中国海洋石油总公司 | 海上电网的能量管理系统 |
CN102664459A (zh) * | 2012-04-28 | 2012-09-12 | 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 | 一种中压电力推进船舶功率管理系统及管理方法 |
CN103034212A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-10 | 海尔海斯(西安)控制技术有限公司 | 自升式平台钻井控制与数据采集系统 |
US20160011243A1 (en) * | 2014-07-14 | 2016-01-14 | Steffen Wilhelm | System and Method for Monitoring a Three-Phase Network |
CN105584614A (zh) * | 2016-01-13 | 2016-05-18 | 中国船舶重工集团公司第七一二研究所 | 一种基于热冗余控制器的船舶能量管理系统 |
CN105843155A (zh) * | 2016-03-25 | 2016-08-10 | 中国舰船研究设计中心 | 船舶电力综合控制试验系统及方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ASAD M. MADNI: "Smart configurable wireless sensors and actuators for industrial monitoring and control", 《 2008 3RD INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON COMMUNICATIONS, CONTROL AND SIGNAL PROCESSING》 * |
徐昭: "船舶电站PMS发电管理模块的设计与实现", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士) 工程科技Ⅱ辑》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111009922A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-14 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 一种带重载问询和降功率保护功能的管理系统及管理方法 |
CN111009922B (zh) * | 2019-12-20 | 2024-02-06 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 一种带重载问询和降功率保护功能的管理系统及管理方法 |
US11955782B1 (en) | 2022-11-01 | 2024-04-09 | Typhon Technology Solutions (U.S.), Llc | System and method for fracturing of underground formations using electric grid power |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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