岸電模式下海上變電站管理體系構(gòu)建分析

＊叢彥濤

（中海石油（中國(guó)）有限公司天津分公司 天津 300450）

引言

為積極落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于加大國(guó)內(nèi)油氣勘探開發(fā)力度的要求，海上油田的增儲(chǔ)生產(chǎn)力度還會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)，用電需求將大量增加。目前我國(guó)海上平臺(tái)主要采用以伴生天然氣或者原油作為燃料的自發(fā)電形式，自發(fā)電在保障海上油田開發(fā)電力供應(yīng)的同時(shí)也帶來(lái)了一系列的問(wèn)題，比如：

（1）燃料處理流程要求較高，排放處理困難，難以滿足不斷提升的節(jié)能減排的要求；

（2）海上發(fā)電資源消耗量大，效率比陸地大電網(wǎng)相對(duì)低，在安全環(huán)保等方面面臨更多風(fēng)險(xiǎn)。

為落實(shí)政府關(guān)于環(huán)保升級(jí)綜合治理和藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的要求，海上平臺(tái)計(jì)劃利用陸地大電網(wǎng)為海上油田生產(chǎn)供電（簡(jiǎn)稱“岸電”），通過(guò)岸電替代油田自發(fā)電方式，這樣能夠大幅削減海上溫室氣體和污染氣體的排放，減少海上平臺(tái)的振動(dòng)和噪聲，便于實(shí)現(xiàn)平臺(tái)智能化，間接降低周邊邊際油田開發(fā)經(jīng)濟(jì)門檻。

目前，岸電模式多應(yīng)用于船舶系統(tǒng)，可有效的減少港口的環(huán)境污染[1-3]，而海上油氣田還尚未進(jìn)入大規(guī)模應(yīng)用階段，國(guó)外油氣田開發(fā)中岸電模式也占比較小，相關(guān)生產(chǎn)模式和管理制度也并未完全成熟，因此如何根據(jù)海上管理模式，研究制定出一套適用于岸電模式的海上油氣田生產(chǎn)管理制度成為急需解決的問(wèn)題。在此背景下，本文依據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程，借鑒相關(guān)變電站生產(chǎn)管理良好實(shí)踐，并結(jié)合海上平臺(tái)生產(chǎn)管理特點(diǎn)，對(duì)海上無(wú)人值守的變電平臺(tái)的管理體系構(gòu)建展開相關(guān)研究。

1.岸電模式下海上變電站管理模式轉(zhuǎn)變的必要性

海上平臺(tái)傳統(tǒng)方法采用自發(fā)電形式進(jìn)行，即采用海上自產(chǎn)出油氣資源進(jìn)行海上發(fā)電作業(yè)，其通常基于鉆采伴生氣采收作業(yè)與海上燃汽輪機(jī)組運(yùn)行管理進(jìn)行；在該環(huán)節(jié)中，伴生氣的采收與燃燒過(guò)程所造成的溫室氣體排放作用已不滿足當(dāng)前生態(tài)文明建設(shè)與低碳環(huán)保理念；同時(shí)，燃汽輪機(jī)組透平葉片設(shè)計(jì)制造等相關(guān)技術(shù)屬于全球尖端制造業(yè)之一，在該環(huán)節(jié)中依賴于國(guó)外技術(shù)支持在當(dāng)前國(guó)際局勢(shì)與國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)升級(jí)發(fā)展背景下難以符合我國(guó)海洋石油工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展升級(jí)的新節(jié)奏。為響應(yīng)國(guó)家雙碳發(fā)展戰(zhàn)略，助力推動(dòng)我國(guó)技術(shù)自主化實(shí)現(xiàn)，形成國(guó)家能源電網(wǎng)的規(guī)?；?、系統(tǒng)化、現(xiàn)代化，我國(guó)海上油田改革傳統(tǒng)的離散分布式電源點(diǎn)供電，采用基于海上變電站的單電源點(diǎn)供電模式。該模式通過(guò)連入陸地供電網(wǎng)絡(luò)，形成整體能源應(yīng)用集約，共同控制了海上作業(yè)地區(qū)的溫室氣體排放。為達(dá)成此目標(biāo)，各海上油氣平臺(tái)均需進(jìn)行適應(yīng)性改造，生產(chǎn)流程和設(shè)備設(shè)施都將發(fā)生變化，隨之也會(huì)帶來(lái)管理模式的變化。

在陸地電網(wǎng)運(yùn)作狀態(tài)下，陸地開關(guān)站不需要設(shè)置變壓器，配電裝置采用單母線接線；而對(duì)于海上作業(yè)情況，為確保各作業(yè)平臺(tái)的實(shí)際生產(chǎn)用電需求，需基于海上變壓器進(jìn)行調(diào)壓降壓后進(jìn)行。在該環(huán)節(jié)中開關(guān)站的輸電電源需由供電公司直接提供，在管理的角度上形成了海上一套供電公司一套的兩個(gè)模式，因此對(duì)公司管理銜接提出了較高要求。同時(shí)，海上變電站的運(yùn)行應(yīng)考慮到海上作業(yè)環(huán)境對(duì)自主性與設(shè)備集成性的客觀需求，變電站的運(yùn)行需采用無(wú)人模式，管理上應(yīng)有較高智能化的管理系統(tǒng)介入，日常維護(hù)作業(yè)大多依托其通過(guò)棧橋連結(jié)的平臺(tái)進(jìn)行人力輸入達(dá)成，且人員職務(wù)受限于海上人員生產(chǎn)作業(yè)條件，僅可配備電工與電氣師兩個(gè)職位，無(wú)法采用陸地電站的一體化運(yùn)維管理模式。因此，如何建立適用于暗點(diǎn)模式下的運(yùn)行管理系統(tǒng)與維護(hù)管理模式成為了岸電項(xiàng)目中亟需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

2.岸電模式下海上變電站管理特點(diǎn)

(1)運(yùn)維內(nèi)容和職責(zé)

海上變電站受限于海洋平臺(tái)的作業(yè)空間限制，其具有空間狹小，設(shè)備硬件高度集中的特點(diǎn)。同時(shí)，為了充分發(fā)揮有限空間的利用率，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備多采用集成模塊的設(shè)計(jì)理念思路，與陸地環(huán)境下的比變電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路與管理思路不同。因?yàn)?，在建立運(yùn)維制度時(shí)，應(yīng)充分考慮海上作業(yè)環(huán)境的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)陸地變電站的管理思路與制度方法進(jìn)行革新。例如國(guó)家電網(wǎng)中分別針對(duì)斷路器、隔離開關(guān)、配電柜建立運(yùn)維細(xì)則，而在海上變電站中，行使上述功能的需通過(guò)斷路器、隔離開關(guān)和配電柜三者組成的集成模塊進(jìn)行。

另外，陸地電站采用運(yùn)維一體化管理模式，成立運(yùn)維班組，共同負(fù)責(zé)執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)巡視、現(xiàn)場(chǎng)操作及維護(hù)性檢修作業(yè)功能。而海上電站囿于生活支持能力限制，人員配置條件無(wú)法成立運(yùn)維班組，通常僅能通過(guò)電工與電氣師等少數(shù)專業(yè)人員行使有限的日常巡視、問(wèn)題上報(bào)等功能，無(wú)法實(shí)現(xiàn)檢維修的能力。因此，精細(xì)化管理在該環(huán)節(jié)中無(wú)法得到短期實(shí)現(xiàn)，國(guó)家電網(wǎng)的管理理念與經(jīng)驗(yàn)無(wú)法照搬至海上作業(yè)管理環(huán)節(jié)中。

(2)調(diào)度管理

為了對(duì)岸電實(shí)現(xiàn)運(yùn)行、維護(hù)等統(tǒng)一的管理調(diào)度，彌補(bǔ)上述管理能力精細(xì)化所面臨的困難與不足等問(wèn)題，岸電項(xiàng)目組通過(guò)指揮、指導(dǎo)、協(xié)調(diào)各項(xiàng)工作，基于當(dāng)前海油數(shù)字化管理系統(tǒng)，深入研究海上作業(yè)規(guī)律與岸電管理效能執(zhí)行情況，在陸上開關(guān)站設(shè)立集控中心部門的方式淡化雙方公司管理界面，實(shí)現(xiàn)供受方信息有效交互，達(dá)成對(duì)岸電電網(wǎng)的有效控制。

其中，集控中心電網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)活動(dòng)與供電公司是屬于上下級(jí)關(guān)系，必須服從供電公司的調(diào)度，聽從供電公司調(diào)控中心的指揮，遵守供電公司調(diào)度控制管理規(guī)程。因此，為形成管理機(jī)制的有效合規(guī)，項(xiàng)目組應(yīng)在充分調(diào)研供電公司的調(diào)度關(guān)系、調(diào)度職責(zé)等前提下確定岸電模式下調(diào)度管理的總方針和基本權(quán)責(zé)框架，同時(shí)也要統(tǒng)籌集控中心、海上變電站以及與其棧橋相連的管理平臺(tái)三者之間的調(diào)度關(guān)系，為有效信息交流與管理職能的達(dá)成共同做出努力。

(3)其他

海上變電站投產(chǎn)后，緊急情況下的的黑啟動(dòng)以及并網(wǎng)管理等都與傳統(tǒng)電網(wǎng)管理方式不同，在實(shí)施岸電項(xiàng)目后，傳統(tǒng)管理方式均應(yīng)在基于硬件設(shè)備單元管理上進(jìn)行再編制或于現(xiàn)有制度上進(jìn)行修訂，形成適用于岸電模式下的管理新模式。

3.岸電模式下海上變電站管理制度體系構(gòu)建及其作用

(1)海上變電站管理制度體系構(gòu)建框架

據(jù)上文中國(guó)家電網(wǎng)管理方式制度與海上硬件設(shè)備要求及相關(guān)管理體系再建設(shè)的必要條件，并同時(shí)參照電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與海上作業(yè)相關(guān)要求，本文基于分級(jí)管理理念，制訂了岸電模式下海上變電站的管理制度體系，以期形成適用于海上作業(yè)與陸地-海上聯(lián)合電網(wǎng)管理的制度體系。該體系以框架形式展示，具體如下表1所示。

表1 岸電模式下海上變電站生產(chǎn)管理制度框架

海上岸電模式中電網(wǎng)投入運(yùn)行后，其管理方式的更新與有效應(yīng)用落實(shí)情況決定著海油電網(wǎng)管理及運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性。根據(jù)對(duì)海上岸電模式的管理特點(diǎn)的分析，中國(guó)電網(wǎng)管理制度雖然據(jù)實(shí)際專業(yè)需求及最終生產(chǎn)目標(biāo)進(jìn)行，但考慮到工程實(shí)際與環(huán)境影響因素，陸地管理模式并不能與海上油田岸電模式完全兼容，因此仍需以岸電管理模式為出發(fā)點(diǎn)，基于上述分級(jí)管理理念與管理方法論，編制一套岸電模式下海上油氣田生產(chǎn)操作流程指導(dǎo)書。該指導(dǎo)書中應(yīng)明確重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)操作流程，建立岸電工程投產(chǎn)后生產(chǎn)操作規(guī)程，并為其的建立和執(zhí)行提供指導(dǎo)和支持。

(2)海上變電站管理制度體系構(gòu)建的作用

①促進(jìn)機(jī)構(gòu)扁平化，強(qiáng)化分級(jí)管控

在海上變電站管理制度體系的構(gòu)建中，為形成當(dāng)前高效管理效能，并通過(guò)當(dāng)前信息化管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)扁平化，落實(shí)分級(jí)管控能力，應(yīng)明確規(guī)范各管理部門的責(zé)任制和履責(zé)體系；首先，在管理層級(jí)上運(yùn)用分級(jí)管理的機(jī)制，實(shí)行層層把關(guān)按級(jí)執(zhí)行的制度，將制度運(yùn)行和履職監(jiān)控分布實(shí)施在各個(gè)層級(jí)上，以防止“一把抓”和“一刀切”等傳統(tǒng)不良現(xiàn)象的發(fā)生。

同時(shí)，充分利用各個(gè)層級(jí)的資源優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)管理職能互補(bǔ)，狠抓岸電管理制度落實(shí)與層層監(jiān)管職能的達(dá)成。在風(fēng)險(xiǎn)防范和化解領(lǐng)域中，嚴(yán)格按照風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控機(jī)制，制定各類型風(fēng)險(xiǎn)管控臺(tái)賬，并按照管控歸口單位，予以一一錨定、跟蹤。將電力行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)和海洋石油行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)綜合分析，具體比較，進(jìn)一步研究岸電模式下的系統(tǒng)性風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)，細(xì)分風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)的落地執(zhí)行，將組織管理分級(jí)和風(fēng)險(xiǎn)管控分級(jí)結(jié)合起來(lái)，防止多頭管理、分而不管的情況發(fā)生；在具體海上電氣作業(yè)管理環(huán)節(jié)中，在設(shè)備巡檢、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)或運(yùn)行監(jiān)控等領(lǐng)域中，分級(jí)管理對(duì)應(yīng)的職能劃分重要性更高，該機(jī)制應(yīng)始終落實(shí)其中，以保障整體管理職能的有序提升。

②統(tǒng)一制度標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)管理全覆蓋

海上油田基于岸電應(yīng)用的聯(lián)合電網(wǎng)管理體系，從本質(zhì)上來(lái)講是一種考量了陸地電網(wǎng)管理系統(tǒng)與工程實(shí)際并結(jié)合海上油氣田生產(chǎn)作業(yè)管理與海上客觀人員、設(shè)備、環(huán)境因素的復(fù)雜多維度立體課題的構(gòu)建過(guò)程。該過(guò)程應(yīng)在詳明分析電力系統(tǒng)固有需求與海上作業(yè)管理需求的基礎(chǔ)上進(jìn)行，明確學(xué)科交叉過(guò)程中的管理要求統(tǒng)一及最小公約獲取的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)能夠響應(yīng)具體生產(chǎn)細(xì)節(jié)需求與職能匹配原則的有效復(fù)合管理體系。該體系的與后期不斷改進(jìn)提升的PDCA循環(huán)步驟的編制，是當(dāng)前為支援海上岸電工程更快更好建設(shè)的重要抓手。

建立統(tǒng)一管理制度標(biāo)準(zhǔn)，是岸電模式下海上變電管理制度構(gòu)建的重大關(guān)鍵難點(diǎn)與實(shí)施節(jié)點(diǎn)。明確岸電模式下的管理界面和制度要求，應(yīng)以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一制度、統(tǒng)一管理為最高準(zhǔn)則，貫徹標(biāo)準(zhǔn)化的統(tǒng)一管理理念，對(duì)海上平臺(tái)實(shí)行全方位標(biāo)準(zhǔn)化的管理，達(dá)成不同管理體系下的新管理制度的共融有著基礎(chǔ)性的意義。

為達(dá)成上述目標(biāo)，首先應(yīng)立足制度導(dǎo)向的功能實(shí)現(xiàn)。該改變通過(guò)改革傳統(tǒng)常規(guī)海上平臺(tái)管理的慣性思維，融合陸地電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化管理制度，分析多內(nèi)外影響因素，增強(qiáng)管理制度體系的適用范圍與適用針對(duì)面；其次，應(yīng)注重問(wèn)題導(dǎo)向思想，針對(duì)海上岸電應(yīng)用管理的痛點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行拉網(wǎng)式排查，逐一進(jìn)行管理制度的對(duì)標(biāo)，將針對(duì)性解決辦法具體落實(shí)在岸海上變電站管理制度之中；最后，要具體到結(jié)果導(dǎo)向的強(qiáng)化與落實(shí)，以建立健康完全且良性改革可持續(xù)的管理制度為最終管理成果。該成果應(yīng)具備持續(xù)改革性，在后續(xù)發(fā)展過(guò)程中具備不斷建立持續(xù)提升的精細(xì)化管理制度矩陣的能力，具有能夠提升岸電模式下發(fā)展的交叉學(xué)科建設(shè)的長(zhǎng)期發(fā)展能力。

4.結(jié)論

針對(duì)我國(guó)當(dāng)前海上變電站的管理制度限于海上作業(yè)條件無(wú)法有效套用陸地電網(wǎng)相關(guān)管理制度規(guī)定的客觀現(xiàn)實(shí)，借鑒當(dāng)前管理學(xué)科建設(shè)能力與電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)貴方，及相關(guān)陸地變電站生產(chǎn)管理良好時(shí)間，形成了結(jié)合海上平臺(tái)生產(chǎn)管理相關(guān)要求及具體工程實(shí)際的岸電模式管理制度。

該制度基于分級(jí)管控與職能劃分要求進(jìn)行，對(duì)海上作業(yè)環(huán)境下如何形成良好的電力設(shè)備管控能力進(jìn)行了探討和研究，給出了通過(guò)信息化管理平臺(tái)的陸地岸電管理系統(tǒng)及體系的方案，為岸電模式下及在其模式驅(qū)動(dòng)下的綠色能源行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了一定的管理學(xué)思路的創(chuàng)新，對(duì)保障海上作業(yè)下各類生產(chǎn)安全與管理效能的有效執(zhí)行提供了新思路與創(chuàng)新切入點(diǎn)，共同為海洋石油作業(yè)安全與質(zhì)量安全的有序、平穩(wěn)發(fā)展提供了一定了借鑒效能。