[发明专利]一种天然气场站输气方法

说明书

本发明涉及天然气输送技术领域，特别是一种天然气场站输气方法，所述输气方法适用于场站过滤区和计量区的供气支路输气控制。现有天然气场站自动化水平低不能保证下游用户的用气安全，特别是过滤区、计量区故障供气支路不能快速响应作出支路切换动作导致供气支路关断，本发明提出一种天然气场站输气方法，所述方法基于自诊断提高天然气场站输气可靠性，具体是通过实时诊断联锁供气支路的健康情况，基于供气支路上的阀门、变送器状态自动判断是否切换供气支路，有效缩短供气支路关断故障后支路切换动作所需要的反应时间，进而提升天然气场站过滤、计量支路的冗余水平，提高天然气管网运行的安全性和可靠性。

技术领域

本发明涉及天然气输送技术领域，特别是一种天然气场站输气方法，所述输气方法适用于场站过滤区和计量区的供气支路。

背景技术

目前国内天然气场站的自动化水平普遍不高，有些省份仍以手动供气为主。在部分供气技术先进的省份，天然气管网采用SCADA系统（Supervisory Control And DataAcquisition）进行远程数据采集和工艺站场监控，各站采用以PLC（Programmable LogicController）为核心的站控系统（Station Control System），完成站场内工艺过程的数据采集和监控任务，并将工艺设备运行状况和各种参数通过通信系统传送至省里的调度控制中心，同时接受调度控制中心下达的命令，由调度控制中心SCADA系统进行统一监控与管理。但是前述供气支路仅仅是在物理上冗余，当需要进行供气支路切换时，操作员只能通过上位机一个一个地按顺序对相关阀门进行操作，以完成供气支路切换。如图1所示正常运行时一主两备供气支路，其中上排主支路的两个阀门全开，中间排备用支路和下排备用支路的四个阀门全关，当主支路中有一个阀门意外关断时，操作人员处理前形成停气状态。操作人员操作流程如图2所示，恢复供气的失效取决于操作人员的反应时间和处理速度。此外若正常供气时支路上变送器、重要设备产生故障报警，支路也无法自动切换，给安全生产带来巨大隐患。

天然气输配的连续性 、安全性和可调节性对于天然气运营至关重要，而且天然气管网与电网不同，一处电厂停机了电网可将别处的电力输送给下游用户，但是天然气场站一旦停供，下游的用户将无气可用，用户的生活、生产都会受到极大影响。以浙江省为例，浙江省管网供气量近半给燃气电厂使用，大部分直供天然气发电厂与分输站点的地理位置较近，管网容量对储气的缓冲作用较弱。虽然现场设备按照100%冗余配置，但备用回路处在冷备状态，无设计联锁，在供气支路产生关断等故障时无法自动做出支路间冗余切换动作；一旦支路产生故障关断，人工就地或远控打开备用支路，所需响应时间完全依靠操作员个人的反应速度，严重导致长时间的供气中断甚至停机，近年屡有发生电厂机组因为供气问题导致的停机事件。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有天然气场站自动化水平低不能保证下游用户的用气安全，特别是过滤区、计量区故障供气支路不能快速响应作出支路切换动作导致供气支路关断的问题，本发明提出一种天然气场站输气方法，所述输气方法适用于计量区和过滤区的供气支路，并可基于供气支路上的阀门、变送器状态自动判断是否切换供气支路，以缩短供气支路切换动作所需的反应时间，提高天然气管网运行的安全性和可靠性，现有场站过滤区的供气支路带有过滤器，计量区的供气支路带流量计。

本发明解决技术问题采用的技术方案：一种天然气场站输气方法，包括依序进行的以下步骤：

（1）开启工作模式

将过滤区和计量区的每条供气支路投入为联锁模式或自由模式，所述联锁模式表明所述支路参与冗余，自由模式表明所述支路不参与冗余并且不产生任何报警；在非检修情况下将各供气支路投入联锁模式，所述联锁模式分为主用或备用两个状态，联锁模式下具备供气条件的支路为主用状态，联锁模式下不具备供气条件的支路为备用状态；投入联锁模式时支路为主用状态或备用状态由逻辑自动判断，逻辑判定方式如下；

主用状态：