近日，央視新聞?lì)l道報(bào)道了我國首座鹽穴儲氣庫——國家管網(wǎng)集團(tuán)儲能公司金壇儲氣庫，已完成擴(kuò)能。此次擴(kuò)能使其日注氣能力增幅60%、日調(diào)峰采氣能力增長2倍、應(yīng)急保障能力提升80%，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行效能的跨越式提升，顯著增強(qiáng)了注采吞吐能力，對提升長三角區(qū)域天然氣調(diào)峰與應(yīng)急保供水平具有重要意義。

該項(xiàng)目采用了中控技術(shù)自主研發(fā)的通用控制系統(tǒng)UCS(UniversalControl System)，在國內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)“一鍵自動注采切換”，成功助力客戶攻克10MPa大壓差遠(yuǎn)程平壓調(diào)節(jié)、超大規(guī)模流程一鍵啟停(10000點(diǎn)I/O規(guī)模)等技術(shù)難題，注采方案生成時(shí)長由小時(shí)級變革為分鐘級，注采切換速率提升4倍，人員工作效率提升70%，為我國大型能源基礎(chǔ)設(shè)施的智能化升級樹立了可復(fù)制的技術(shù)范本。

該項(xiàng)目通過了中國通信學(xué)會關(guān)于“智能注采關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”的科技成果鑒定。專家組一致認(rèn)定該項(xiàng)目在儲氣庫以及深地儲能等領(lǐng)域擁有廣闊的應(yīng)用前景，整體技術(shù)達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平。在智能控制系統(tǒng)架構(gòu)、注采切換控制路徑、流程優(yōu)化方法等方面有原創(chuàng)性成果，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

UCS系統(tǒng)突破控制瓶頸

六大創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)全程智能化

傳統(tǒng)注采切換流程存在三大痛點(diǎn)：一是流程復(fù)雜，二是耗時(shí)冗長，三是人工依賴度高。這些問題制約了鹽穴儲氣庫“隨注隨采、大注大采”優(yōu)勢的發(fā)揮，難以滿足應(yīng)急調(diào)峰與高效運(yùn)營需求。UCS的應(yīng)用成功了助力該項(xiàng)目全程智能化：

多系統(tǒng)整合，告別來回切換

將數(shù)據(jù)監(jiān)控、工藝控制、緊急保護(hù)等系統(tǒng)整合至統(tǒng)一平臺，實(shí)現(xiàn)全流程自動操作。通過UCS系統(tǒng)整合的57套控制系統(tǒng)資產(chǎn)，以“軟件定義、全數(shù)字化、云原生”等獨(dú)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)了跨站場、跨設(shè)備的大規(guī)模協(xié)同優(yōu)化控制，支持權(quán)限分級與數(shù)據(jù)同步，兼顧效率與安全。

動態(tài)適配，擺脫固定套路

改變傳統(tǒng)式按固定步驟切換導(dǎo)致的壓力波動、設(shè)備空轉(zhuǎn)，采用基于實(shí)時(shí)工況動態(tài)調(diào)整設(shè)備動作，內(nèi)置多種參數(shù)模板，實(shí)現(xiàn)“一鍵切換、動態(tài)優(yōu)化”，避免壓力波動和設(shè)備空轉(zhuǎn)。

數(shù)據(jù)決策，跳出經(jīng)驗(yàn)依賴

綜合工藝、地質(zhì)、管網(wǎng)等多維數(shù)據(jù)，結(jié)合歷史運(yùn)行記錄，通過算法自動生成最優(yōu)切換策略，以軟件定義和全數(shù)字化能力，推動系統(tǒng)從依賴人工經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)驅(qū)動決策，提升操作的科學(xué)性與可靠性。

設(shè)備協(xié)同，破解“各自為戰(zhàn)”

一鍵指令實(shí)現(xiàn)注采井、壓縮機(jī)、閥門等設(shè)備的高效同步控制，并將閥門反應(yīng)速度從“秒級”提至“百毫秒級”。依托“云-網(wǎng)-端”極簡模式實(shí)現(xiàn)全域管控，壓縮機(jī)一鍵即可完成啟停，設(shè)備之間配合更加默契。

全局可視，打破“顧此失彼”局面

改變傳統(tǒng)“局部沒問題，全局出偏差”的情況，通過新的“一張圖”整合工藝、地質(zhì)、氣象等多源數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全局可視化監(jiān)控，支撐更全面、更精準(zhǔn)的調(diào)度決策。

模塊適配，避免重復(fù)開發(fā)

鹽穴、枯竭氣藏等不同類型儲氣庫特性差異大，單獨(dú)開發(fā)切換系統(tǒng)耗時(shí)、費(fèi)錢?，F(xiàn)采用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化功能模塊設(shè)計(jì)，便于在不同類型儲氣庫中快速適配部署，顯著降低系統(tǒng)開發(fā)成本與周期。項(xiàng)目以創(chuàng)新性的“測試論證-功能實(shí)測”模式，先通過生產(chǎn)支撐網(wǎng)完成數(shù)據(jù)采集與組態(tài)開發(fā)，再利用3天注采間歇期完成工控網(wǎng)部署，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與升級“零沖突”。

國家管網(wǎng)項(xiàng)目相關(guān)負(fù)責(zé)人對中控技術(shù)UCS系統(tǒng)給予高度評價(jià)，認(rèn)為其“不僅實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破，更在實(shí)際運(yùn)行中展現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性和適應(yīng)性，為儲氣庫的智能化運(yùn)營樹立了新標(biāo)桿?！?/p>

金壇儲氣庫項(xiàng)目的成功投運(yùn)，是國產(chǎn)控制系統(tǒng)在超高復(fù)雜度能源場景下的一次重要突破。目前，基于金壇項(xiàng)目的成功經(jīng)驗(yàn)，中控技術(shù)已啟動將該系統(tǒng)推廣至國家管網(wǎng)集團(tuán)投資建設(shè)的國家"十四五"規(guī)劃重點(diǎn)項(xiàng)目文23儲氣庫（二期）等油氣藏型儲氣庫的計(jì)劃。后續(xù)，中控技術(shù)將結(jié)合時(shí)間序列大模型TPT（Time-series Pre-trained Transformer），以全自主運(yùn)行工廠系統(tǒng)FAP（Fully Autonomous Plant）深化在能源儲運(yùn)、化工、電力等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的智能化實(shí)踐，助力我國構(gòu)建安全、高效、韌性十足的現(xiàn)代能源體系。

拓展閱讀

國家管網(wǎng)集團(tuán)儲能技術(shù)有限公司成立于2023年，是國家石油天然氣管網(wǎng)集團(tuán)有限公司的全資子公司。公司擁有豐富的儲氣庫資源，儲氣能力超120億立方米（含權(quán)益氣量）。依托“全國一張網(wǎng)”優(yōu)勢，公司目前正加快多種形式的儲能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，業(yè)務(wù)涵蓋傳統(tǒng)儲能業(yè)務(wù)、新興儲能業(yè)務(wù)與科研創(chuàng)新等領(lǐng)域。

來源：中控技術(shù)