李文磊，孙龙林，周宏宇，刘晋雷，王 伦

（中石化海洋石油工程有限公司上海钻井分公司，上海 201208）

1 项目背景

“勘探四号”半潜式钻井平台电站系统为ROSS HILL 80年代产品，该系统核心部件为AC模块，AC模块集柴油发电机组控制、保护、监控于一体。因年代久远，AC模块内电气元件老化严重，系统故障频发，备件供货困难。为恢复系统功能，并使之稳定运行，需将AC模块进行升级改造。改造方案为：柴油机速度控制使用Woodward 2301E，发电机电压控制使用CAT CDVR，功率分配与系统保护使用Woodward Easy Gen 3200，改造完成后，模拟系统升级为数字系统。

系统改造的难点在于功率限制的实现，功率限制分为有功限制与总电流限制两部分。当平台消耗的总有功功率高于在网柴油机总有功功率，或总电流高于在网发电机总电流，功率限制功能需及时投入。功率限制发生时，会有司钻台功率百分比表与功率限制指示灯提醒司钻，司钻将根据提示做减负荷操作，司钻台百分比表与指示灯见图1。功率限制信号还会通过功率限制板传送至传动系统SCR模块，限制直流负载输出，避免柴油机或发电机过载，造成设备损坏或全船失电，功率限制板见图2。

2 原系统功率限制实现原理

图 1 功率限制指示Fig. 1 Indiation of power limitation

AC模块采集有功功率和总电流信号，采集信号进入功率限制板进行运算，功率限制板原理示意图见图3。有功功率或总电流信号超过额定值，就会使直流系统的可控硅触发角后移，降低SCR直流输出电压，减小负载，从而减小交流电网负载，确保柴油发电机组不会过载。……