摘 要 隨著潿西南油田群的開發(fā)和發(fā)展，油田群內(nèi)電力負(fù)荷不斷增加，給油田電網(wǎng)的生產(chǎn)管理帶來困難，也給海油電網(wǎng)的穩(wěn)定運行帶來隱患，因此我們很有必要制定一套指標(biāo)來對電網(wǎng)狀態(tài)進(jìn)行評估。本文結(jié)合海上油田群電網(wǎng)的實際情況，從安全性，穩(wěn)定性及經(jīng)濟性的角度出發(fā)，根據(jù)海油電網(wǎng)EMS實測或在線狀態(tài)估計結(jié)果，對電網(wǎng)運行性能進(jìn)行定量指標(biāo)化監(jiān)測、分析與預(yù)警，使電網(wǎng)運行人員能及時得知電網(wǎng)實時狀態(tài)，保障海油電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

【關(guān)鍵詞】海上油田群電網(wǎng) 電網(wǎng)性能指標(biāo)

1 海上油田群電網(wǎng)的基本情況

海上油田群電網(wǎng)是為油氣生產(chǎn)提供動力的重要基礎(chǔ)設(shè)施，它通常是由布置在陸上的終端、海上平臺上的發(fā)電站和配電站通過海纜聯(lián)立構(gòu)成的發(fā)、輸、配用一體化電力網(wǎng)絡(luò)。

潿西南油田群由四個中心平臺，六個井口平臺組成，其中三個裝置共有9臺發(fā)電機組，總裝機容量近40MW，油田間相隔距離最遠(yuǎn)達(dá)50km，具有長距離、小機組電力組網(wǎng)的特點。組網(wǎng)主干線路采用35kV系統(tǒng)，在各裝置間各敷設(shè)一條海底電纜，構(gòu)成鏈?zhǔn)焦╇娤到y(tǒng)。

將原來傳統(tǒng)的單個油田電站供電模式改為將區(qū)域內(nèi)單個油田電站進(jìn)行電力聯(lián)網(wǎng)是由能量管理系統(tǒng)（EMS）來實現(xiàn)的，各平臺發(fā)供電設(shè)備的監(jiān)控、負(fù)荷的管理及平衡等功能由高度自動化的EMS系統(tǒng)來承擔(dān)。

該EMS系統(tǒng)一方面可以將現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)及時地反映到監(jiān)視屏幕上，另一方面可以對現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)狀態(tài)估計，使運行人員可以了解電網(wǎng)當(dāng)前實際的狀態(tài)，為制定電網(wǎng)性能監(jiān)測指標(biāo)創(chuàng)造了條件。

2 建立指標(biāo)的意義

隨著潿西南油田生產(chǎn)能力的增強和新油田平臺的建設(shè)，聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的容量和范圍逐級擴展，而安全穩(wěn)定性和運行效率亦需不斷提升。目前我國的海上油田群電網(wǎng)與陸上大型電網(wǎng)尚無聯(lián)系，處于獨立運行狀態(tài)。相對而言，海上油田群電網(wǎng)規(guī)模較小、電站相對集中、大型負(fù)荷與單臺機組的容量比較大，部分電機采取直接啟動的方式，單臺機組的容量占電網(wǎng)總裝機容量的比值較大，出現(xiàn)單臺機組故障跳閘時對其余機組的瞬時沖擊較大，為使海上油田群安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟地運行，我們有必要根據(jù)EMS實測或在線狀態(tài)估計結(jié)果，對電網(wǎng)運行性能進(jìn)行定量指標(biāo)化監(jiān)測、分析與預(yù)警，使操作及調(diào)度人員更好的了解電網(wǎng)的運行情況。

3 性能指標(biāo)體系介紹

3.1 安全性指標(biāo)

3.1.1 機組熱備用裕度

（3）指標(biāo)：

流過海纜的功率應(yīng)小于海纜的容許功率，因此海纜熱穩(wěn)定裕度應(yīng)小于100%。

3.2 穩(wěn)定性指標(biāo)

3.2.1 無功功率分區(qū)不平衡度

（1）定義：

無功功率分區(qū)不平衡度是指指定區(qū)域內(nèi)無功負(fù)荷差額與本區(qū)域無功負(fù)荷的比值。

在本系統(tǒng)中，潿西南油田群電網(wǎng)按照三個分區(qū)來分析，即：潿洲12-1（含12-1B，6-9/10）；潿洲11-1N+潿洲11-1；潿洲終端，各分區(qū)均從35kV海纜的中點劃分。

（2）計算方法：

當(dāng)區(qū)域內(nèi)的出現(xiàn)無功功率差額時，為維持本區(qū)母線電壓的穩(wěn)定，相鄰區(qū)域?qū)⑼ㄟ^聯(lián)絡(luò)線向該區(qū)域輸送無功功率，如圖1所示。由于連接各區(qū)域的海纜對地電容較大，可提供較大的無功功率，應(yīng)視為無功源，因此將各區(qū)域間的分界點選在海纜的中點處。至此，所有海纜中點處傳輸?shù)臒o功功率之和等于該區(qū)域的無功差額。

（3）指標(biāo)：

在靜態(tài)時，該指標(biāo)由靜態(tài)穩(wěn)定分析決定；在動態(tài)時，該指標(biāo)則由暫態(tài)穩(wěn)定極限決定，跟具體電網(wǎng)有關(guān)，具體的數(shù)值需要對電網(wǎng)進(jìn)行靜態(tài)穩(wěn)定及動態(tài)穩(wěn)定分析后才能決定。

3.3 經(jīng)濟性指標(biāo)

3.3.1 電網(wǎng)損耗

（1）定義：

電能經(jīng)過輸電、變電、配電和營銷等環(huán)節(jié)才能發(fā)電廠傳輸?shù)娇蛻簦谶@個過程中產(chǎn)生的電能損耗被稱作電力網(wǎng)電能損耗，簡稱線損，線損與系統(tǒng)發(fā)出總有功的比值稱為線損率。

（2）計算方法：

輸電網(wǎng)一般采用完整的負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行潮流計算得到網(wǎng)損結(jié)果；配電網(wǎng)因運行方式多變加上負(fù)荷數(shù)據(jù)不全，大部分采用網(wǎng)絡(luò)簡化和負(fù)荷簡化的方式，對配電網(wǎng)線損進(jìn)行估算。

4 結(jié)論

電網(wǎng)性能指標(biāo)是評價電力系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟運行的依據(jù)，對評判電網(wǎng)運行狀態(tài)有決定性作用。本文通過從系統(tǒng)的無功分區(qū)不平衡度、電網(wǎng)損耗、電壓偏差度、冷/熱備用裕度等角度給出了計算電力系統(tǒng)各性能指標(biāo)的方法，以及評定電網(wǎng)運行性能的標(biāo)準(zhǔn)。該指標(biāo)有利于實現(xiàn)電網(wǎng)的安全可靠、經(jīng)濟高效運行和環(huán)境友好的目標(biāo)，從而適應(yīng)海上油田生產(chǎn)服務(wù)不斷發(fā)展的需求。

參考文獻(xiàn)

[1]謝小榮，潿西南油田群電網(wǎng)擴容優(yōu)化項目電網(wǎng)智能控制中心開發(fā)與應(yīng)用方案設(shè)計報告[D].清華大學(xué)，2012.

[2] 張繼芬，胡鵬，劉峻，王雄文，邱國華.海上石油平臺電力組網(wǎng)及其EMS系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].電力勘探與開發(fā)，2009（02）.

[3]《潿西南油田群電力組網(wǎng)項目EMS系統(tǒng)技術(shù)方案》羅克韋爾自動化（廈門）有限公司 2008.

作者簡介

寧有智（1979-），畢業(yè)后一直從事于動力專業(yè)的相關(guān)技術(shù)及管理工作，現(xiàn)為中海石油（中國）有限公司湛江分公司電力調(diào)度監(jiān)督。

作者單位

中海石油（中國）有限公司湛江分公司 廣東省湛江市 524057endprint