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        油田企業(yè)電力自動化控制裝置研究

        2019-09-10 22:34:43溫盛萍
        石油研究 2019年2期
        關(guān)鍵詞:控制技術(shù)分布式油田

        溫盛萍

        摘要:油田企業(yè)電力系統(tǒng)主要包含發(fā)電、輸電、變電等多個環(huán)節(jié),輸電線路在電力系統(tǒng)中主要依靠電力網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn),電力網(wǎng)絡(luò)在配電環(huán)節(jié)中也發(fā)揮著重要的作用。最近幾年中隨著科技的不斷發(fā)展進(jìn)步,油田企業(yè)電力系統(tǒng)基本實現(xiàn)了自動化控制,電力系統(tǒng)自動化控制裝置的普及程度越來越高,本文主要闡述了油田企業(yè)電力自動化控制裝置的原理和分類,以及自動化控制裝置未來的發(fā)展趨勢。

        關(guān)鍵詞:油田企業(yè);電力自動化裝置

        隨著我國科技的發(fā)展速度越來越快,自動化技術(shù)在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越多,自動化控制裝置的發(fā)展也越來越完善。油田企業(yè)中生產(chǎn)領(lǐng)域、管理領(lǐng)域、服務(wù)領(lǐng)域中都應(yīng)用了自動化控制技術(shù),有效的提升了油田企業(yè)的管理效率和管理質(zhì)量,同時還降低了生產(chǎn)過程中能源的消耗,確保了油田生產(chǎn)安全。

        1. 功能定位與編碼技術(shù)

        自動化控制編碼又被稱為曼徹斯特碼,主要分為標(biāo)準(zhǔn)曼碼、曼碼、差分曼碼等多種形式,主要應(yīng)用于油田電力系統(tǒng)終端信息模塊的轉(zhuǎn)化,對原始數(shù)據(jù)信息進(jìn)行恢復(fù),對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼。目前企業(yè)中經(jīng)常使用的自動化控制編碼系統(tǒng)為差分曼碼,主要起到了對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)的作用。差分曼碼在傳輸?shù)倪^程中呈現(xiàn)波形周期減半,每個傳輸波形的變化幅度都在±1范圍之內(nèi)。用下降箭頭表示0電平,用上升箭頭表示1電平,每個幅值在原始數(shù)據(jù)的恢復(fù)過程中都需要使用箭頭進(jìn)行明確的標(biāo)注。

        2. 電力自動化控制技術(shù)

        2.1 技術(shù)原理

        油田電力系統(tǒng)中涉及的內(nèi)容比較多,主要包括發(fā)電、輸電、變電等多個環(huán)節(jié)。油田企業(yè)電力系統(tǒng)中電力網(wǎng)絡(luò)是連接輸電線路的重要紐帶,配電環(huán)節(jié)中電力輸送系統(tǒng)是其中的重要組成部分。電力網(wǎng)絡(luò)在電力系統(tǒng)自動化應(yīng)用過程中起到了關(guān)鍵的作用,電力網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢在于能夠?qū)⑹褂玫哪茉崔D(zhuǎn)換為電能,比如通過變電站電力網(wǎng)絡(luò)可以將電壓再輸送到各個終端系統(tǒng)中,所以電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、通信設(shè)施、運行調(diào)度等對電力網(wǎng)絡(luò)有著直接的影響,也提出了更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。

        油田電力自動化控制裝置的主要作用就是對電力系統(tǒng)中元件工作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行收集,管理人員通過參考自動化控制裝置得到的數(shù)據(jù)結(jié)果,對系統(tǒng)承受能力之內(nèi)出現(xiàn)的問題進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。為了整個電力系統(tǒng)在工作運行中的安全可靠,通過編程系統(tǒng)對變電站的電力自動化控制裝置進(jìn)行調(diào)控,同時使用計算機(jī)和聲頻控制方式進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)測的內(nèi)容主要為信息采集,通過對數(shù)據(jù)的自動分析處理,對運行狀態(tài)進(jìn)行合理的調(diào)整。同時油田企業(yè)電力系統(tǒng)自動化控制裝置還能模擬和估算出系統(tǒng)運行的安全性和可靠性,避免電壓不穩(wěn)引發(fā)供電設(shè)備和變電設(shè)備的安全事故,造成企業(yè)的損失和人員的傷亡。

        2.2電力自動化控制技術(shù)分類

        油田企業(yè)電力自動化控制技術(shù)主要分為以下幾種類型:(1)模糊邏輯控制技術(shù),使用該種技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)電力自動化控制裝置的操作簡單、方便,系統(tǒng)有著更好的優(yōu)越性,模糊邏輯控制技術(shù)的控制主要通過建立模型實現(xiàn),模糊邏輯控制技術(shù)是目前比較先進(jìn)的一種控制技術(shù),有著很大的發(fā)展空間;(2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要是指使用特定的方式將神經(jīng)元組織在一起,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的優(yōu)勢就是非線性,經(jīng)過特殊的算法得到的數(shù)據(jù)信息更加的簡單,操作更加科學(xué)方便;(3)線性最優(yōu)控制技術(shù),線性最優(yōu)控制技術(shù)的優(yōu)勢就是控制理論的最優(yōu)化,目前該技術(shù)比較成熟,在各個領(lǐng)域中應(yīng)用的都比較廣泛;(4)專家系統(tǒng)控制技術(shù),專家系統(tǒng)控制技術(shù)有著功能比較強(qiáng)大,應(yīng)用范圍比較廣的特點,專家系統(tǒng)可以在電力系統(tǒng)處在應(yīng)急狀態(tài)時進(jìn)行控制、識別、分析、處理;(5)綜合智能控制技術(shù),綜合智能控制技術(shù)是將智能控制和現(xiàn)代控制兩項技術(shù)的完美結(jié)合,除了以上兩項技術(shù)的結(jié)合之外,上面的技術(shù)也能實現(xiàn)結(jié)合,比如將模糊控制技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)結(jié)合,也是目前我國油田企業(yè)電力自動化系統(tǒng)中使用比較普遍的技術(shù)之一。

        3. 電力自動化控制裝置的發(fā)展趨勢

        3.1遠(yuǎn)程化

        在傳統(tǒng)的RTU技術(shù)中,工業(yè)控制計算機(jī)為系統(tǒng)的硬件平臺,設(shè)計工作在硬件平臺上完成,通過拓展計算機(jī)硬件接頭來實現(xiàn)四搖過程。 傳統(tǒng)的RTU技術(shù)有著擴(kuò)展性良好、設(shè)計時間短、開發(fā)簡單方便的優(yōu)點,缺點就是投資的成本比較高,靈活性比較差,已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化科技發(fā)展的需求。想要解決以上的問題,就要完善和創(chuàng)新新型的系統(tǒng)框架,新型系統(tǒng)框架的研究方向是體積小、智能化程度高、網(wǎng)絡(luò)實用性強(qiáng),同時新型的系統(tǒng)框架具有很大的開發(fā)潛力,通過不斷的研究,具有很大的升值空間。

        3.2分布式

        油田企業(yè)電力系統(tǒng)在運行過程中會造成大量的能源消耗,隨著電力系統(tǒng)運行的時間越長,能源消耗的就越大,所以油田企業(yè)中電力系統(tǒng)能源消耗問題是我們急需解決的主要問題之一,分布式電力控制系統(tǒng)能夠有效的解決以上問題,是一種集約式發(fā)展的電力運行方式,目前我國對于環(huán)境保護(hù)和能源消耗問題越來越重視,因此分布式電力系統(tǒng)控制得到了人們越來越多的關(guān)注。分布式電力控制系統(tǒng)有著靈活的變負(fù)荷調(diào)峰性能,運行過程中輸變電能源的消耗比較低,有效的節(jié)約了企業(yè)的投資成本,降低了能源的消耗,達(dá)到了保護(hù)環(huán)境的目的。分布式電力控制系統(tǒng)中可以應(yīng)用可再生資源,滿足節(jié)能和環(huán)保的雙向要求。

        3.3圖形化

        輸電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在運行過程中會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)信息,系統(tǒng)運行的時間越長,產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和信息量就越大,長久之后,就會造成信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣仍絹碓铰?,傳輸?shù)囊笞兊迷絹碓礁撸瑐鹘y(tǒng)單純的數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)傳輸要求,因此圖形化的應(yīng)用越來越廣泛,信息傳輸?shù)乃俣入S著圖形化的應(yīng)用逐漸的提高,同時信息在傳輸過程中也比較穩(wěn)定,促進(jìn)了油田企業(yè)電力系統(tǒng)自動化裝置可持續(xù)發(fā)展。

        4. 結(jié)語

        油田企業(yè)電力系統(tǒng)自動化裝置隨著科技的不斷發(fā)展也取得了一定的進(jìn)步,為了適應(yīng)越來越激烈的市場需求,油田企業(yè)電力自動化裝置也在不斷的完善和創(chuàng)新,為石油企業(yè)的正常生產(chǎn)運行提供優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)和管理系統(tǒng),同時油田電力企業(yè)也要不斷的提高電力系統(tǒng)的自動化水平,逐漸實現(xiàn)電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程化和全面一體化,促進(jìn)油田企業(yè)電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

        參考文獻(xiàn):

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