油田电力系统自动化控制技术应用及趋势分析杨 军

油田电力系统自动化控制技术应用及趋势分析杨军
摘要：油田工业生产逐渐向信息化，很多企业建立了管控一体化平台，油田生
产效率有了显著提高。

当前我国大部分油田采用机械开采，油田开采数据信息需
要人工操作方式将其上传到调度系统，无法实现油田生产自动化管理。

因此，将
电力系统自动化控制技术应用在油田生产系统，建立油田生产自动化系统，从而
实现油井数据信息与生产调度系统无缝对接，实现油田生产管理和监控一体化管理，提高我国油田生产效率。

文中对油田电力系统自动化控制技术应用及趋势进
行了分析。

关键词：电力系统；自动化控制技术；油田
1 导言
各个行业的发展都离不开电力系统的支持，在油田方面的油田电力系统在整
个油田产业中进行电力输送、配电环节当中起到了非常重要的作用。

而电力系统
自动化的控制，主要是指在进行电能生产的过程中进行自动化的传输控制，其目
的是为了能够有效的保障电力系统本身安全稳定的运行，从而减少其在电路的传
输过程当中，所造成的损耗。

本文重点对油田电力系统自动化控制技术的应用及
发展趋势进行了分析。

2 电力系统自动化技术的概念及内涵
电力系统自动化技术主要是将自动检测、自动监控以及相关决策装置安装到
电力系统当中，通过电力和数据传输系统来实现远程监测和控制整个电力系统的
目标。

在电力系统运用过程当中，自动化技术水平的高低会对其产生直接的影响，也会直接影响到电力系统的稳定与安全。

为了能够促进电力系统更加高效、快速
的运转，为人们的生产和生活提供更加便利的电力条件和环境，重视对电力系统
自动化技术的研发及应用，使得我国电力系统的自动化技术水平得到更好提升，
促进我国电力系统运行更加准确化、及时化和灵敏化，更好满足人们对电力的迫
切需求。

油田方面的电力系统主要是由输电、配电以及发电和变电等多个环节组合而
成的一种进行电力能源消耗和生产的发展系统。

而且此类系统也能够一次性的将
相应的能源直接转换成电能，然后再将电能直接输送到变电站方面。

如今国内大
多数油田企业在真正的生产过程当中基本实现其完全自动化，因此就必须要进行
综合性管理，并以此来有效的实现其全面的自动化控制管理，这样才能真正有效
的提升油田产业当作的生产效率，从而有效降低其能源消耗。

3 油田电力系统自动化控制技术的应用
当前我国油田开采已经进入深井作业，作业环境复杂，对井下设备的可靠性、通信系统的稳定性要求比较高，但是由于我国油田开采设备属于不同的生产厂家，各个厂家生产的设备兼容性，无法实现数据信息共享，因此无法油田调度中心无
法及时掌握井下开采实时情况，并发布相应的指令，严重影响到油田开采效率。

将电力系统自动化控制技术应用在油田生产，实现联合站、油气处理厂、计量站、转油站、注水站和现场测控单元数据的实时监测，为了实现对井口设备远程的遥控，并能够对生产数据的归档保存管理等。

3.1 数据采集与远程监控系统设计
数据采集与远程监控系统通过计算机控制系统，实现油田生产设备的监控与
管理，从而实现对现场生产数据信息采集、现场设备控制、工艺参数调节、信号
报警、生产调度等通过做。

电力自动化控制技术的对通信系统的要求比较高，如
果通信系统无法及时将各个传感器设备采集数据信息传输到信息管理中心，工作
人员无法对油井异常情况做出有效的判断。

因此，该系统采用无线通信网络，无
线通讯网络不需要电缆即可实现节点之间的连接，避免井田内通讯线缆过多，电
缆之间产生的磁场对传输信号造成影响。

数据采集传感器采集油田各种设备信息，并将其发送到下位机，通信网络将
下位机的数据信息传输到本地数据库，并将其传输到油田企业，油田企业通过拨
号上网，将数据传输到公司的数据库，油田企业各个部门根据实际需求，提取数
据信息。

通过数据采集与监控系统可以将油田开采实时数据发送到生产系统数据库，实现数据信息共享，便于生产部门了解油田开采情况，如果出现油田出现异
常现象，立即进行处理，不仅可以提高油田故障处理速度，增加原油产量，而且
可能避免安全事故的发生。

3.2 设计原则
油田数据采集与监控系统必须按照统一规划、统一标准、统一数据库的原则
建设，确保监控设备可以连接各个生产设备，从而提高整个系统的可靠性和实用性。

其次，还需要遵循适用性原则，所采用的通讯设备、电气设备是否满足当前
以及未来油井的信息化系统，否则影响到油井未来信息化建设，增加改造费用。

此外系统还需要坚持可拓展性。

采用分层设计的方式，便于监控设备安装在油田
生产系统，满足油井未来发展需求。

3.3 数据采集与监控系统设计
3.3.1硬件设计
数据采集与监控系统硬件设施包括电脑、交换机、路由器、服务器、传感器、视频监控设备、网络电缆、PLC等硬件设备。

油田数据采集与监控系统采用PLC
设备，PLC设备是采用可编程的存储器，其内部可以实现系统的逻辑运算、顺序
控制、计数、运算等指令，并通过模拟式和数字式的输入输出控制设备生产过程。

这种控制设备可靠性高，采用梯形控制命令，方便操作人员掌握和使用，组态灵活，方便改变控制系统的功能，运行速度快等优点。

3.3.2软件设计
数据采集与监控系统软件要根据油田实际生产工艺，由于油田生产数据信息
比较多，为了避免系统运行过程中，由于数据信息过多或者访问人数过多导致系
统系统崩溃。

采用微软公司的windows2007作为计算机的操作系统，
VBScript/5.6.8850作为服务器的引擎。

数据库为微软SQLServer2005，安装历史数
据库服务器中，实现历史数据的存储和记录。

WIN7作为终端操作系统。

系统采
用HMIBuilder2软件，该软件具有良好的人机交互界面、操作方便、网络结构拓
展方便，支持多占网络拓扑结构，主要包括了实时数据处理模块、数据模块、窗
口模块、浏览模块、报表模块、脚本模块等，兼容性比较好，支持各种系统和硬
件设备，并提供报警功能，自动提供告警指示和用户权限管理，可以确保整个油
田数据采集与监控系统的安全性。

4 发展趋势
油田电力系统的自动化发展经历了较长的一个时期，在整个过程中将多数不
相干的科学技术融合在一起，从而实现可观的经济效益，发展前景广阔，主要具
有以下特点：
4.1 分布式方向发展
如今能源消耗越来越快，开始出现一种集约化发展的电力运行方式，也即是
分布式电力控制系统，这项系统直接获得了更为广泛的关注。

本身具有非常灵活
的特点，也即是变负荷调峰的性能。

而这整个过程也直接降低了输变电所消耗的
资金，所以就需要做好能源的节约以及可再生能源的有效利用，因此就必须要提
升系统所具有的输电稳定性，这样才符合节约性社会的发展理念。

4.2 图形化方向发展
由于输电网络系统的数据量非常大，因此那种比较单纯的传输数据完全无法
满足其需求，所以图形化的应用直接促使信息的传输实现一个全新的高度，不但
高效，而且非常稳定，直接为电力系统的发展带来全新的机遇。

4.3 远处化方向发展
这主要是在传统RTU技术的基础上加以设计，并以此来采用相应的计算机控
制来完善系统方面的硬件平台。

并以此来扩展计算机硬件接口来直接完成四遥的
全部过程。

所以这种方式的优点主要还是其设计周期短，同时具有非常好的扩展性，而且开发起来非常方便，具有巨大的发展潜力。

5 结束语
总之，电力自动化系统是集生产、分配、运输和消费为一体的控制系统。

它
承担着信息管理和实时监控的双重任务，对数据信息的准确性要求比较高。

虽然
油田企业信息化建设取得一定的成绩，但是油田生产无法实现自动化控制。

将电
力自动化控制技术应用在油田生产，让管理人员实时了解生产动态，实现生产自
动化、智能化。

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