大庆油田电网无功补偿技术的应用现状及方案优化
高压自动无功补偿技术在采油厂配电系统中的应用
采油厂是产能大户,也是耗能大户,电能消耗约占采油厂能耗总量的60%左右。
加强采油厂配电系统的用能优化管理,提升供电质量,降低用能损耗,实现企业节能减排、安全、可靠、经济供电运行,是采油厂配电系统一项重要工作内容[1-3]。
为了提升部分高压线路功率因数,采取了静态无功补偿措施,但实际补偿效果未达到预期要求,部分高压线路配电系统的功率因数仍然较低,离电网运行功率因数要求还有一定差距。
为此提出了采用高压自动无功补偿技术在采油厂配电系统中应用,并取得良好现场应用效果。
1某采油厂高压电网现状某采油厂现有6kV 和10kV 高压配电线路54条,形成了10(6)kV 的区域配电网。
线路总长560.8km (其中6kV 线路49条、总长490.6km,10kV 配电线路5条、总长70.2km)。
目前,部分高压配电线路功率因数低、线路损耗大、供电电压质量差。
通过开展引进应用高压自动无功补偿技术,以电压与时间、功率因数与无功功率或电压与无功功率为控制参数,对高压配电线路电压、电流、功率因数和无功功率等电网运行参数进行实时监测,根高压自动无功补偿技术在采油厂配电系统中的应用赵喜臣(大庆油田电力运维分公司)摘要:提高采油厂配电系统的功率因数、减少线损、改善电压质量已成为一项重要的研究课题。
通过了解采油厂高压配电电网现状、高压无功自动补偿装置的工作原理及组成、现场应用情况以及综合效果分析等。
证明了应用高压无功自动补偿装置能有效实现线路降损和线路功率因数的提升,在某采油厂两条高压配电上应用,线路功率因数均稳定在0.92以上,降低线损达19.27kW,年节电量达168805.2kWh,节能效果明显,具有良好的推广应用价值。
关键词:无功自动补偿;配电系统;功率因数DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2022.07.005Application of high voltage automatic reactive power compensation technology in power distribution system of oil production plant ZHAO XichenElectric Power and Operation and Maintenance Branch of Daqing Oilfield,CNPCAbstract:It has become an important research topic to improve the power factor of distribution sys-tem in oil production plant,reduce line loss and improve voltage quality.This paper introduces the current situation of high-voltage distribution network,the working principle and composition of high-voltage reactive power automatic compensation device and field application and comprehensive effect analysis in oil production plant.It has proved that the application of high-voltage reactive power auto-matic compensation device can effectively reduce the line loss and improve the line power factor.When applied to two high-voltage power distribution,the line power factor is stable above 0.92.The line loss is reduced by 19.27kW and the annual power saving is up to 168805.2kWh.The energy-saving effect is obvious,and it has a good popularization and application value.Keywords:automatic reactive power compensation;power distribution system;power factor 作者简介:赵喜臣,工程师,2006年毕业于东北电力学院(电气工程及其自动化专业),从事配电系统运行维护、维修、改造工作,185****6596,*************************.cn,黑龙江省大庆市大同区庆葡村电力运维分公司运维七部,163517。
试论大庆油田电网存在问题分析及解决措施
试论大庆油田电网存在问题分析及解决措施摘要大庆油田电网问题分析和解决是当前大庆油田电力系统建设以及油田各项工作开展的核心内容,对于大庆油田的石油合理开采也有非常积极的作用。
在实际的大庆油田电网问题解决过程中,应该注重对智能化电网的建设,提升油田电网的工作效果,确保其电网建设更加合理。
本文笔者针对大庆油田电网问题进行了分析研究,文章中主要分析了大庆油田电网中存在的问题,并对其问题进行了解决,也提出了大庆油田智能化电网建设的建议。
关键字;大庆油田;电网;问题分析大庆油田是我国东北地区重要的油田,对于我国石油资源的生产有非常重要的意义。
大庆油田也对我国的石油开采事业做出了巨大的贡献,对于我国工业化的发展也做出了重要的贡献。
而在当前大庆油田各项工作开展过程中,还存在有一定的电网建设问题,其油田电力系统建设相对比较早,从而造成了油田电力设施老化,整体电网架构不合理等问题,其电力电网的问题严重影响了大庆油田电网建设,不利于大庆油田各项工作展开,所以在当前大庆油田工作展开过程中,需要建立大庆油田电网建设目标,改进油田电网中存在的问题,实现对油田电网优化。
1.大庆油田电网现状以及油田电网问题分析1.1大庆油田电网建设现状大庆油田电网是大庆油田石油开采各项工作展开过程中的重要环节,其对于大庆油田的各项设备应用以及生活区域供电有重要的作用。
所以,在实际的油田开采过程中,对于电力资源的使用需求也比较大。
所以,在大庆油田建设过程中,针对其电网以及电力系统进行了建设。
据大庆油田电力部门数据统计,当前大庆油田建设主要包括3个备用电厂、37个110 kV 变电站、其中110 kV输电线路全长达到1572km、同时也包括总长2958km的35 kV 输电线路。
其电网建设对于大庆油田的石油开采有重要的作用,也关系到石油开采效率。
1.2大庆油田电网现状以及油田电网问题分析大庆油田的开采时间比较长,其电力系统以及电网投入运营时间也比较长,所以在实际的电网建设过程中,还存在以下几方面问题,影响油田开采效果,不利于油田各项工作展开。
油田6KV配电网无功补偿技术
油田6KV配电网无功补偿技术摘要:通常油田6KV配电网络所采用的的无功补偿技术主要是基于固定电容的补偿形式,然而该种形式会在补偿过程中呈现出一定的过补以及欠补情况,这种情况在谐波设备广泛使用的油田配电网中,会给系统运转埋下安全的隐患问题。
我们着眼于问题的解决,如今提出采用静止无功补偿的技术,并进行技术的探讨与应用,将其在三条6KV配电网的线路上开展了相关的试验,并对其功效进行一定的分析,供静止无功补偿的技术日后广泛应用于6KV配电网中以参考。
关键词:6KV配电网;无功补偿;固定电容补偿;静态无功补偿【前言】当前各油田的配电网基本以6KV的架空线路为主要形式,线路具有长距离、多分支多、分散载荷等特点,在每一条线路具有诸多6KV的配电变压器,然而配电变压器通常会具有广泛产生于油井、注水泵等的感性载荷,基于载荷特性以及线路特点等实际情况的影响,就地的低压无功补偿已经不能满足其实际要求,基于6KV线路的的无功补偿发展十分必要[1]。
如今,油田6KV配电线路的无功补偿是基于固定电容的补偿方法,一般是依照线路的距离、载荷分布和载荷大小,进行补偿点以及容量的设计。
统计结果显示,油田的6KV配电线路一般每条补偿点的均值为3个,每条线路的平均补偿容量为550KVar。
固定电容的补偿方案由于其简洁的接线、设备占用少,这使其对于线路的成本控制做出了重要贡献,然而其在实际使用中具有几点问题:1、电容的投切还是要求人工操作,基于跌落式熔断器的投切及保护,使得投切的时候难免对于线路具有冲击,易于造成线路故障,人员操作的风险也会增大,因而现实中电容的投切通常需要断电开展。
2、鉴于油田的油井生产方案、注水量变换等因素,线路中的载荷在一个时期后会产生变更,无功功率的需求也一同变化。
如若电网工作人员无法及时掌握变更情况,将造成线路呈现出过补或欠补的情况。
过补将使无功潮流反馈于电网,轻者会升高电网的运行成本,重者会对电网安全产生威胁;欠补将使得线路的功率因数达不到标准,会升高线路的运行成本。
油田电网变电所无功补偿的现状和改造措施
油田电网变电所无功补偿的现状和改造措施
肖林
【期刊名称】《江汉石油科技》
【年(卷),期】2000(010)001
【摘要】无功补偿是油田电网节能的重要方法之一。
网络中功率因数是电网运行质量的重要标志。
油田电网中变电所现安装电力电容器老化严重,运行可靠性差,且耗能高,不宜继续运行。
通过对油田电网中网络结构、无功负荷、运行方式和电力电容自身能耗的分析,明确了功率因数控制的目标范围,调查分析了我国电力电容器生产和使用的现状,结合油田实际提出了淘汰严重老化的电力电容器。
增补144只50kvar共7400kVar的电力电容器的改造措施,这些措施实施后消除了电力电容器运行中最大的安全隐患,提高了运行安全的可靠系数,经测算三年内可收回投资成本。
【总页数】4页(P71-74)
【作者】肖林
【作者单位】江汉石油管理局水电厂
【正文语种】中文
【中图分类】TE683
【相关文献】
1.变电所无功补偿装置与电网谐波的影响分析 [J], 陈涌
2.加强油田电网无功补偿提高电网运行的经济性 [J], 范卫;张权
3.大庆油田电网无功补偿技术的应用现状及方案优化 [J], 马力
4.探究油田电网无功补偿的优化措施 [J], 段辰刚
5.油田电网线路多处变电所跳闸分析及整改措施 [J], 井波
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油田配电系统的无功补偿技术
运行平 稳 ,故 障率低 ,可 通过 更换 单 台 电容 器进 行 ka计算 ,年总节 电 2 vr 6×1 W ・。 0k h
维修。
油 田站 间安装 电容器补 偿 装置 ,总 装配 电容 为
3 0 vr 日常 生 产未 投 入 的有 1 9 v r 配 10 0ka , 72 6k a 装 电容 。投切 电容 以装 配 电容 5 %计 , 日常生产 未投 O
油 田转 油站 、污水 站 、联 合站 、注 入站 多采 用
低 压集 中补偿 n 的方式 。通 常 在末 端 负荷 处 并 联低
压 电容 器柜 ,容 量在几 十 至几 百千 乏不 等 ,根据 负 入 的有 86 8ka;以无 功 功率 经济 当量 为 01 W/ 4 vr .k
荷 的波 动 ,投 入 相 应 数量 的 电容器 进 行 跟踪 补 偿 。 k a计 算 ,年 节约 电能 7 7X1 W ・ 。 vr 4 0 k h
关键 词 :配 电网 ;变压 器 ;无功补 偿 ;功率 因数
d i 03 6 /i n1 0 — 8 62 1 ..3 o: .9 9js .0 6 6 9 . 14 1 】 .s 0 0
无 功补偿 就是 借 助于无 功 补偿设 备 提供 必要 的 无 功功 率 ,来 提 高系统 的功率 因数 ,降低 能 耗 ,改 善 电网电压 质量 。无 功补 偿能 够有 效地 维持 系统 的
油田电网节能无功动态补偿技术的应用
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油 田 电 网 节 能 无 功 动 态 补 偿 技 术 的应 用
杨鑫 ( 大庆油 田电力工程设计院 )
摘 要 为保 证 降低 电 网 中的 无 功功 率 ,提 高功率 因数 ,保 证 有 功功 率 的 充分 利用 ,提 高 系 统 的供 电 效率 和 电压质 量 ,减 少线 路损 耗 , 节 约 电能 ,通 常在 低 压供 配 电 系统 中装设 电容 器无
能 频繁 投 切 ,响 应 时 间慢 ,无 法跟 踪 负 荷 的波 动而 也能 产 生 良好 的补偿 效 果 ,并 可 以连续 无 冲击 地 投 快 速投 切 ,若追 求 快速 跟 踪而 将 延 时时 间缩 短 ,势 切 ( 响应时间2 0 m s ~ 6 0 s)可调 。合 闸 电流 小 ,无 必 造成 接 触器 和 电 容器 的过 早 损 坏 ,达 不 到预期 的
电容 ,如 定 型 产 品 G G J 、P G J 等 ,但 此 类 产 品 的 固 偿 过 程 的 完 成 ,最 快 可 在 一 个 周 波 ( 2 0 ms ) 内跟 有 缺点 是 投 入时 涌 流大 ,切 除 时 产生 过 电压 ,更不 踪投 切 ,对 电流波 动最 快 的点 焊机 、电焊 机 等 负荷
系统 ,确 保补 偿 装置 的平 稳 、安 全 运行 。 自身 能 耗 低 ,维 护 量 小 ,使 用 寿 命 长 。采 用 封 闭 式 固定 安 装 ,触 电保护 及 外壳 防护 等 级均 达 到 国家标 准 。可
作 者简 介 :杨鑫 ,2 0 0 7 年 毕 业 于 哈 尔 滨 理 工 大 学 , 从 事 技 术 干 部 管 理 和 培 训 T 作 ,E - , n a i l :y a n g x i n O O 8 @f n p c m( - n 1地 址 :黑 龙 江
探究油田电网无功补偿的优化措施
科学技术创新2019.25油田开采作业需要依托于安全、稳定的配电网络系统支持,近年来,我国的油田基地的规模逐渐扩大,油田的开采效率不断提高,对电网供电质量及运行效率提出了越来越高的要求。
在电网系统运行中,无功动态补偿是稳定配电网的有效方式,秉承国家可持续发展观,相关工作者加强无功补偿技术的研究非常重要。
1无功功率对油田电网系统的影响第一,油田企业电网系统在有功功率装置前提下,增设无功功率会加大装置电流,增大发电机、变压器的容量,系统总体电流也会变大,使输电线路的功率受损,输电缆线的电压也会迅速下降。
对于电网系统而言,若无功功率不够稳定,则会导致电压剧烈变化,使得电网系统中功率较大的设备,如注水泵在刚刚启动时,功率非常低,进而形成巨大的冲击,使系统电压大幅度变化,造成设备停止运行,引发过电压。
第二,油田企业电网系统负荷多为感性负荷,在运行可形成交变的磁场,与电网中的设备相连,通过电网系统吸收无功功率。
为了确保无功功率的平衡性,将感性、容性负载同步接于输电线路,可实现容性、感性无功交换。
在电网中安装无功补偿设备,有利于系统功率水平提高,降低电耗,提升供电质量的目的。
2油田电网常见的无功补偿方式2.1低压侧的集中补偿在油田联合站中,对电网中的配电变压器施予无功补偿,是指对低压侧予以集中补偿方式,补偿装置多为电容器,利用微机操控,其容量的波动范围很大。
工作原理:结合客户实际情况,适当在电网中将电容器进行投入/切除,跟踪补偿,最终能够使配电室的功率水平提高。
2.2变电站集中补偿通常在变电站内部展开,是集中式的补偿方法。
在油田电网系统中,尤其对大于6kV 的电网施予无功补偿时,均将相应的补偿装置与母线相连,方便工作人员日常的维护与管理,缺陷在于不能达到降低配电网络损耗的目的。
总之,变电站内的集中补偿法是国内很多油田电网一种常用的补偿手段,通过分级投切实现。
2.36kV 杆上补偿抽油机是油田企业常用设备之一,在上、下行程两个阶段的用电负荷会存在很大差异。
浅析油田供配电网无功优化补偿原则及相关技术
功率 因数 , 降低 线路损 耗 、 维持 配电网电 压 水平 的主要 方式是进行 电网无 补 偿, 能够 明显提高线路的供 电能 力。 功补偿 。 本文结合本人实际工作 经验 , 首先 简 要 介绍 了 油田用电负 荷 的主要 ( 3 )供 电部门的无功 补偿 与用 户补 偿相 结合, 因为无功 消耗大 约 6 特点, 其次介绍了 油田配电网无功补偿原则, 最后介绍 了 补偿方式的确定。 o % 在 配电变 压器中, 其余消耗 在用户的用 电设备 中, 若 两者 不能很好 I 关键 词】油田企业 ; 电网; 无功补偿; 用电负 荷 地 配合, 可能造 成轻 载或 空载 时过 补偿 , 满 负荷时欠 补偿 , 使 补偿 得不 到理想的效 果。 引言 目 前, 很 多油田配电网采用的接 线方式 为多分支辐射式 单 向供 电,
增 大电动机 容量来 避免烧 损电动 机, 直 接导 致抽 油机 电动机 的额 定容量与 实际运 行 负荷相 差过 大, 抽 油机 功率 变 化情 况如图 1 所示 。
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切; 补偿 容量要尽量小 , 轻 载时功率因数要控制在 l 以内。 ( 3 ) 随器补偿 即通常说 的低 压集 中补 偿, 配 电变压 器的二次侧连接 熔断器 , 在 连 接 低压 电容器, 这也 决定了固定和动 态补偿 均可采用。 由于固定补 偿方 式 具 有运行 效率 高、 便于维 护、 接 线 简单 等特点 , 实际运 行电 网大 多采 取 固定 补偿方 式 。 而 动态补 偿方 式在一 些技 术上 虽然有 比较 明显 的优
科拽蠢论
浅析油田供配 电网无功优化补偿原则及相关技术
程玉坤 第十采油厂规划设计研究所 黑龙江大庆
大庆油田电力系统粒子群无功优化算法应用
Ⅳ
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蠢(
2 基 本 粒 子 群 优 化 算 法
)
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粒 子群 优化算 法 口 是一 种基 于群 智能 的演化 计 算技术 。它 首先初 始 化一群 随机 粒子 ,然 后通 过迭 代 找到 最优解 。在 每 一次迭 代 中 ,粒 子通 过跟踪 两 个 “ 值”来 更新 自己 :个 体极 值和 全局极 值 ,粒 极 子 根据 上述 两个极 值更 新 自己的速度 与位置 。在 D
摘 要 :粒子群 优化 ( at l S r ・ i zt n S P ri e wam 0p mi i ,P O)算 法 同遗 传 算 法 类似 ,是 一 种 基 c t ao
于群体 的优化 工具 。它作 为一种 新型 的基 于群体 智 能计 算技 术 的优化 方 法 ,在 解决 经典优 化 算法
关键 词 :粒 子群 算法 ;无 功优化 ;电力系 统
电力 系统无 功优化 是 电力 系统领 域 的重要研 究 f , ≤ V ≤ V, … … i∈ N尸 Q
内容 。 电力 系统 无功 优化是 多约 束 、多变 量 、高度 非线性 ,具 有 大 量 局 部 极 值 点 的 全 局 混 合 优 化 问
等 ,在解决 电力 系统 优化 问题 中取得 了令 人瞩 目的
成果 。这类 算法 的共 同特 点是 随机搜 索 ,能较好 地
处理 离散 、多 目标 的优化 问题 ,在 电力 系统优化 中 得到 了广泛 的研 究和 应用 。粒子 群优 化算 法是一 种 新型 的人工 智能 方法 ,本文 即应 用粒 子群 算法求 解 电力 系统无 功优化 问题 。
6
油气 田地 面 工 程 第 2 9卷 第 7期 (0 0 7 21. )
电力系统中的无功补偿优化解决方案
电力系统中的无功补偿优化解决方案概述无功补偿是电力系统中重要的一环,可以提高系统的功率因数、降低线路损耗、改善电压质量等。
在传统的电力系统中,无功补偿主要依靠电力电容器实现,但由于电力电容器存在功耗和寿命等问题,无法完美解决无功补偿的优化问题。
因此,探索更优化的无功补偿解决方案成为了当前电力系统研究的热点之一。
第一部分:电力系统中的无功补偿问题在电力系统中,无功功率是导致电网电压下降、线路过热和电力设备故障等问题的主要原因之一。
同时,无功功率也是电力系统中公共电网与大型工商业用户之间的有价值的能力资源。
因此,如何进行无功补偿,提高电力系统的功率因数以及优化供电质量具有重要意义。
在电力系统中,无功补偿的关键是要准确判断无功功率的大小和方向。
常见的无功补偿方式有基于电力电容器的无功补偿和基于STATCOM的无功补偿两种。
第二部分:基于电力电容器的无功补偿方案基于电力电容器的无功补偿方案是传统的无功补偿方式,通过并联接入电抗器和并联电容器来实现。
电容器可以消耗无功电能,并通过调节并联电感器的阻抗来改善电网的功率因数。
然而,电力电容器也存在一些问题。
首先,电容器本身具有一定的功耗,会导致系统的损耗增加。
其次,由于电力电容器的使用寿命有限,需要定期更换,这给电力系统的运维带来一定的不便。
为了解决这些问题,研究人员提出了一系列的无功补偿优化解决方案。
第三部分:基于STATCOM的无功补偿方案STATCOM(Static Synchronous Compensator)是一种新型的无功补偿设备,通过电力电子技术将无功电能转化为有用的有功电能,实现无功补偿。
相较于电力电容器,STATCOM具有很多优势。
首先,STATCOM可以自动调节无功功率,无需人工干预。
其次,STATCOM具有快速响应能力,可以在短时间内对系统进行无功补偿。
此外,STATCOM的寿命长,可以持续使用较长时间。
然而,STATCOM也存在一些限制。
无功补偿在石油化工电网中的应用效果评估
无功补偿在石油化工电网中的应用效果评估随着石油化工行业的快速发展,电力需求也呈现出快速增长的趋势。
然而,在石油化工电网运行过程中,无功功率的问题却时常引发设备过载、电压偏移、电网振荡等一系列稳定性问题。
因此,采用无功补偿技术成为解决这一问题的有效手段。
本文将对无功补偿在石油化工电网中的应用效果进行评估。
一、无功补偿技术简介无功补偿技术是通过在电网中引入无功功率产生器,以校正供电过程中的功率因数,从而提高设备的稳定性和电能的利用效率。
常见的无功补偿技术包括静态无功补偿器(SVC)、静态同步补偿器(STATCOM)等。
二、石油化工电网存在的问题石油化工电网由大量的负载设备组成,这些设备的特性通常表现为电感性负载,导致电网中存在大量的无功功率。
这些无功功率的积累会导致电压波动、电网振荡等问题,严重影响电网的稳定性和设备的正常运行。
三、无功补偿技术在石油化工电网中的应用效果1. 提高功率因数无功补偿技术的核心目标是提高电网的功率因数。
通过引入无功功率产生器,补偿电网中的无功功率,使得电网的功率因数接近于1,有效改善电网的稳定性和供电质量。
2. 降低设备过载风险石油化工电网的负载设备通常由电动机、变压器等组成,这些设备对电源的功率因数有一定要求。
当电网的功率因数不满足设备的要求时,设备可能发生过载,严重影响其寿命和运行可靠性。
通过无功补偿技术,可以调节电网的功率因数,保证设备正常运行,降低过载的风险。
3. 改善电网的电压稳定性无功补偿技术还可以有效改善电网的电压稳定性。
在电网中,电感性负载通常会导致电压的偏移和波动。
通过引入无功补偿器,调节电网中的无功功率,可以稳定电网的电压,有效提高供电质量。
4. 减少电网损耗石油化工电网中存在大量的无功功率,这些无功功率对电网的电能利用率产生负面影响。
通过无功补偿技术,可以校正电网中的无功功率,减少电网的损耗,提高电能的利用效率。
综上所述,无功补偿技术在石油化工电网中具有显著的应用效果。
对油田电网进行无功补偿的动态优化算法及应用
刘洋:对油田电网进行无功补偿的动态优化算法及应用第14卷第3期(2024-03)据目前数据统计,采油行业的电能用量在采油行业总能耗的占比达到53%[1],电能使用成本在生产成本的占比达到45%。
基于油田用电设备运行特性,因此经常会造成油田电网负荷起伏不定、负荷功率低与功率损耗多等问题,电网无功补偿技术可以将上述问题得到改善[2],即在减少无功传输能耗的同时,增大有功传输容量,降低作业成本。
而传统的无功优化补偿方法具有一定局限性,实际补偿经济效益不佳,因此对油田电网的无功补偿优化方法进行研究,以便同时强化无功补偿的容量与位置。
迄今为止,关于油田电网无功补偿优化研究已有诸多学者进行了研究,并取得有效成果。
吴必章[3]在井口低压一侧放置电容器装置,在降低线损对油田电网进行无功补偿的动态优化算法及应用刘洋(大庆油田有限责任公司第七采油厂)摘要:为解决油田电网负荷高、电能损耗大的问题,提出对油田电网进行无功补偿的动态优化算法,首先分析出抽油机负荷特性,在此基础上利用电损修正系数调整抽油机分支导线线损与变压器线损,其次根据线损结果计算各节点上变压器的有功、无功电量以及功率,利用潮流方程建立无功补偿优化模型,确定需要补偿的节点以及补偿参数,最后利用最小目标函数计算无功优化补偿结果,通过对补偿优化的(更换120台变压器以及调整210台变压器容量)实际应用以及对实际应用的评估,有功功率损耗下降21.15%,电网线损率下降30.65%,电压合格率为100%。
无功补偿的优化,降低了运作费用,并提高了电网的安全性。
关键词:抽油机负荷特性;潮流方程;无功优化控制模型;线损DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2024.03.004Dynamic optimization algorithm and application of reactive power compensation in oil⁃field power grid LIU YangNo.7Oil Production Plant of Daqing Oilfield Co .,Ltd .Abstract:In order to solve the problem of high load and high power loss in oilfield power grid,the dynamic optimization algorithm of reactive power compensation in oilfield power grid is proposed .Firstly,the load characteristics of pumping unit are analyzed,and then the branch wire loss and trans-former line loss of pumping unit are adjusted by using the power loss correction coefficient.Secondly,the active and reactive energy and power of the transformer at each node are calculated based on the line loss results,and the reactive power compensation optimization model is established by using the power flow equation.The nodes and compensation parameters that need to be compensated are determined .Finally using the minimum objective function can be calculated the reactive power optimization com-pensation results.Through the practical application of compensation optimization (replacement of 120transformers and capacity adjustment of 210transformers )and evaluation of the practical applica-tion,the active power loss is reduced by 21.15%,power grid line loss rate is reduced by 30.65%,and the voltage qualification rate is 100%.The optimization of reactive power compensation is reduced op-erating costs and improved grid security .Keywords:load characteristics of pumping unit;power flow equation;reactive power optimization control model;line loss作者简介:刘洋,工程师,2006年毕业于上海东华大学(电气工程及其自动化专业),从事油田地面电力、自控专业的规划与设计工作,引文:刘洋.对油田电网进行无功补偿的动态优化算法及应用[J].石油石化节能与计量,2024,14(3):16-21.LIU Yang.Dynamic optimization algorithm and application of reactive power compensation in oilfield power grid[J].Energy Conservation and Measurement in Petroleum &Petrochemical Industry,2024,14(3):16-21.技术应用/TechnologyApplication与减少变压器损失的同时,提高电网功率数,实现对油田电网的无功补偿。
油田配电网无功优化补偿和负荷预测的分析
油田配电网无功优化补偿和负荷预测的分析摘要:在现有的配电网中,因为没有大型电源以及大型变压器,所以当一些些母线发生电压超越运行范围的情况时,一般是都是通过合理投退无功补偿装置来实现电压的调节。
如果电网电压水平超过运行最大容量时,可以经过投入电抗器来克制电压的水平,如果电网中电压水平低于运行最小容量时,可以经过投入电容器来抬高电压的水平。
现在关于配电网中的无功补偿系统研究的还不多,在配电网中,平时只是普通的根据电压高低水平来肯定无功补偿装置的投退控制,这种控制策略有点简朴,所以常常存在一些的误差。
在一些特定的运行方式的效果下,往往存在着过度调节的情况,而且在配电网无功电压控制历程里没有过多考虑网损,所以传统的配电网的无功电压控制仅仅简单的对电压水平进行了调控,并且忽略了控制的精确度,因此本文对电网的无功补偿系统进行了设计。
关键词:无功补偿;优化设计;一、关于配电网无功补偿系统优化设计1、首先要对配电网的现状进行了深刻的研究,其中包括网架结构、负荷现状、导线现状和配变现状等,在这个基础上,对电网负荷水平进行了仔细预测。
2、计算了配电网中无功补偿的原理和基本方法,先是分析了配电网无功补偿对电网的作用,有两方面,一是对电压的作用,二是对有功损耗的作用。
在这个基础上,讲述了无功补偿方式的选择性,补偿容量的确定与补偿位置的优化设计。
3、展开了配电网无功补偿容量与位置的确定和研究,先是提出了配电网无功平衡的原定法则,并且分析了关于配电网不同负荷情况下的电压状况。
关于于此原则和具体的电压状况,分别讲述了不同优化的最终目标下的无功补偿装置的优化办法,包括根据降损目标、补偿当量、电压水平与网损最小值等。
比较分析各种办法,确定了电网无功配置优化方法,并得到了最终的优化结果。
4、在PSASP软件的建模中分析了配电网无功的优化策略,先是建立配电网的个例模型,并且编写出无功优化程序,还详细分析无功优化的准确算法,包括建立目标函数,提出约束条件,最后通过分析表明结果,本文章的无功电压优化会取得了优秀的效果。
无功补偿技术在电力设备保护中的优化策略
无功补偿技术在电力设备保护中的优化策略近年来,随着电力系统的不断发展和扩大规模,电力设备保护变得尤为重要。
无功补偿技术作为一种有效的电力调节手段,已经被广泛应用于电力设备的保护中。
本文将探讨无功补偿技术在电力设备保护中的优化策略,并给出相应的解决方案。
一、无功补偿技术的理论基础在正文中首先需要介绍无功补偿技术的理论基础。
无功补偿是指通过对电力系统中的电容和电感元件进行调整,来改变电力系统无功功率的大小和功率因数的值。
无功功率的存在会造成电力系统的不稳定和损耗,因此无功补偿技术可以有效地提高电力系统的稳定性和运行效率。
二、无功补偿技术在设备保护中的问题然后,可以阐述无功补偿技术在电力设备保护中存在的问题。
在实际应用中,无功补偿技术可能会引起电力设备过电压、过电流等问题,从而对设备造成损害。
同时,还可能会引起谐波问题,影响电力系统的正常运行。
因此,需要寻找相应的优化策略来解决这些问题。
三、优化策略一:采用谐波滤波器一种解决谐波问题的方法是采用谐波滤波器。
谐波滤波器可以有效地抑制电力系统中的谐波波动,减小对设备的影响。
在无功补偿技术中引入谐波滤波器,可以有效地解决谐波问题,提高设备的保护水平。
四、优化策略二:设备模型优化另一种优化策略是对设备模型进行优化。
在电力系统模拟中,设备模型是保护策略的基础。
通过对设备模型进行优化,可以使模拟结果更加准确,提高设备保护的可靠性。
例如,可以考虑设备的过载、短路等故障特性,以及无功补偿技术对设备的影响,来优化设备模型。
五、优化策略三:联动保护算法此外,联动保护算法也是一种优化策略。
通过在无功补偿技术和设备保护之间建立联动保护算法,可以实现更加精确的设备保护。
该算法可以根据无功补偿技术的运行状态,动态地调整设备保护参数,以适应不同工况下的电力设备保护需求。
六、优化策略四:智能保护装置的应用最后,智能保护装置的应用也是一种提高无功补偿技术在电力设备保护中优化的策略。
智能保护装置具备较高的自主决策和自适应能力,可以根据电力系统的实时数据进行分析和判断,提供更加精确的保护控制。
油田电网无功补偿的优化措施探讨
油田电网无功补偿的优化措施探讨摘要:无功补偿在油田电网中起着至关重要的作用,可以改善电网的功率因数,降低线路损耗,提高电能质量。
然而,由于油田电网的特殊性,无功补偿在实际的应用中存在一些问题和挑战,为了克服这些问题,需要对油田电网无功补偿进行优化,本文将介绍油田电网无功补偿的常见方式以及优化措施,以期为油田电网的稳定运行和节能降耗提供技术支持。
关键词:油田;电网;无功补偿;优化措施引言:油田电网作为油田生产经营管理中不可或缺的重要组成部分,对于确保油田生产的稳定性和高效性至关重要。
然而,油田电网在日益增长的电力需求和复杂的工作环境下面临着诸多挑战,如电能质量下降、电网损耗增加和稳定性降低等问题。
无功补偿作为电力系统中的重要技术手段,在改善电力系统的性能方面发挥着重要作用。
在油田电网中,无功补偿可以通过调整无功功率来改善电网的功率因数,减少无功损耗,提高电能质量。
为了进一步发挥无功补偿的作用,需要对油田电网的无功补偿进行优化,从而提高油田电网运行的稳定性、降低能耗,并为油田生产提供可靠的电力供应。
1油田电网无功补偿的常见形式1.1低压侧集中补偿方式在油田电网中,低压侧集中补偿是一种常见的无功补偿方式,通过在电网的低压侧集中设置无功补偿装置,改善电网的功率因数和电能质量。
低压侧集中补偿方式在油田电网中具有一定的优势。
首先,由于补偿设备集中在低压侧,可以减少系统中的无功功率传输,降低线路损耗,提高电网的效率。
其次,集中补偿可以更好地适应电网的负载波动和拓扑变化,提高补偿设备的利用率和响应速度。
再次,通过合理配置和控制无功补偿设备,还可以降低电网的谐波含量,改善电能质量。
然而,低压侧集中补偿方式在应用中也面临一些挑战,由于油田电网的特殊性,需要对补偿设备的容量和响应速度进行充分考虑,以保证补偿效果的稳定性和可靠性。
1.2变电站集中补偿方式变电站集中补偿方式也是一种常见的电力系统无功补偿方式,变电站集中补偿方式的优点是可以实现对整个油田电网的无功功率进行集中调节和控制,提高了补偿效果的准确性和可靠性。
试分析油田供配电网无功优化补偿原则及相关技术
试分析油田供配电网无功优化补偿原则及相关技术摘要:供配电网的线损是电网损耗的主要原因,为了有效控制供配电网的线损,需对供配电网进行无功补偿。
在进行供配电网无功补偿的过程中,需坚持一定的规范和原则。
本文主要研究油田供配电网无功优化补偿的原则及相关技术。
笔者首先对相关知识进行简要概述,包括供电网无功补偿的基本概念以及补偿特点,并说明需坚持的原则,包括平衡原则、补偿原则以及其他原则,最终阐述了油田供配电网无功补偿的相关技术,例如变电站统一补偿方式、随机补偿方式等。
关键词:油田供电网;无功优化补偿;原则;技术随着我国油田开采事业的不断发展,油田开采带来了巨大的经济利润和社会效益。
但同时,油田开采中的诸多问题也逐渐显现。
例如供配电网的线损,为了降低损耗,需对供配电网进行无功优化。
由于静态的无功优化具有一定的针对性,对于系统中动态的电网负荷优化,难以起到有效作用。
因此,实现供配电网的无功优化具有一定的实际意义。
一、油田供配电网无功优化概述(一)油田供配电网基本概念为了满足管理系统的要求,油田电网通常包括两个部分,供电网和配电网。
前者的组成通常包括变电站、传输线路以及自备电厂。
后者则主要包括配电变压器以及配电线路,配电网的主要工作方式是油田公司自主调配。
供配电网线损较大的原因包括以下几点:传输线路的供给远远大于用户需求,大多变压器都不在经济运行范围内、随着油田的开发用电负荷不断增大,电网的线损也不断增强、部分供配电网的传输线路不满足相关规定和要求,质量不过关导致使用年限较短等因素。
若是供配电网长期存在问题而不进行处理,极有可能导致安全事故的发生。
(二)油田配供电网的主要特点一般来说,油田供配电网系统的主要功能是为开采油田的机械提供电能,例如抽油机井等器械,大型器械的用电量的占比达到了总用电量的三分之二。
也就是说,油田的抽油机井是油田开采工作能够正常进行主要器械,对油田供配电网的功率等有着直接的影响。
抽油机井最主要的特征是持续性的大幅度周期变化,这也是抽油机井要求具有大功率的电动机的主要原因。
关于大庆油田电网网损分析及降损优化措施的研究
关于大庆油田电网网损分析及降损优化措施的研究大庆油田是我国最大的油田之一,其油田电网是支撑油田生产运行的重要基础设施。
由于电网老化、设备故障、操作管理不规范等原因,电网网损严重,已经成为大庆油田生产运行的一个隐患。
对大庆油田电网网损进行分析并采取相应的降损优化措施,对提高油田电网的运行效率、安全性和可靠性具有重要意义。
一、大庆油田电网网损分析1.电网网损产生的原因(1)设备老化:大庆油田电网建设较早,部分设备已经超过使用寿命,存在老化严重的情况。
(2)设备故障:电网设备存在的缺陷、损坏和故障,会导致电网的损耗增加。
(3)操作管理不规范:运行、维护和管理方面的不规范或不当,可能会加大电网的网损。
(4)负载不平衡:大庆油田生产作业复杂,导致电网负载不平衡,增加了电网的损耗。
(5)其他原因:如天气原因、外部破坏等可能导致电网网损的增加。
2.电网网损分析大庆油田电网网损存在以下主要问题:(1)网损率高:根据统计数据显示,大庆油田电网的网损率较高,严重影响了电网的安全和可靠运行。
(2)电网能效低:由于电网网损较高,导致电网的能效较低,影响了电能的有效利用。
3.电网网损对油田生产的影响(1)电网网损直接影响了油田的生产运行,降低了电能的有效利用率,增加了油田的生产成本。
(2)电网网损增加了电网的运行负荷,可能引起电网设备的早期老化,对设备安全和可靠性造成威胁。
1.提高设备管理水平(1)加强设备维护:制定全面的设备维护计划,加强设备年检年修和定期维护,降低因设备老化和故障引起的网损。
(2)更新老旧设备:对老化严重的设备进行更换或更新,提高设备的运行效率和可靠性,降低电网网损。
2.改善电网运行管理(1)建立健全的电网运行管理制度:完善电网运行管理制度和规章制度,加强对电网运行的监督和管理,规范操作行为,降低因操作管理不规范导致的网损。
(2)加强对电网运行的监测和分析:利用先进的监测手段和技术手段,对电网的运行状态和负载情况进行实时监测和分析,及时发现问题并进行调整。
油田配电系统的无功补偿技术
油田配电系统的无功补偿技术明天珠【摘要】现阶段油田无功补偿的节能重点在各站、油井电机、油井变压器及6 kV 线路上.无功补偿就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率,来提高系统的功率因数,降低能耗,改善电网电压质量.无功补偿能够有效地维持系统的电压水平,提高系统的电压稳定性,避免大量无功功率的远距离传输,从而降低有功网损,减少用电费用.设计安装低压集中自动无功补偿柜,抽油机安装电容器,6 kV线路安装自动无功补偿装置,提高了设备的利用率,增加了变压器的容量,稳定了电网电压,实现功率因数提高至0.9以上.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2011(030)004【总页数】2页(P67-68)【关键词】配电网;变压器;无功补偿;功率因数【作者】明天珠【作者单位】大庆油田采油六厂【正文语种】中文无功补偿就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率,来提高系统的功率因数,降低能耗,改善电网电压质量。
无功补偿能够有效地维持系统的电压水平,提高系统的电压稳定性,避免大量无功功率的远距离传输,从而降低有功网损,减少用电费用。
油田目前在用的变电所均采用高压集中补偿的方式,主要目的是改善输电网的功率因数。
一般采用户外电容器组连接在变电站的6 kV母线上,补偿后功率因数为0.9以上,最高可达到0.99,设备运行平稳,故障率低,可通过更换单台电容器进行维修。
油田转油站、污水站、联合站、注入站多采用低压集中补偿[1]的方式。
通常在末端负荷处并联低压电容器柜,容量在几十至几百千乏不等,根据负荷的波动,投入相应数量的电容器进行跟踪补偿。
但在生产过程当中总会出现电容器烧坏的现象,电容器柜无法进行准确补偿,甚至无补偿。
油井变压器采用的是高压分散补偿方式,即变压器与电容器一对一的补偿方式。
其多采用固定容量的单台电容器,通过跌落保险与变压器一次侧并联。
由于室外的条件恶劣及电容器损坏后不影响生产而常忽视维修。
新建的柱上变压器台均安装了电容补偿装置。
油田配电网的无功补偿优化探讨
油田配电网的无功补偿优化探讨摘要:目前油田配电网规模持续增大,虽满足了生产领域的用电需求,但因为设备选择、线路连接等,配电网运行过程中的无功损耗较大,不利于配电网的安全、经济运行。
为建立高效运行的油田配电网,相关人员需结合油田配电网负荷、无功特点等,做好无功补偿的技术优化,以保持供配电质量及安全。
基于此,本文从油田配电网无功补偿的目的出发,详细添加了无功补偿的技术优化措施,以期为实际工作提供参考与借鉴。
关键词:油田配电网;无功补偿;技术优化油田生产作业具有复杂性,无论是油气开采还是设备运行等过程中,都需要有充足且稳定的电力供应。
正是因为油田作业中的电力需求较大,做好油田配电网建设尤为重要。
现阶段各油田越发注重配电网建设,陆续增大了在这一方面的资金投入,取得了一定的建设成效。
但一些油田配电网的无功补偿技术落后,影响了配电网的运行状态,这是需重点关注的部分。
各企业在建设油田配电网时需不断创新无功补偿技术,保持技术的先进性和有效性。
1.油田配电网实施无功补偿的目的油田配电网中采取无功补偿措施,能进一步提高电网稳定性,保持供配电服务质量。
由于油田生产的特征,其配电网建设的难度系数较高,通过合理应用无功补偿技术,能提升配电网运行效率,为油田各环节提供稳定、优质的电力资源。
另外,无功补偿还能减小油田配电网的线路损耗。
一些油田的生产条件特殊,需要长距离输送电能,此条件下存在较高的电能损耗,必须提前规划动态无功补偿装置的位置,以发挥此设备的功能优势[1]。
不同于常规配电网,油田配电网具有负荷点多、分散性、长距离特征,无功补偿下配电网更为可靠、安全,能保持最优运行状态。
2.油田配电网无功补偿原则综合油田配电网特点及无功形成路径,为达到降低线损、提高供电质量的目标,相关人员在配电网的无功补偿中需遵循行业标准。
按照现有规范,无功补偿需在有功规划前提下完成,保持二者的有效配合,实现无功就地分区分层平衡、按地区补偿无功负荷。
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摘要 : 根据 功 率 因数 的特 点 , 述 了油 田 电力 系统 在 低功 率 论
因数 状态 运行 下 的 不利 表现 , 中对 油 田 6k 文 V线路 功 率 因
电 网 6 无 功 补偿 通 种
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马 力
大庆油田有限责任公司第六采油厂
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式 中:
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:
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( 4)
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( ) 田网的 负荷特 点决 定 。油 田 电网的 负荷全 1油
在 一定 的负 荷 下 , 出 电线 功 率 因数 低 时 , 铜 输 其
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△P:3—— 一 ×月×l .:— x xl  ̄ 0 . p:R 0-
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黑龙江省大庆市 13 0 00 6
、
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和看 法。
关 键词 : 率 因数 ; 功 无功补 偿 ; 优化
l 再舌 U
S /% Q :x - P
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而 P S 比即 :r =cs 与 之 o ̄ p…… …… …… … ( ) 1
以采 油 六厂 为例 ,09 l月 , 全厂 的 6k 20 年 0 对 V配
电线路进 行 了计 算 , 计算得 出每出 6k V配 出线 的功率
于其输 出 电流 , 而 也就 反 比于功率 因数 , 以 , 从 所 在供 出 同样 功率 的条 件下 , 电压 一定 时 , 功率 因数 越低 , 则
近 几年 , 以大 庆油 田有 限 责任 公 司第六 采 油 厂为 例 , 年 电能 消耗保 持 在 1 . 1 W・ 左 右 , 全 5 0 k h 1× 占全厂
总 能耗 的 7 % , 5 占生 产 总成 本 的 3 %。围家 对 节能 降 0
被定 义 为 电力 网 的功率 因数 , 其物 理 意 义是线 路 的视 在 功率 S 给 有 功功 率 的 消耗 所 占百 分数 , 电 供 在
能 做到 这 一点 , 电路 中的视 在 功率将 大 部 分用 来供 则
给有 功功 率 , 以减 少无 功功 率 的消耗 。
22 低 功 率 因数 的不利 表现 .
221 电流 大 ..
2 率因 提高 功 数及 功率因 意 数的 义
21 电力 网的功 率 因数 .
对于一个给定的负荷 , 当供 电 电 压一 定 时 , 功 则
网 的运 行 中 , 我们 所 希 望 的 是 功率 因数 越 大 越好 , 如
耗工 作 十分重 视 , 制定 了要 在 “ 十一 五 ” 期问 能耗 降 低 2 %的工 作 目标 。 为此 , 油 六 厂 提 } 0 采 “了“ 像 抓 安 要 全那 样抓 节 能 ” 的丁作 指 导 思 想 . 并在 2 0 年 开 始实 08 施 电能 的分 矿计 量 , 大地 调 动全 员节 电 的积极性 。 极
要 求 发 电机 与 变压 器 的 容量 也 就越 大 , 因此 , 电机 发 与变压器 的投 资也就越 高 。
222 铜损 大 ._
因 数 值 , 路 功 率 因 数 最 高 的 是 0 3 , 低 的 是 线 . 3最 9 0 8 6k 路 的 功率 因数平 均 值是 07 。 国家 电 网 . , V线 4 . 《 6
公 司 电力 系统 无功 补偿 配置 技术 原则 》 第八 章第 二条
明确 规定 : 电 网的无 功补 偿 以配 电变压器 低压 侧集 配
中补 偿 为主 , 以高 压补 偿为 辅 。配 电变压器 的无 功补 偿装 置容 量可按 变 压器最 大负 载率 为 7 % , 荷 自然 5 负 功率 因数 为 08 考 虑 , 偿到 变压器 最 大负荷 时其高 .5 补
2 1 年第5 0D 期 1 3出版 0)
P— —用 电负荷 的有 功负 荷 ;
— —
越 小 , 线路 电压 降就越小 。 则
线 电压 。
可 见 , 电 电流 厶与功率 因数成 反 比。 供
我 们知 道 , 电机与变 压 器 的额 定 容量都 是 正 比 发
3 线路功率因数现状及其原因分析 6 V k
由此 可见 , 备 的铜损 正 比于 电流 的平 方 , 而 部 是感 性 负荷 , 三相 异 步 电动 机 , 高压 注 水 电动 设 从 即 如
站 螺 电泵 电动 反 比于功 率 因数 的平 方 , 率 因数 越低 , 电气 设 备 机 、 问各 种 泵 的 电动 机 、 杆 泵 电动 机 、 功 则 抽 且 中的铜 损就越 大 , 效率 也就 越低 , 此相 似 , 与 当系统 的 机 、 油 机 电动 机 均是 感 性 负荷 , 抽 油机 电动机 负 荷 极低 , 均 只有 3 %, 了满 足抽 油 机井 启 动力 短 平 0 为 功 率 因数低 时 , 于传 递 同样 的功率 , 电流 加大 , 对 则 所 电动 机配 置容 量较 大 , 油机 正常 运转后 , 抽 所 以若 导 线尺 寸相 同 , 电能传输 系统 意 味着有 更大 的 的需 要 , 则 一 0k 这 能量 损 失 , 者说 , 于 同样 的能量损 失 , 或 对 要求 更粗 的 需功 率极 低 , 般 不足 1 V, 样造 成 电动 机 的严 重