电网用电管理系统优化和管理

目录

一、前言

二、2012年电网管理现状

（一）滨南配电网和设备现状

（二）电网管理存在问题分析

三、节能管理措施和潜力分析

（一）输配电环节节能措施及潜力分析（二）用电环节节能措施及潜力分析

四、取得的成果

五、结束语

一、前言

众所周知, 提液是油田企业上产的主要手段, 没有电力保障则油田生产无法维系; 但若不对电耗加以有效控制( 电费一般占油气开发操作成本的 30%以上), 降本增效又成为一句空话。伴随老油田稠油区块以及注聚区块开采等三次采油规模的扩大，电费控制与原油生产之间的矛盾越来越突出，如何做好电力系统管理工作已成为油田企业实现可持续发展的一个重大课题。一方面，油田的发展必须重点抓紧、抓好电网的建设和发展，要把电网的建设摆到一个重要的位臵，只有发展电网才能为油田分散的能源开发提供连续供电的条件；另一方面，节能降耗和污染减排是“十一五”期间一项全社会任务，是构建和谐社会的重要因素。国家在“十一五”规划中提出2010年单位GDP能耗下降20％，这个任务非常艰巨。抓好油田能源生产中的节能降耗，要从降低发电能耗，优化调度模式，降低综合线损，电网规划优化，电力变压器节能，电网无功配臵优化，用电需求侧管理，改变用户用电方式，提高终端用电效率等多方面入手。油田的发展需要电力系统运行的优化，孤岛采油厂配电网系统属于次级末端电网，目前由输送环节和用电环节组成。输电环节由10kV或6kV电力线路、电缆、变压器等构成；用电环节由各类异步电动机及其控制装臵、变压器、电阻类用电设备等组成。因此，孤岛电网节能的潜力可以从这两个环节入手分析。

二、2012年电网管理现状

（一）滨南配电网和设备现状

孤岛采油厂 6kV线路78条，共计658.3km，其中：运行5-10年的线路12条，112.7km；运行10-20年的线路17条，136.2km；运行20年以上的线路49条，409.4km。电杆13669基，变压器2049台，总容量298435kVA，配网开关56套，带大站45个，带油井2012口，开井数1600多口，日液量3.4万方，油量6600余吨，高压计量装臵231套，单井计量装臵近857台。

（二）孤岛电网管理存在问题分析

1、线路老化抗灾能力下降同时网损增加

孤岛电网已建成30多年，大部分线路由于运行年限过长，自然损坏程度较高，存在电杆老化裂纹、导线锈蚀、断股、拉线老化等现象，目前还有409.4公里的线路已经运行20多年以上，都不同程度地存在着电杆裂纹，导线、拉线腐蚀，金具老化等现象，长期运行造成线路氧化严重，部分导线及打火线呈粉质化，阻抗加大，造成线损偏高。

2、存在结构不合理运行部经济的线路

线路的经济合理运行方式应该是短线路、轻负荷,但是由于孤岛油井的大面积开发，新井不断往外延伸，还有10公里以上的14条，其中垦90南线、孤南2东线达到了20公里以上，因油井较多负荷较重，造成线路负荷大，线路损耗高。

3、配电变压器等的选型问题。

在变压器的选型问题中，存在变压器容量太大、太小的情况，变压器容量太大，出现"大马拉小车"现象，变压器不能充分利用，空载损耗增加。太小会引起过负荷运行，过载损耗增加。另外，还存在一小部分能耗较高的变压器、普通电机及控制柜。

4、线路无功补偿存在问题

孤岛电网只有对60%的重点线路进行了无功补偿，一些注水电机线路和负荷频繁调整的线路没有进行补偿，并且随着线路上感应电动机和其他感性用电设备增多，除吸收系统的有功功率外，还需要电力系统共给大量的无功，并经过多级送电线路、变压器的输送和转换，造成无功功率的损耗，使得电网功率因数下降；只有60%的配电线路的电容运行良好,功率因数达到了0.85以上。由于近年来高压电容的逐步老化和损坏，我厂6kV线路的功率因数正逐年下降，须对老化电容进行更

5、配网自动化瘫痪

自2001年开始进行6KV配网自动化建设至今，共安装FTU56台，开关66台，构建了34条双电源供电环网线路。近年来，由于维护投入不足，配网自动化站端系统硬件故障频繁。主要包括服务器电源模块损坏、死机、软件系统瘫痪，线路开关老化以及二次故障等问题。配网自动化的瘫痪导致我厂的电力管理手段大幅下降，故障查找、故障隔离、故障恢复的时间都大幅上升，制约采油厂电网的平稳运行。

三、用电管理措施和效果分析

2011年，针对以上问题，我们加大科技投入和技术改造力度，加强用电管理职能，开展节能降损活动，深挖内部潜力，实施电网全面经济运行，减少网络损耗，提高供电的可靠性，主要措施如下：

（一）技术措施和效果分析

1、增加无功补偿，提高线路功率因数 (1)无功补偿的原理

图3 无功补偿原理图

单相电容的阻抗

并联电容器的工作电流 电容器的容量与电容值的关系

单相 s

三相

Q(千乏)

视在功率 S =UI 千伏安 有功功率 P =UIR 无功功率 Q=UIL

功率因数 P （千瓦）

因为电力负载都是大部分感性的，并联电容器，增加容性电流，

U

C

I I

fC

X C π21

=

p

C

p

C CU f X U I π2==2

2p p C fCU U I Q π==ϕ

I

I S P

R ==ϕcos ϕ

cos ⨯⨯=I U ϕsin ⨯⨯=I U 2323CU f U I Q C π==22Q P S +=

把感性负载抵消掉，增加有功功率，提高功率因数。

（2）补偿方案

按照"分级补偿，就地平衡"的原则，对功率因数低、无功负荷大，功率因数达不到0.85的线路的15条6kV线路在适当地点安装补偿电容器，进行分散补偿，共安装电容器2500kvar。

表2 2011年线路电容补偿施工安装方案

补偿方式采用集中固定补偿，补偿点主要是放在线路负荷的中心点。