薩北油田電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的探討

李勇（大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠）

薩北油田電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的探討

李勇（大慶油田有限責(zé)任公司第三采油廠）

根據(jù)薩北油田電網(wǎng)的運(yùn)行現(xiàn)狀，分析了電網(wǎng)調(diào)度降低電力系統(tǒng)損耗需要考慮的問題，并從電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度管理的角度提出了建設(shè)科學(xué)高效的電網(wǎng)運(yùn)行指揮中心，充分運(yùn)用可行的配電系統(tǒng)降損節(jié)能的措施，最大限度降低電網(wǎng)損耗，提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，達(dá)到電網(wǎng)安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行的目標(biāo)。

電網(wǎng) 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 電網(wǎng)調(diào)度 損耗

薩北油田供配電系統(tǒng)自身運(yùn)行損耗占3%左右，每年折合電量近3×104kWh，是造成企業(yè)能耗和生產(chǎn)成本居高不下的原因之一。因此挖掘供配電系統(tǒng)節(jié)電潛力，實(shí)施電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理，降低電網(wǎng)運(yùn)行損耗，提高電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效率具有其必要性和緊迫性。

電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行又稱為電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度，主要包括變壓器及電力線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。它的基本原則是：在保證電力系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行和滿足電能質(zhì)量、用電需要的前提下，根據(jù)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的基本原理，依靠電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度管理的可行性措施，在傳輸相同電量的情況下，實(shí)現(xiàn)降低系統(tǒng)損耗，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

1 電網(wǎng)調(diào)度必須考慮的問題

薩北油田地處北疆，氣候環(huán)境相對惡劣，冬夏溫差大，又經(jīng)常遭遇雷雨、大風(fēng)、大雪、冰凌等惡劣天氣，造成電力故障頻發(fā)。同時薩北油田分布著許多原油外輸站、脫水轉(zhuǎn)油站等重要負(fù)荷，必須保證雙電源回路供電。如果發(fā)生電力系統(tǒng)失電或上級電源因故障跳閘，將會對油田正常、安全生產(chǎn)帶來很大的影響。因此，減少故障發(fā)生時的停電范圍和停電時間，加強(qiáng)電網(wǎng)調(diào)度科學(xué)指揮應(yīng)急處理故障的能力，不僅能快速恢復(fù)電網(wǎng)供電，而且能降低電網(wǎng)損耗，提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的效益。

2 電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行措施

只有建設(shè)科學(xué)高效的電網(wǎng)運(yùn)行指揮中心，運(yùn)用可行的調(diào)度管理手段，加強(qiáng)安全技術(shù)與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析管理，才能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，具體措施如下。

2.1 調(diào)節(jié)無功功率，提高電壓質(zhì)量[1]

薩北油田已建35 kV變電所21座，變電所6 kV母線電壓隨著負(fù)荷波動較大。晚上居民用電高峰時段、冬季鍋爐運(yùn)行期間和注水電動機(jī)啟運(yùn)過程中，6 kV母線電壓數(shù)值會降低0.1～0.2 kV；低谷時段，變電所6 kV母線電壓數(shù)值會上升0.1～0.2 kV，相對處于偏高水平。電網(wǎng)調(diào)度可針對不同階段的電壓變化和功率因數(shù)變化，分時段地對無功補(bǔ)償設(shè)備合理投切，從而實(shí)現(xiàn)充分利用無功電源、改善電壓質(zhì)量和減少網(wǎng)絡(luò)有功損耗的目的。

2.2 加強(qiáng)無功運(yùn)行管理，提高電網(wǎng)功率因數(shù)

電網(wǎng)調(diào)度可通過對35 kV變電所無功功率運(yùn)行數(shù)據(jù)的詳細(xì)分析，掌握無功負(fù)荷運(yùn)行規(guī)律。例如薩北油田北七變電所3臺高壓注水電動機(jī)停運(yùn)，6 kV母線電壓升高到6.6 kV，電容器組無法投運(yùn)，母線功率因數(shù)僅為0.76。調(diào)整主變有載分接開關(guān)自動控制器也達(dá)不到要求，電網(wǎng)調(diào)度立刻與上級調(diào)度聯(lián)系，調(diào)節(jié)上級電源系統(tǒng)電壓，使北七變電所6 kV母線電壓保持在6.3 kV。投入一組電容器后功率因數(shù)提升至0.97，從而降低了電網(wǎng)無功損耗。

在無功運(yùn)行管理方面，重點(diǎn)做好以下工作：1）在用電量大、功率因數(shù)接近1的變電所加裝雙向無功電度表，適時調(diào)整電容器投切。

2）對無功補(bǔ)償容量不合適的變電所，應(yīng)通過加裝或減少電容器臺數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

3）要保證加裝在6 kV線路的無功補(bǔ)償裝置的完好率和投運(yùn)率。

4）要求油田電網(wǎng)轉(zhuǎn)供電企業(yè)加裝電容器組和無功電能表，并進(jìn)行檢查考核，予以獎罰。

2.3 確定合理的運(yùn)行方式，加強(qiáng)潮流分析

薩北油田電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式主要是確定變電所（站）用變壓器最佳的運(yùn)行組合方式和最佳負(fù)荷率以及環(huán)網(wǎng)線路在哪一點(diǎn)開環(huán)運(yùn)行。

2.3.1 變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

1）通過變壓器經(jīng)濟(jì)負(fù)載系數(shù)計(jì)算和可靠性論證，薩北油田有11座變電所直配站用變壓器負(fù)荷小于臨界負(fù)荷，冷備用1臺變壓器較為經(jīng)濟(jì)；電網(wǎng)調(diào)度將停運(yùn)變壓器變電所開關(guān)熱備用，當(dāng)運(yùn)行變壓器出現(xiàn)故障或檢修時，電網(wǎng)調(diào)度下令將運(yùn)行變壓器停運(yùn)，備用變壓器投入運(yùn)行，滿足了供電的可靠性。

2）平衡變壓器三相負(fù)荷，降低變壓器損耗。薩北油田運(yùn)行負(fù)荷峰谷差較大，應(yīng)定期進(jìn)行電力變壓器三相負(fù)荷的測定和調(diào)整，嚴(yán)格控制電力變壓器低壓電流的不平衡度低于10%。

3）對于關(guān)停、大修采油井，要及時拉開變壓器高壓側(cè)刀閘，將變壓器停用。

4）調(diào)整“大馬拉小車”的變壓器，使之容量與用電負(fù)荷相匹配。

2.3.2 配電線路的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

1）環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)按經(jīng)濟(jì)功率的分布選擇網(wǎng)絡(luò)的斷開點(diǎn)。薩北油田電網(wǎng)屬于環(huán)形供電網(wǎng)絡(luò)，聯(lián)系兩個變電所的6 kV聯(lián)絡(luò)線和手拉手開關(guān)線路正常需要斷開運(yùn)行。電網(wǎng)調(diào)度根據(jù)兩側(cè)壓降基本相等和網(wǎng)損計(jì)算結(jié)果，并考慮安全性和可靠性的原則，確定每條線路的經(jīng)濟(jì)功率斷開點(diǎn)。

2）加快電網(wǎng)技術(shù)改造，合理改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。薩北油田電網(wǎng)有204條6 kV供電線路，存在著供電半徑過長、交叉跨越、迂回供電問題，達(dá)不到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式，因此必須加快改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化供電線路，縮短供電半徑，降低電網(wǎng)損耗。

2.4 合理安排檢修計(jì)劃，加強(qiáng)流程管理與考核[2]

當(dāng)線路或開關(guān)檢修時，其線路負(fù)荷轉(zhuǎn)由其他線路供電，造成另一條線路負(fù)荷增大，線損增大，因此，電網(wǎng)調(diào)度應(yīng)盡可能減少停電次數(shù)，合理安排停電檢修計(jì)劃。

1）做好多項(xiàng)檢修配合工作。安排檢修計(jì)劃時，應(yīng)盡可能將檢修、基建產(chǎn)能、更換變壓器等工作一次安排完成，一個電氣回路的一、二次設(shè)備同步檢修；避免事先可預(yù)見的重復(fù)停電。

2）嚴(yán)格執(zhí)行停電計(jì)劃，不得隨意延長線路或變電設(shè)備的停電時間。電網(wǎng)調(diào)度應(yīng)及時關(guān)注檢修進(jìn)展情況，主動與檢修部門聯(lián)系，做好流程管理，在停電設(shè)備檢修工作結(jié)束后盡快恢復(fù)送電，以減少電網(wǎng)非正常運(yùn)行時間，降低檢修方式下的網(wǎng)損。

3）將檢修計(jì)劃和相關(guān)變電所主變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間結(jié)合起來，使線路停電檢修后，變電所主變負(fù)荷在主變經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間內(nèi)。

2.5 加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)分析，完善事故預(yù)案工作

充分利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)手段，建立第三采油廠電網(wǎng)調(diào)度協(xié)同辦公平臺，加強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)的整理、分析，找出影響電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的因素和問題，并制定改進(jìn)措施。

2.6 加快建設(shè)油田數(shù)字化電網(wǎng)進(jìn)程，提高電網(wǎng)調(diào)度自動化水平

薩北油田在20條6 kV配電線路安裝150套FTU裝置，自動采集數(shù)據(jù)并上傳到電力調(diào)度主站，實(shí)現(xiàn)SCADA功能。通過電網(wǎng)分析應(yīng)用軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、潮流?jì)算，為制定合理的運(yùn)行方式提供科學(xué)依據(jù)。同時利用電網(wǎng)優(yōu)化自動化系統(tǒng)還可以大大縮短操作時間和事故處理時間，減少人力、物力和資源的浪費(fèi)。

3 結(jié)束語

薩北油田電網(wǎng)規(guī)模大，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理難度大，電網(wǎng)調(diào)度必須針對本地區(qū)電網(wǎng)運(yùn)行方式和負(fù)荷增長趨勢，進(jìn)行電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行措施擇優(yōu)化、有序化的研究與應(yīng)用。只有從根本上認(rèn)識到電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行科學(xué)性、系統(tǒng)性、實(shí)用性、效益性的重要，才能提高電網(wǎng)管理水平，有效實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，達(dá)到降低系統(tǒng)損耗的目的。

[1]蔣文泉.縣級電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度管理的研究[J].中小企業(yè)管理與科技,2009(10).

[2]周英.淺談110 kV電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度現(xiàn)狀及提高辦法[J].機(jī)電信息,2010（12）.

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.01.006

李勇，2002年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院，工程師，從事電網(wǎng)運(yùn)行管理工作，E-mail：liyong-a@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶油田第三采油廠生產(chǎn)運(yùn)行部，163113。

2011-11-03)