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油田电力系统连锁故障分析与研究

2019-10-21张开典

中国电气工程学报 2019年21期
关键词:油田检修电力系统

张开典

摘要:油田电力系统会承受最大的负荷,一旦油田电力系统在局部产生故障的时候必然会导致整个回路产生反应,在此情形下,就会出现连锁故障效应,而连锁故障效应的出现会导致整个电力系统出现崩溃现象。因此必须要针对整个油田电力系统做好故障分析、检测以及检修等工作,这样才能让油田电力系统实际的路径可靠性以及安全性得到有效提升,才能进一步提升企业的经济效益。

关键词:油田;电力系统;连锁故障;检修

引言

油田在实际生产作业过程中会应用到大量的用电设备,因此通常情况下,油田电力系统都会产生较大负荷,由于油田生产作业的特殊性及重要性,必须要充分保证油田电力系统能够持续保持良好运行状态,与此同时还要让电力系统的运行安全性以及可靠性得到有效提升,这样才能满足油田企业实际生产需求。但是由于油田电力系统在实际运行过程中会受到各种因素的影响,导致其经常会出现连锁故障效应,从而出现大面积停电问题,在此情形下,就必须要针对整个油田电力系统的供电安全性以及稳定性进行进一步改善。

1 连锁故障对电力系统的影响分析

大雾、雨、雷电、风等一些自然因素都会导致电力系统出现故障[1],而其中雷电因素是最难实现有效预防的一种,对于电力系统以及整个输电网络来说,在实际运行过程中有很大几率会遭受到雷击的影响。当输电线路在遭受到雷击之后,所产生的雷电波会直接进入到变电站中,这样就会多变电站的实际供配电状况产生直接的影响,因此在输电线路的运行过程中必须要实现对雷击过电压的有效限制,这样才能充分保证整个电力系统实现安全、稳定运行。

对于油田电力系统来说,一旦其在运行过程中发生了连锁故障就很可能会导致电力系统出现崩溃现象。连锁故障对油田电力系统产生影响主要有连续故障、快速连锁故障、系统停电、恢复控制等4个阶段[2]。当电力系统再遭受到连锁故障的影响之后会经历一段时间才会出现整个电力系统崩溃现象,因此完全可以在系统产生故障的整个过程中采取一些有效措施进行合理控制,以此来避免油田电力系统出现大面积停电事故。

2 连锁故障分析与检修

2.1 模式搜索法

针对电力系统故障进行分析处理以及计算的过程中应用模式搜索法主要有解析法、随机模拟法、状态空间法等几种[3]。

2.1.1 解析法

在实际针对连续参数进行处理的过程中并不能够应用解析法,因此在实际针对油田电力系统连锁故障进行处理过程中应用解析法非常复杂。为了能够进一步提升解析法在实际应用过程中的处理效率,在具体处理过程中通常都会合理的利用Q-reduction和tie—cutting这两种指标,在此基础上,就能够充分利用计算机模拟仿真来实现对整个电力系统的有效分析,进一步提升电力故障点以及具体故障原因的查找效率。

1.1.2 随机模拟法

在针对电力系统连续故障进行分析计算的过程中应用随机模拟法主要是通过将数学理论与概率方法相结合并建立起有效数学模型,在此基础上充分利用概率抽样分析方法来实现对电力系统故障点的快速甄别。在建立起相关的数学模型之后,充分结合故障实际发生的烈度、可能的故障点位以及具体产生故障的时间等相关参数载入模型之后,就能够实现对电力故障模式的快速分析。为了能够让模型分析方法在实际运用过程中的效果得到有效提升,在实际进行概率模拟仿真的时候必须要对油田电力系统连锁产生的过载效应以及电力设备的具体保护动作等多种因素进行充分考虑,这样才能够让整个故障分析以及处理系统更加趋于完善,并通过科学分析保障整个油田电力系统实现稳定运行。

1.1.3 综合分析法

综合分析法主要是将解析法、随机模拟法以及状态空间法多种模拟方法进行有效综合,在此基础上来实现对流程电力系统较为严重的连锁故障模式快速、自动的筛选,将整个电力系统所产生的所有故障因素以及各种电力设备实际问题置于整个大环境下进行有效解决,在此基础上就能够实现对油田电力系统连续故障模式的交替计算以及潮流等处理。在实际针对对整个油田电力系统产生较大影响的连锁故障进行分析处理的过程中充分利用综合分析法能够实现对其故障模式的有效甄别。但是,油田电力系统在实际的运行过程中很少会产生大规模的连锁故障现象,因此一旦出现大规模连锁故障现象传统模式下的模拟分析与计算并不能够得到很好的适用,因此必须要交状态空间法以及网络分析法进行有效结合之后才能够实现对大型电器故障的有效分析。

2 模型分析法

当油田电力系统在产生连锁故障之后,为了能够快速的甄别出故障地点以及具体产生故障的原因,并实现对连锁故障的有效控制,就必须要针对整个油田电力系统网络建立起简化之后的模型。在实际中的一个电力系统延续故障模型进行分析的过程,通常情况下都会应用到OPA模型、CASCADE模型等几种模型分析方法[4],将相关的故障参数已输入到模型之后,就能够实现对整个油田电力系统故障连接系统对有效判断。这样当油田电力系统在实际运行过程中一旦其负荷超出了临界系统的上限,那么整个油田电力系统产生连锁故障就会呈现出冥律的分布方式,针对冥律的具体规律进行深入分析之后,就能够实现对油田电力系统连锁故障的预分析。

2 油田电力系统连续故障检修分析

2.1 连续故障排查分析

2.1.1 数据质量的分析

针对油田电力系统中各种电力设备不同时期的状态断面进行有效整合之后就能够实现对整个电力系统中各种用电设备状态的互相检测比对;

2.1.2 历史时刻的查询

通过历史时刻查询能够让整个电力系统中各种电力设备数据实现有效存储,并能够进行及时的数據调取,与此同时还能够针对各种用电设备历史状态数据进行及时查询。

2.1.3 未来断面预测

在上述几个步骤的基础上,系统能够实现对整个电力系统中各种设备状态变化相关信息的自动收集,并通过智能化的推演,对整个电力系统未来某一个时间段内具体的调度操作进行推测,这样就能够实现对油田电力系统在未来某一个时刻设备断面的有效预测。

2.2 变电设备进修

在实际针对油田电力系统备件设备进行整修的过程中必须要对其运行可靠性具体要求以及设备的使用寿命进行充分考虑。整个电力系统在春季都会处于一个用电的高峰期,还是油田的各种用电设备实际用电量也在不断增加,如果仅仅采取常规的预防性检修不能充分保证电力系统的可靠运行,一旦在油田生产过程中发生供电故障,就会对整个电力系统的运行产生的巨大影响。在实际进行变电设备检修不能仅仅以实际的供电需求作为进行依据。要针对所有的变电设备实施严格的状态进行,这样才能全面提升各种变电设备的检修质量,才能充分保证整个油田电力系统实现稳定运行。

3 结束语

油田电网系统在一个生产作业过程中发挥出了重要作用,因此必须要针对整个低的电力系统做好预防措施,这样才能全面提升及安全性。

参考文献

[1]闫丽梅,赵国成,陈娟,安小龙,张艳,薛晨光. 基于GIS的大庆油田电力系统连锁过负荷故障分析系统[J]. 电力系统保护与控制,2010,38(23):75-81.

[2]王涛,王兴武,顾雪平,贾京华. 基于概率及结构重要度的电力系统事故链模型与仿真[J]. 电力自动化设备,2013,33(07):51-56.

[3]杨亚军,刘斌. 油田电力系统连锁故障与检修探析[J]. 科技与企业,2014(05):269.

[4]陈娟,安晓龙,王大鹏. 大庆油田电网连锁故障分析研究[J]. 科学技术与工程,2011,11(16):3650-3653+3663.

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