油田配網自動化技術的應用

【摘 要】本文介紹了，自2004年開始我廠對油田進行配網自動化改造，至目前已建成配網主站系統1套，配網子站系統4套，FTU遠程終端控制裝置169套的使用情況。該系統投入運行后實現了油田配電網運行數據采集和監(jiān)控、線路GPS巡檢管理、電力設備圖形化管理，為管理部門提供可靠的輔助決策數據，并著重對FTU遠程終端控制裝置在我廠應用效果進行分析，闡述FTU在線路故障時進行故障檢測、定位和隔離，排除故障后及時為故障區(qū)恢復供電。配網自動化系統為油田節(jié)能工作奠定了基礎。

【關鍵詞】FTU;GPS巡檢;圖形化管理

一、概述

配網自動化系統可以極大地提高供電可靠性，縮短故障時間，改善電壓質量，并可減輕運行人員的勞動強度；可以使運行人員經常地掌握配電系統的狀態(tài)（如系統的構成，開關的開合狀態(tài)，負荷電流，事故發(fā)生的情況等）；可以使配電系統在停電時（包括事故停電和施工停電）能夠顯示開關的狀況，計算停電后恢復送電的方法，并自動進行開關的操作，從而使配電系統的運行和維護合理化，并可迅速處理用戶和系統的一切反應。同時，還可以提高整個配電系統的管理水平，提高工作效率。

1.配網自動化系統構成

目前油田網自動化系統結構分為主站、子站和FTU遠程終端控制裝置，其中主站系統安置在電工大隊調度室，子站系統設置在變電所，FTU遠程終端控制裝置與真空開關配合安裝在線路上。

2.配網自動化的主要功能

配網自動化主要功能包括：（1）FTU配網自動化系統的遠程終端控制裝置；（2）GPS巡線系統；（3）圖形化管理系統主要功能。

二、配網自動化系統使用情況

1.配網自動化系統安裝情況

自2004年至2006年我廠對配電網進行配網自動化系統改造，共建成配網自動化主站系統1套，配電自動化子站系統4套，FTU遠程終端控制裝置169套，涉及10kV配電支線169條，控制10kV真空開關169臺。

2.配網自動化系統運行效果及評價

油田配網自動化系統自投運以來，通訊良好，數據采集準確，運行穩(wěn)定可靠，提高了我廠配網自動化水平。

（1）故障診定準確，FTU動作及時，挽回經濟損失

我廠主力區(qū)塊部分配電網由于進行配網自動化改造，FTU遠程終端控制裝置在配電網出現速斷跳閘故障時及時動作，縮小停電區(qū)域，減少故障對原油產量的影響。同時配網自動化系統通過對線路故障時電網運行數據進行分析，迅速確定故障區(qū)域和故障原因，為快速排除故障，迅速恢復供電贏得寶貴時間，節(jié)省大量人力、物力，為油田挽回了大量經濟損失。下面以1#干線和2#干線2009年6月至9月運行情況為例進行對比和分析。

可以看出，1#干線由于沒有進行配網自動化改造，在線路支線出現故障時導致配電干線速斷跳閘，從故障查找、處理和恢復供電平均用時約為5.6h，故障查找處理人數6人（一個班），單次故障影響產量約為21t。2#干線的17條支線均安裝FTU遠程終端控制裝置，這些FTU遠程終端控制裝置在支線發(fā)生故障時及時控制真空斷路器動作，將支線電路與配電干線迅速隔離，檢修人員從故障查找、處理到恢復供電平均用時僅為1.6h，單次故障查找處理人數3人，單次故障影響產量約為0.6t。

2009年6月份至9月份，我廠FTU遠程終端控制裝置共計動作44次，恢復供電平均用時1.6h，每次減少停電時間約4h，減少停電油井50口，以單井日產原油1.5t計算，共計挽回原油產量550t。

（2）實現線路GPS巡檢

配網自動化系統投運后，巡檢人員攜帶便攜式GPS設備，通過移動GPS進行信息采集，系統自動生成設備點位，統一構建設備庫，對電力設備設施進行靜態(tài)和動態(tài)的管理，前方巡檢人員可及時準確記錄配電線路巡檢結果，在線路發(fā)生故障時，可更好、更快上報故障點位置，及時排除故障，并由后方控制人員進行操作，迅速實現故障區(qū)域的恢復供電，保障油田生產的正常運行。

（3）圖形化集中管理

該系統將供配電網所有設備設施全部圖形化顯示，操作人員可以全圖形、多窗口顯示，畫面可進行無級縮放、平滑移動和快速漫游，并能靈活、方便使用畫面編輯器，可在線編輯、修改、拷貝、存儲任意大小的畫面，提供配電網圖形常用圖元，允許操作人員生成自己的圖元類型，存于圖元庫中以供使用，支持多用戶并發(fā)在線維護圖形系統，保證系統圖形的一致性和最新版本。

（4）為管理部門提供可靠的輔助決策數據

通過饋線自動化終端系統采集配電線路潮流參數和開關的運行狀態(tài)，使生產和管理人員及時掌握配電網運行動態(tài)，運行人員在后臺主站即可進行線路開關的分合閘操作，改變電網的運行方式。

三、結論

1.提高配電網自動化水平，保障油田生產供電穩(wěn)定可靠

在配電線路出現故障時FTU遠程終端控制裝置及時動作，將故障區(qū)域與非故障區(qū)域隔離，減少停產油井，挽回大量經濟損失，并根據配電網運行參數準確診斷故障性質，定位故障區(qū)域，為快速排除故障恢復供電提供有力保障。

2.配網自動化系統適應油田配電網發(fā)展需要

隨著油田開發(fā)的深入，采油技術在不斷發(fā)展提高，油田對配電網供電質量、運行可靠性和自動化水平要求也不斷提高。配網自動化系統提高配電網自動化水平，改善供電質量，加強配電網運行的安全性和可靠性。

參考文獻

[1]孟祥忠，王博.電力系統自動化.北京大學出版社，2006

[2]馬永翔，王世榮.電力系統繼電保護.北京大學出版社，2006