油田電力系統(tǒng)連鎖故障分析與研究

張開典

摘要：油田電力系統(tǒng)會承受最大的負(fù)荷，一旦油田電力系統(tǒng)在局部產(chǎn)生故障的時候必然會導(dǎo)致整個回路產(chǎn)生反應(yīng)，在此情形下，就會出現(xiàn)連鎖故障效應(yīng)，而連鎖故障效應(yīng)的出現(xiàn)會導(dǎo)致整個電力系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰現(xiàn)象。因此必須要針對整個油田電力系統(tǒng)做好故障分析、檢測以及檢修等工作，這樣才能讓油田電力系統(tǒng)實際的路徑可靠性以及安全性得到有效提升，才能進一步提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：油田;電力系統(tǒng);連鎖故障;檢修

引言

油田在實際生產(chǎn)作業(yè)過程中會應(yīng)用到大量的用電設(shè)備，因此通常情況下，油田電力系統(tǒng)都會產(chǎn)生較大負(fù)荷，由于油田生產(chǎn)作業(yè)的特殊性及重要性，必須要充分保證油田電力系統(tǒng)能夠持續(xù)保持良好運行狀態(tài)，與此同時還要讓電力系統(tǒng)的運行安全性以及可靠性得到有效提升，這樣才能滿足油田企業(yè)實際生產(chǎn)需求。但是由于油田電力系統(tǒng)在實際運行過程中會受到各種因素的影響，導(dǎo)致其經(jīng)常會出現(xiàn)連鎖故障效應(yīng)，從而出現(xiàn)大面積停電問題，在此情形下，就必須要針對整個油田電力系統(tǒng)的供電安全性以及穩(wěn)定性進行進一步改善。

1 連鎖故障對電力系統(tǒng)的影響分析

大霧、雨、雷電、風(fēng)等一些自然因素都會導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障[1]，而其中雷電因素是最難實現(xiàn)有效預(yù)防的一種，對于電力系統(tǒng)以及整個輸電網(wǎng)絡(luò)來說，在實際運行過程中有很大幾率會遭受到雷擊的影響。當(dāng)輸電線路在遭受到雷擊之后，所產(chǎn)生的雷電波會直接進入到變電站中，這樣就會多變電站的實際供配電狀況產(chǎn)生直接的影響，因此在輸電線路的運行過程中必須要實現(xiàn)對雷擊過電壓的有效限制，這樣才能充分保證整個電力系統(tǒng)實現(xiàn)安全、穩(wěn)定運行。

對于油田電力系統(tǒng)來說，一旦其在運行過程中發(fā)生了連鎖故障就很可能會導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰現(xiàn)象。連鎖故障對油田電力系統(tǒng)產(chǎn)生影響主要有連續(xù)故障、快速連鎖故障、系統(tǒng)停電、恢復(fù)控制等4個階段[2]。當(dāng)電力系統(tǒng)再遭受到連鎖故障的影響之后會經(jīng)歷一段時間才會出現(xiàn)整個電力系統(tǒng)崩潰現(xiàn)象，因此完全可以在系統(tǒng)產(chǎn)生故障的整個過程中采取一些有效措施進行合理控制，以此來避免油田電力系統(tǒng)出現(xiàn)大面積停電事故。

2 連鎖故障分析與檢修

2.1 模式搜索法

針對電力系統(tǒng)故障進行分析處理以及計算的過程中應(yīng)用模式搜索法主要有解析法、隨機模擬法、狀態(tài)空間法等幾種[3]。

2.1.1 解析法

在實際針對連續(xù)參數(shù)進行處理的過程中并不能夠應(yīng)用解析法，因此在實際針對油田電力系統(tǒng)連鎖故障進行處理過程中應(yīng)用解析法非常復(fù)雜。為了能夠進一步提升解析法在實際應(yīng)用過程中的處理效率，在具體處理過程中通常都會合理的利用Q-reduction和tie—cutting這兩種指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上，就能夠充分利用計算機模擬仿真來實現(xiàn)對整個電力系統(tǒng)的有效分析，進一步提升電力故障點以及具體故障原因的查找效率。

1.1.2 隨機模擬法

在針對電力系統(tǒng)連續(xù)故障進行分析計算的過程中應(yīng)用隨機模擬法主要是通過將數(shù)學(xué)理論與概率方法相結(jié)合并建立起有效數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上充分利用概率抽樣分析方法來實現(xiàn)對電力系統(tǒng)故障點的快速甄別。在建立起相關(guān)的數(shù)學(xué)模型之后，充分結(jié)合故障實際發(fā)生的烈度、可能的故障點位以及具體產(chǎn)生故障的時間等相關(guān)參數(shù)載入模型之后，就能夠?qū)崿F(xiàn)對電力故障模式的快速分析。為了能夠讓模型分析方法在實際運用過程中的效果得到有效提升，在實際進行概率模擬仿真的時候必須要對油田電力系統(tǒng)連鎖產(chǎn)生的過載效應(yīng)以及電力設(shè)備的具體保護動作等多種因素進行充分考慮，這樣才能夠讓整個故障分析以及處理系統(tǒng)更加趨于完善，并通過科學(xué)分析保障整個油田電力系統(tǒng)實現(xiàn)穩(wěn)定運行。

1.1.3 綜合分析法

綜合分析法主要是將解析法、隨機模擬法以及狀態(tài)空間法多種模擬方法進行有效綜合，在此基礎(chǔ)上來實現(xiàn)對流程電力系統(tǒng)較為嚴(yán)重的連鎖故障模式快速、自動的篩選，將整個電力系統(tǒng)所產(chǎn)生的所有故障因素以及各種電力設(shè)備實際問題置于整個大環(huán)境下進行有效解決，在此基礎(chǔ)上就能夠?qū)崿F(xiàn)對油田電力系統(tǒng)連續(xù)故障模式的交替計算以及潮流等處理。在實際針對對整個油田電力系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響的連鎖故障進行分析處理的過程中充分利用綜合分析法能夠?qū)崿F(xiàn)對其故障模式的有效甄別。但是，油田電力系統(tǒng)在實際的運行過程中很少會產(chǎn)生大規(guī)模的連鎖故障現(xiàn)象，因此一旦出現(xiàn)大規(guī)模連鎖故障現(xiàn)象傳統(tǒng)模式下的模擬分析與計算并不能夠得到很好的適用，因此必須要交狀態(tài)空間法以及網(wǎng)絡(luò)分析法進行有效結(jié)合之后才能夠?qū)崿F(xiàn)對大型電器故障的有效分析。

2 模型分析法

當(dāng)油田電力系統(tǒng)在產(chǎn)生連鎖故障之后，為了能夠快速的甄別出故障地點以及具體產(chǎn)生故障的原因，并實現(xiàn)對連鎖故障的有效控制，就必須要針對整個油田電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建立起簡化之后的模型。在實際中的一個電力系統(tǒng)延續(xù)故障模型進行分析的過程，通常情況下都會應(yīng)用到OPA模型、CASCADE模型等幾種模型分析方法[4]，將相關(guān)的故障參數(shù)已輸入到模型之后，就能夠?qū)崿F(xiàn)對整個油田電力系統(tǒng)故障連接系統(tǒng)對有效判斷。這樣當(dāng)油田電力系統(tǒng)在實際運行過程中一旦其負(fù)荷超出了臨界系統(tǒng)的上限，那么整個油田電力系統(tǒng)產(chǎn)生連鎖故障就會呈現(xiàn)出冥律的分布方式，針對冥律的具體規(guī)律進行深入分析之后，就能夠?qū)崿F(xiàn)對油田電力系統(tǒng)連鎖故障的預(yù)分析。

2 油田電力系統(tǒng)連續(xù)故障檢修分析

2.1 連續(xù)故障排查分析

2.1.1 數(shù)據(jù)質(zhì)量的分析

針對油田電力系統(tǒng)中各種電力設(shè)備不同時期的狀態(tài)斷面進行有效整合之后就能夠?qū)崿F(xiàn)對整個電力系統(tǒng)中各種用電設(shè)備狀態(tài)的互相檢測比對;

2.1.2 歷史時刻的查詢

通過歷史時刻查詢能夠讓整個電力系統(tǒng)中各種電力設(shè)備數(shù)據(jù)實現(xiàn)有效存儲，并能夠進行及時的數(shù)據(jù)調(diào)取，與此同時還能夠針對各種用電設(shè)備歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)進行及時查詢。

2.1.3 未來斷面預(yù)測

在上述幾個步驟的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對整個電力系統(tǒng)中各種設(shè)備狀態(tài)變化相關(guān)信息的自動收集，并通過智能化的推演，對整個電力系統(tǒng)未來某一個時間段內(nèi)具體的調(diào)度操作進行推測，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)對油田電力系統(tǒng)在未來某一個時刻設(shè)備斷面的有效預(yù)測。

2.2 變電設(shè)備進修

在實際針對油田電力系統(tǒng)備件設(shè)備進行整修的過程中必須要對其運行可靠性具體要求以及設(shè)備的使用壽命進行充分考慮。整個電力系統(tǒng)在春季都會處于一個用電的高峰期，還是油田的各種用電設(shè)備實際用電量也在不斷增加，如果僅僅采取常規(guī)的預(yù)防性檢修不能充分保證電力系統(tǒng)的可靠運行，一旦在油田生產(chǎn)過程中發(fā)生供電故障，就會對整個電力系統(tǒng)的運行產(chǎn)生的巨大影響。在實際進行變電設(shè)備檢修不能僅僅以實際的供電需求作為進行依據(jù)。要針對所有的變電設(shè)備實施嚴(yán)格的狀態(tài)進行，這樣才能全面提升各種變電設(shè)備的檢修質(zhì)量，才能充分保證整個油田電力系統(tǒng)實現(xiàn)穩(wěn)定運行。

3 結(jié)束語

油田電網(wǎng)系統(tǒng)在一個生產(chǎn)作業(yè)過程中發(fā)揮出了重要作用，因此必須要針對整個低的電力系統(tǒng)做好預(yù)防措施，這樣才能全面提升及安全性。

參考文獻

[1]閆麗梅，趙國成，陳娟，安小龍，張艷，薛晨光. 基于GIS的大慶油田電力系統(tǒng)連鎖過負(fù)荷故障分析系統(tǒng)[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制，2010，38（23）：75-81.

[2]王濤，王興武，顧雪平，賈京華. 基于概率及結(jié)構(gòu)重要度的電力系統(tǒng)事故鏈模型與仿真[J]. 電力自動化設(shè)備，2013，33（07）：51-56.

[3]楊亞軍，劉斌. 油田電力系統(tǒng)連鎖故障與檢修探析[J]. 科技與企業(yè)，2014（05）：269.

[4]陳娟，安曉龍，王大鵬. 大慶油田電網(wǎng)連鎖故障分析研究[J]. 科學(xué)技術(shù)與工程，2011，11（16）：3650-3653+3663.