技術(shù)創(chuàng)新助力長(zhǎng)慶油田電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展

劉粉梅 曹銳

［摘 要］2022年，長(zhǎng)慶油田全年生產(chǎn)油氣當(dāng)量一舉突破6 500萬(wàn)t，創(chuàng)造了國(guó)內(nèi)油氣田年產(chǎn)油氣最高紀(jì)錄。清潔電力開發(fā)項(xiàng)目部作為長(zhǎng)慶油田油氣生產(chǎn)鏈上重要的服務(wù)保障部門，面對(duì)油田電力生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大帶來(lái)的用工矛盾和設(shè)備操作風(fēng)險(xiǎn)，依托技術(shù)創(chuàng)新大力實(shí)施油田電網(wǎng)“數(shù)字化、自動(dòng)化、可視化、智能化”建設(shè)，將電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展與技術(shù)成果轉(zhuǎn)換應(yīng)用工作同部署、同推進(jìn)、同落實(shí)，通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新煥發(fā)出強(qiáng)勁的供電保油新動(dòng)能。基于此，文章對(duì)長(zhǎng)慶油田通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)油田電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的具體做法進(jìn)行分析，以期為其他油田企業(yè)提供參考。

［關(guān)鍵詞］技術(shù)創(chuàng)新；數(shù)字化建設(shè)；油田電網(wǎng)；長(zhǎng)慶油田

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2023.12.031

［中圖分類號(hào)］TE43；TM76［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］1673-0194（2023）12-0096-03

0 ? ? 引 言

黨的二十大指出，高質(zhì)量發(fā)展與高速增長(zhǎng)有著本質(zhì)不同，這就要從追求速度轉(zhuǎn)變?yōu)樽非筚|(zhì)量，從規(guī)模擴(kuò)張轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)優(yōu)化，從要素驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)［1］。無(wú)論從哪一個(gè)轉(zhuǎn)向看，科技創(chuàng)新都是不可或缺的核心要素。為貫徹落實(shí)習(xí)近平總書記提出的“抓創(chuàng)新就是抓發(fā)展，謀創(chuàng)新就是謀未來(lái)”的重要論述，2022年中國(guó)石油天然氣集團(tuán)有限公司提出“聚焦發(fā)展需求，圍繞產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步部署創(chuàng)新鏈，以創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)來(lái)提升價(jià)值創(chuàng)造，以科技創(chuàng)新引領(lǐng)高質(zhì)量發(fā)展”的工作理念。

“十二五”至“十三五”期間，長(zhǎng)慶油田電網(wǎng)逐步開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作，然而在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，僅依靠以數(shù)據(jù)分析、新技術(shù)應(yīng)用為代表的“數(shù)字化”并不能充分釋放企業(yè)活力。原有油田電力生產(chǎn)組織主要依靠電話指揮、駐站值守、人工記錄等方式，管理跨度大，生產(chǎn)成本高，管理人員不能及時(shí)掌握變電站實(shí)時(shí)生產(chǎn)狀況。此外，由于電網(wǎng)的迅速發(fā)展，油田電網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大后必須投入更多的人力，否則將會(huì)出現(xiàn)倒閘操作無(wú)法及時(shí)執(zhí)行，因設(shè)備巡視不到位導(dǎo)致設(shè)備故障而無(wú)法進(jìn)行有效的閉環(huán)管理等問(wèn)題，這顯然與油田電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的初衷相違背［2］。為此，長(zhǎng)慶油田開始通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用探索油田電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的路徑。

1 ? ? 技術(shù)創(chuàng)新在油田電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展中的重要性

從國(guó)內(nèi)外電網(wǎng)發(fā)展的歷史進(jìn)程來(lái)看，推進(jìn)工業(yè)化與信息化深度融合已成為電網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)［2］。就油田電網(wǎng)而言，加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型與智能化建設(shè)是在有限的人力資源條件下踐行油田高質(zhì)量發(fā)展的重要舉措。在油田電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展過(guò)程中，技術(shù)創(chuàng)新發(fā)揮著重要作用。

1.1 ? 技術(shù)創(chuàng)新是減輕人員勞動(dòng)強(qiáng)度的有效措施

減輕運(yùn)維人員勞動(dòng)強(qiáng)度的根本做法就是實(shí)現(xiàn)集控運(yùn)行，通過(guò)遠(yuǎn)程操作讓電氣倒閘操作變得“不費(fèi)力氣”。讓運(yùn)維人員脫離站所束縛，獲得生活福利和工作幸福指數(shù)，能提高其對(duì)崗位的認(rèn)同感，緩解其工作壓力［1］。同時(shí)，利用數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境質(zhì)量信息進(jìn)行采集，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析及時(shí)掌握電網(wǎng)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，依托視頻監(jiān)控技術(shù)優(yōu)化例行巡檢周期，降低運(yùn)維人員非必要的現(xiàn)場(chǎng)巡視頻率和次數(shù)。可以說(shuō)，油田電網(wǎng)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新可以在保證操作、巡視質(zhì)量的基礎(chǔ)上多維度降低運(yùn)維人員的勞動(dòng)

強(qiáng)度［3］。

1.2 ? 技術(shù)創(chuàng)新是保證電氣標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的有效方式

在電氣倒閘操作中，習(xí)慣性違章是不容忽視但又無(wú)法有效避免的一項(xiàng)安全難題。在變電站集控運(yùn)行的背景下，變電站的遙控操作、運(yùn)行監(jiān)視業(yè)務(wù)逐步上移到調(diào)度中心、集控站。原有的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)及調(diào)度系統(tǒng)存在設(shè)備遙控操作時(shí)無(wú)防誤措施、多任務(wù)并行時(shí)設(shè)備操作權(quán)唯一等問(wèn)題，部分變電站五防系統(tǒng)配置不完善，存在較大的“走空程”風(fēng)險(xiǎn)（操作過(guò)程漏項(xiàng)）。隨著

“防誤操作”的技術(shù)創(chuàng)新，以調(diào)控防誤服務(wù)器為核心的多層防誤系統(tǒng)架構(gòu)，成為變電站操作過(guò)程“看得見(jiàn)、管得住”，有效避免安全事故和操作失誤的技術(shù)手段。

1.3 ? 技術(shù)創(chuàng)新是降低經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本的重要舉措

站所運(yùn)行的目的就是要減少電網(wǎng)線損耗能和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理成本。一方面，通過(guò)線損分析管理技術(shù)創(chuàng)新，從管理線損、技術(shù)線損兩方面壓降線損電量，定位高線損線路，優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行方式。另一方面，通過(guò)實(shí)現(xiàn)站所、線路巡視智能化管理，建立良好的巡視進(jìn)度反饋機(jī)制，縮短缺陷巡檢閉環(huán)式管理周期，做到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

綜上所述，依靠技術(shù)創(chuàng)新能改變?cè)瓉?lái)的生產(chǎn)運(yùn)行模式，找到更貼合油田電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀的管理方式，實(shí)現(xiàn)油田供電網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量變革、效率變革和動(dòng)力變革?？梢哉f(shuō)，技術(shù)創(chuàng)新是油田電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇。

2 ? ? 技術(shù)創(chuàng)新助力長(zhǎng)慶油田電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展的具體做法

“十三五”時(shí)期，長(zhǎng)慶油田清潔電力開發(fā)項(xiàng)目部將構(gòu)建智能化供電網(wǎng)絡(luò)作為油田電網(wǎng)新時(shí)代發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，重點(diǎn)圍繞完善一個(gè)平臺(tái)、建設(shè)一張網(wǎng)絡(luò)、建造一組架構(gòu)的“三個(gè)一”建設(shè)，通過(guò)以問(wèn)題為導(dǎo)向的技術(shù)創(chuàng)新豐富“數(shù)字化、自動(dòng)化、可視化、智能化”建設(shè)內(nèi)涵，提升生產(chǎn)組織管理效率。首先，構(gòu)建以有線為主、無(wú)線為輔的集成、高速、雙向通信主干網(wǎng)絡(luò)，為電網(wǎng)自動(dòng)化、可視化、智能化建設(shè)打下了良好基礎(chǔ)。其次，以數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)（Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA）為核心，構(gòu)建開放性的自動(dòng)化、可視化管理平臺(tái)，監(jiān)測(cè)電網(wǎng)的潮流分布、電能質(zhì)量、設(shè)備狀態(tài)、故障信息，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制和

調(diào)節(jié)。

2.1 ? 以技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)站所端設(shè)備自動(dòng)化改造

調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)是電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)最基礎(chǔ)的應(yīng)用技術(shù)之一。該技術(shù)以電子計(jì)算機(jī)為核心的控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站生產(chǎn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控［4］。然而，這一技術(shù)應(yīng)用，對(duì)站所端的設(shè)備提出了較高的自動(dòng)化改造要求。以技術(shù)創(chuàng)新為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)科技成果轉(zhuǎn)化，為站所端設(shè)備自動(dòng)化改造找到了解決辦法。

近年來(lái)，長(zhǎng)慶油田以微機(jī)保護(hù)和變電站綜合自動(dòng)化控制技術(shù)為基礎(chǔ)，分批分次實(shí)施110 kV和35 kV斷路器和電動(dòng)隔離開關(guān)更換，創(chuàng)新實(shí)施10 kV龍門架刀閘、所變柜、電壓互感器（Potential Transformer，PT）柜等電氣一次設(shè)備“三遙”改造，打通了站所一次設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的技術(shù)壁壘，實(shí)現(xiàn)了站所設(shè)備的遠(yuǎn)程集控操作。以多層防誤系統(tǒng)架構(gòu)為基礎(chǔ)研制的一體化在線防誤系統(tǒng)，在綜合自動(dòng)化及調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了變電站操作過(guò)程的防誤校核，有效避免了安全事故和操作失誤的發(fā)生。利用繼電保護(hù)整定計(jì)算管理與仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)了圖形建模、故障計(jì)算、自動(dòng)整定、手動(dòng)整定、系統(tǒng)仿真、數(shù)據(jù)管理等功能，采用自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償調(diào)諧技術(shù)，降低了諧振過(guò)電壓及弧光接地過(guò)電壓的發(fā)生概率，保證了設(shè)備安全。通過(guò)數(shù)字化、自動(dòng)化技術(shù)的引進(jìn)和成功應(yīng)用，開展寧定吳、志靖安、隴東三大電網(wǎng)的優(yōu)化、改造和建設(shè)工作，組織進(jìn)行了主變擴(kuò)容、刀閘電動(dòng)改造、五防升級(jí)完善、設(shè)備對(duì)點(diǎn)調(diào)試和站間輸電線路、通信線路的聯(lián)通等工作，三大電網(wǎng)內(nèi)部“手拉手”的供電、通信網(wǎng)絡(luò)基本完成，通過(guò)遠(yuǎn)程操作、控制，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的靈活調(diào)整、故障的快速處置、電網(wǎng)的自我修復(fù)。

2.2 ? 構(gòu)建可視化視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)

綜合監(jiān)控技術(shù)是集視頻監(jiān)控、安全防范、環(huán)境監(jiān)測(cè)、語(yǔ)音通話、門禁等多種終端子系統(tǒng)于一體的“可視化”技術(shù)。通過(guò)對(duì)多個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站內(nèi)的重要設(shè)備、生產(chǎn)區(qū)域及周界環(huán)境的遠(yuǎn)程監(jiān)控和綜合管理，各系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，實(shí)時(shí)顯示變電站內(nèi)的報(bào)警信息、環(huán)境量數(shù)據(jù)、視音頻數(shù)據(jù)。

截至2022年年底，長(zhǎng)慶油田電網(wǎng)各站所安裝了769個(gè)高清攝像裝置，構(gòu)建起集視頻監(jiān)控、電子巡視、交互聯(lián)動(dòng)于一體的視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了主要設(shè)備的電子巡視、定時(shí)巡查。同時(shí)，將視頻監(jiān)控系統(tǒng)與安防、消防、設(shè)備變位、保護(hù)動(dòng)作等信息進(jìn)行交互聯(lián)動(dòng)，自動(dòng)將相關(guān)信息推送至視頻監(jiān)控主界面，為變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)注入了新“內(nèi)涵”，“可視化替人監(jiān)”的工作構(gòu)想初步實(shí)現(xiàn)。

2.3 ? 通過(guò)問(wèn)題導(dǎo)向豐富“四化”建設(shè)內(nèi)容

“四化”建設(shè)即實(shí)現(xiàn)油田電網(wǎng)平臺(tái)化、統(tǒng)一化、智能化及智能化發(fā)展和管理。通過(guò)對(duì)無(wú)人值班站所運(yùn)行的困難進(jìn)行實(shí)地摸排，建成了具備長(zhǎng)慶電網(wǎng)特色的變電站生產(chǎn)輔助物聯(lián)系統(tǒng)，將變電站內(nèi)生產(chǎn)照明、主控室高壓室環(huán)境監(jiān)測(cè)與溫度調(diào)節(jié)、工器具柜溫濕度監(jiān)測(cè)、戶外斷路器機(jī)構(gòu)箱溫濕度控制、電纜溝溫濕度及有害氣體監(jiān)測(cè)、集水井液位監(jiān)測(cè)及排水、避雷器計(jì)數(shù)器查看、所用變低壓側(cè)空開切換等變電站內(nèi)生產(chǎn)輔助設(shè)備、設(shè)施分散的數(shù)據(jù)及管理方式進(jìn)行有機(jī)合成，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)化、統(tǒng)一化管理。

針對(duì)配電線路故障查找困難的問(wèn)題，長(zhǎng)慶油田加快推進(jìn)配網(wǎng)饋線自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，累計(jì)在輸配電線路上安裝智能斷路器1 153臺(tái)，安裝故障定位指示器5 242組，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鲎詣?dòng)判別故障區(qū)段，最短可在3 分鐘內(nèi)快速定位故障段，并給出應(yīng)急處置建議，大大縮短了故障搶修和恢復(fù)供電時(shí)間，配網(wǎng)智能化水平不斷

提升。

針對(duì)巡視管理智能化手段缺乏的現(xiàn)狀，集中力量加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)，完善輸配電線路巡視管理系統(tǒng)的管理功能，將技術(shù)創(chuàng)新與精細(xì)管理延伸至生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，讓輸配電線路運(yùn)行管理更加精準(zhǔn)、高效［5］。在反復(fù)調(diào)研論證的基礎(chǔ)上，引入輸電故障定位技術(shù)，應(yīng)用行波測(cè)距和設(shè)備對(duì)比分析方法，對(duì)35 kV高壓線進(jìn)行故障定位技術(shù)對(duì)比測(cè)試，使35 kV線路故障定位與檢測(cè)技術(shù)日漸完善［6］。

為降低開關(guān)柜電氣火災(zāi)的發(fā)生概率，長(zhǎng)慶油田研發(fā)應(yīng)用了以熱解粒子傳感器和高性能電化學(xué)傳感器為探測(cè)單元，氣溶膠為滅火單元的智慧消防系統(tǒng)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)火災(zāi)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)滅火系統(tǒng)的遠(yuǎn)程集中監(jiān)管，填補(bǔ)了油田變電站預(yù)防前期火災(zāi)的技術(shù)空白。

針對(duì)經(jīng)營(yíng)結(jié)算效率不高的問(wèn)題，長(zhǎng)慶油田通過(guò)對(duì)現(xiàn)有計(jì)量方式進(jìn)行調(diào)研分析，實(shí)施推廣電能量管理系統(tǒng)，將傳統(tǒng)的電費(fèi)結(jié)算轉(zhuǎn)變?yōu)椤半娏孔詣?dòng)采集、數(shù)據(jù)專網(wǎng)傳輸、費(fèi)用透明核算”的網(wǎng)上統(tǒng)一流轉(zhuǎn)結(jié)算［7］，規(guī)避了電費(fèi)計(jì)算單據(jù)多、用戶電費(fèi)確認(rèn)耗時(shí)長(zhǎng)等問(wèn)題，為實(shí)現(xiàn)電費(fèi)結(jié)算的信息化管理提供了技術(shù)保障。

3 ? ? 長(zhǎng)慶油田電網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新取得的成效

3.1 ? 盤活了人力資源

通過(guò)調(diào)度自動(dòng)化、配電網(wǎng)自動(dòng)化、電氣設(shè)備智能檢修、輸配電線路巡視等4大類共計(jì)8項(xiàng)自動(dòng)化系統(tǒng)的投入使用［8］，長(zhǎng)慶油田電網(wǎng)讓站所運(yùn)行監(jiān)控由現(xiàn)場(chǎng)單個(gè)監(jiān)控變?yōu)榧卣具h(yuǎn)程集中統(tǒng)一監(jiān)控，站所設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)巡視巡檢由每?jī)尚r(shí)一次調(diào)整為每周兩次，工作強(qiáng)度由24小時(shí)責(zé)任值班調(diào)整為集中監(jiān)控、定期巡檢。原本16人倒班才能維護(hù)4座變電站，現(xiàn)在8人便可維護(hù)4座變電站，較之前減少了一半人力資源，效率得到極大提升。

3.2 ? 豐富了智能監(jiān)控模式

隨著一體化防誤、綜合監(jiān)控、移動(dòng)視頻偵測(cè)等技術(shù)的應(yīng)用和逐步推廣，長(zhǎng)慶油田建立了“集控中心視頻監(jiān)視+調(diào)控中心視頻監(jiān)察+網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督站視頻監(jiān)督”大監(jiān)督模式，改變了原先施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)僅能依靠人工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管的現(xiàn)狀。通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控與近程監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控與集中監(jiān)控、重點(diǎn)監(jiān)控與日常監(jiān)控、固定監(jiān)控與移動(dòng)監(jiān)控、人防監(jiān)控與技防監(jiān)控相結(jié)合［9］，長(zhǎng)慶油田電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了常態(tài)化電子巡查，確保作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)“看得見(jiàn)、喊得住、叫得停、全掌控”。

3.3 ? 降低了崗位勞動(dòng)強(qiáng)度

通過(guò)將調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)、生產(chǎn)輔助物聯(lián)系統(tǒng)接入現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，輔以視頻自動(dòng)巡視［10］，運(yùn)維人員在集控站或樞紐站就可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，長(zhǎng)慶油田電網(wǎng)減少了非必要的人員運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)巡視、操作頻次。遠(yuǎn)程抄表技術(shù)使工作人員不再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)“登桿抄表”，視頻會(huì)議、協(xié)同辦公做到了“讓數(shù)據(jù)多跑路，讓員工少跑腿”。

4 ? ? 結(jié)束語(yǔ)

本文以長(zhǎng)慶油田電網(wǎng)“數(shù)字化、自動(dòng)化、可視化、智能化”建設(shè)為切入點(diǎn)，分析了技術(shù)創(chuàng)新在助力油田電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展過(guò)程中的重要性，介紹了目前長(zhǎng)慶油田項(xiàng)目部在電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展過(guò)程中的技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用，闡述了技術(shù)創(chuàng)新在油田電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展中的具體做法和取得的成效，論述了技術(shù)成果轉(zhuǎn)化在油田電網(wǎng)“四化”建設(shè)過(guò)程中取得的成效，希望可以為其他油田電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展提供一定的參考。

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