中國海油首次構建智能電網(wǎng)體系

在廣闊的渤海上，墾利3-2油田群嘗到了智能電網(wǎng)的“甜頭”。由研究總院主導研發(fā)的海上油氣田智能電網(wǎng)技術(shù)已成功應用于渤海墾利3-2油田群，這標志著(zhù)中國海油首次建立了海上油田群智能電網(wǎng)框架技術(shù)體系，具備海上油氣田智能電網(wǎng)研發(fā)與建設能力，在油氣田分布式智能電網(wǎng)領(lǐng)域走在國內前列。

相遇在海上

2009年，國家電網(wǎng)首次向社會(huì )公布了“智能電網(wǎng)”的發(fā)展計劃——到2020年，全面建成統一的“堅強智能電網(wǎng)”。

當時(shí)，海上平臺大多采用孤島供電方式，即每一個(gè)油氣田平臺建一個(gè)集中式電站，為中心平臺、井口平臺提供電力。

這種孤島供電方式結構簡(jiǎn)單，但存在著(zhù)可靠性較差、投資大的缺點(diǎn)。于是，將多個(gè)海上電力孤島連接成為一個(gè)由多電源組成的、且系統裝機容量相對較大的電力組網(wǎng)供電模式應運而生。

經(jīng)過(guò)研究總院持續數年的不斷攻關(guān)，海上平臺電力組網(wǎng)技術(shù)日趨成熟，并逐漸在綏中36-1、秦皇島32-6等十余個(gè)油田群投入使用。

油田群電力組網(wǎng)有效實(shí)現了區域內電站資源整合，一定程度上提高了系統可靠性，但組網(wǎng)后系統更加復雜，對整個(gè)油田電網(wǎng)的安全性、可靠性和穩定性提出了更高的要求。

在電網(wǎng)智能化的大趨勢下，海油不甘落后。2011年，在國家“863計劃”的支持下，研究總院開(kāi)始針對海上油氣田智能電網(wǎng)開(kāi)展系統性的研究，就此與智能電網(wǎng)結下不解之緣。

漫漫“追逐”路

智能電網(wǎng)的建立是一個(gè)系統性工程。面臨的挑戰不光是陸地智能電網(wǎng)關(guān)注的配電網(wǎng)絡(luò )系統升級、配電站自動(dòng)化和電力運輸等問(wèn)題，還需要克服空間緊張、設備運輸與安裝成本高、環(huán)境潮濕等一系列難題。

為了迎娶“佳人”，課題組人員苦思良策。首先要了解對方。研究人員通過(guò)查閱大量資料，開(kāi)展技術(shù)交流，逐漸積累了大量一手資料，并進(jìn)行基礎理論研究，熟悉其“脾性”，掌握其“要害”。

其次，著(zhù)手“邀約”。研究人員將“智能電網(wǎng)”這一系統性課題拆解成一體化智能監控、智能變電站、智能馬達控制、柔性直流輸電等多項關(guān)鍵技術(shù)，并進(jìn)行層層攻關(guān)，各個(gè)擊破。

最后，亮出“撒手锏”。開(kāi)展工程應用研究與設計才是打破技術(shù)壁壘的關(guān)鍵所在。課題組發(fā)揮研究總院技術(shù)研發(fā)的優(yōu)勢，同時(shí)依托油田進(jìn)行工程實(shí)踐，最終建成墾利3-2油田群的示范工程，真正將智能電網(wǎng)順利“迎娶”進(jìn)海油家門(mén)。

“良妻”善持家

目前示范工程已平穩運行10個(gè)多月，各項指標均達到預期要求，供電可靠性指標達到99.9%以上，網(wǎng)損率降低比例達到10%以上，全網(wǎng)發(fā)電容量備用率降低幅度達到14%以上，有效地優(yōu)化了電網(wǎng)運行狀態(tài)。

與未投入智能電網(wǎng)系統的油田相比，示范油田供電可靠性指標提高0.2%，從而減少了停電時(shí)間，由此可減少電潛泵檢泵費用約3400萬(wàn)元，增加原油產(chǎn)量2萬(wàn)多立方米，從而可增加收入約7000萬(wàn)元/年，每噸油氣綜合用電成本降低2%以上。

“良妻”入嫁，海上平臺面貌一新，有效實(shí)現了成本控制，提高了油田開(kāi)發(fā)效益。

一體化智能監控系統相當于給海上電網(wǎng)增加“智慧大腦”，全面提升海上油田電網(wǎng)可靠性、穩定性，減少停電帶來(lái)的減產(chǎn)損失。

智能變電站、智能馬達控制子系統分別實(shí)現了對高、中、低壓設備的智能監測與高級管理，為一體化智能監控提供數據支撐平臺。

全時(shí)動(dòng)態(tài)能管系統類(lèi)似于給電網(wǎng)裝了一個(gè)電能質(zhì)量與能效的健康指數診斷系統，不但能了解到電網(wǎng)的健康水平，還能給出具體的“診斷藥方”。

柔性直流輸電技術(shù)則可為海上油氣田群搭建電力輸送的“高速公路”，解決了海上遠距離、大容量海纜輸電難題。

“海上油田群智能電網(wǎng)的研究和運用，不僅在目前油價(jià)低迷形勢下卓有成效，對于海油的長(cháng)遠發(fā)展也具有重要的戰略意義。我們還將繼續致力于海上油田群智能電網(wǎng)的后期運行優(yōu)化以及全面推廣工作。”副課題長(cháng)魏澈對未來(lái)信心滿(mǎn)滿(mǎn)