一種海上油田群電網(wǎng)的研究態(tài)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及海上油田群電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種海上油田群電網(wǎng)的研宄態(tài) 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 相對(duì)于陸上互聯(lián)電網(wǎng)而言，海上油田群電網(wǎng)規(guī)模較小，包括數(shù)臺(tái)單機(jī)容量不大 (2~15MW)的燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)，電氣聯(lián)系相對(duì)薄弱，對(duì)負(fù)荷沖擊比較敏感；但由于其生產(chǎn)流程 的特殊性，負(fù)載的單機(jī)容量卻較大，如大量采用注水泵等電機(jī)，單機(jī)容量超過(guò)1MW。這些大型 電機(jī)的動(dòng)作會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生較大的沖擊。例如，直接啟動(dòng)時(shí)，會(huì)吸收大量的無(wú)功功率（通常達(dá) 到或超過(guò)額定功率的3~7倍）。由于所接入的電網(wǎng)相對(duì)薄弱，會(huì)導(dǎo)致母線電壓急劇下降， 可能造成一系列的不利后果，如：大型電機(jī)啟動(dòng)緩慢甚至不能順利啟動(dòng)、同母線或附近的其 他負(fù)荷因低電壓而脫扣、同母線或附近的燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)因無(wú)功功率急劇增長(zhǎng)而過(guò)載跳閘等 等。因此，系統(tǒng)在執(zhí)行各種操作前，仿真操作后系統(tǒng)的狀態(tài)，并對(duì)該狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，使運(yùn)行人 員提前了解該操作將對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，對(duì)于海上油田群電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和油田平臺(tái)的安 全、可靠、不間斷生產(chǎn)具有重大的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本申請(qǐng)?zhí)岢隽?一種海上油田群電網(wǎng)的研宄態(tài)方法，根據(jù)實(shí)際電動(dòng)機(jī)的情況分析其 啟動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的影響更加貼近實(shí)際情況，同時(shí)將電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程離散化為不同的靜態(tài)斷 面，通過(guò)多個(gè)靜態(tài)斷面模擬電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，使得分析更加準(zhǔn)確，功率缺額由系統(tǒng)指 定的多臺(tái)平衡機(jī)共同分擔(dān)，采用動(dòng)態(tài)潮流分析更加貼近實(shí)際情況，更能準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)的 狀態(tài)，運(yùn)行人員可以預(yù)知操作對(duì)系統(tǒng)的影響，從而更加從容的調(diào)整電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行，改善運(yùn) 行人員的工作環(huán)境。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種海上油田群電網(wǎng)的研宄態(tài)方法， 包括特定大型電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)分析、啟停機(jī)組或調(diào)整負(fù)荷后系統(tǒng)的潮流分布分析、最優(yōu)潮流在 研宄態(tài)下的單步/多步實(shí)施校驗(yàn)分析；
[0005] 所述的特定大型電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)分析包括如下步驟：
[0006] SI1、將電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程離散化為多個(gè)點(diǎn)，其中各點(diǎn)表示電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中消 耗的有功與無(wú)功的關(guān)系，此系列離散的點(diǎn)由操作人員給出，并存儲(chǔ)在指定的文件中；
[0007] S12、連接該電動(dòng)機(jī)的節(jié)點(diǎn)抽象為在該節(jié)點(diǎn)上帶有一系列有功、無(wú)功成對(duì)出現(xiàn)的負(fù) 荷斷面；
[0008] S13、判斷系統(tǒng)在每個(gè)離散斷面下系統(tǒng)是否滿足要求。如果均滿足，輸出運(yùn)行啟動(dòng) 信息，并且輸出該節(jié)點(diǎn)的最小裕度及相對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)離散斷面；否則，輸出不允許啟動(dòng)信 息，以及相對(duì)應(yīng)的離散斷面；
[0009] 所述的啟停機(jī)組或調(diào)整負(fù)荷后系統(tǒng)的潮流分布分析包括僅考慮有功不平衡時(shí)分 析、僅考慮無(wú)功不平衡時(shí)分析以及同時(shí)考慮有功/無(wú)功不平衡時(shí)分析；
[0010] 所述的僅考慮有功不平衡時(shí)分析包括如下步驟：
[0011] S21、給定系統(tǒng)的有功潮流方程
[0012]PGi-PDi-Pi (v,0) =0i =1，2,? ? ?，N
[0013] 這里也包括V/0節(jié)點(diǎn)的方程；
[0014] 如果系統(tǒng)出現(xiàn)的功率差額是
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種海上油田群電網(wǎng)的研究態(tài)方法，其特征在于，包括特定大型電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)分析、啟 停機(jī)組或調(diào)整負(fù)荷后系統(tǒng)的潮流分布分析、最優(yōu)潮流在研究態(tài)下的單步/多步實(shí)施校驗(yàn)分 析； 所述的特定大型電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)分析包括如下步驟： 511、 將電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程離散化為多個(gè)點(diǎn)，其中各點(diǎn)表示電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中消耗的 有功與無(wú)功的關(guān)系，此系列離散的點(diǎn)由操作人員給出，并存儲(chǔ)在指定的文件中； 512、 連接該電動(dòng)機(jī)的節(jié)點(diǎn)抽象為在該節(jié)點(diǎn)上帶有一系列有功、無(wú)功成對(duì)出現(xiàn)的負(fù)荷斷 面； 513、 判斷系統(tǒng)在每個(gè)離散斷面下系統(tǒng)是否滿足要求。如果均滿足，輸出運(yùn)行啟動(dòng)信息， 并且輸出該節(jié)點(diǎn)的最小裕度及相對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)離散斷面；否則，輸出不允許啟動(dòng)信息，W及 相對(duì)應(yīng)的離散斷面； 所述的啟停機(jī)組或調(diào)整負(fù)荷后系統(tǒng)的潮流分布分析包括僅考慮有功不平衡時(shí)分析、僅 考慮無(wú)功不平衡時(shí)分析W及同時(shí)考慮有功/無(wú)功不平衡時(shí)分析； 所述的僅考慮有功不平衡時(shí)分析包括如下步驟： 521、 給定系統(tǒng)的有功潮流方程 Pci-Poi-Pi(V, 0) = 0i= 該里也包括V/0節(jié)點(diǎn)的方程； 如果系統(tǒng)出現(xiàn)的功率差額是
式中，Pu和Pm分別為節(jié)點(diǎn)i當(dāng)前的發(fā)電機(jī)有功輸出功率和有功負(fù)荷；PiDss為系統(tǒng) 的總網(wǎng)損，在動(dòng)態(tài)潮流中該一差額由所有發(fā)電機(jī)共同承擔(dān)，令第i臺(tái)發(fā)電機(jī)分擔(dān)的份額是 曰i( > 0)，應(yīng)有
若節(jié)點(diǎn)i沒(méi)有發(fā)電機(jī)，或該節(jié)點(diǎn)發(fā)電機(jī)均不可調(diào)，則a1=0,ai可W按各臺(tái)發(fā)電機(jī)的 頻率響應(yīng)特性系數(shù)來(lái)選取，至此，有功潮流方程變?yōu)?Pu-aiAPs-PM-Pi(V，日）=0i= 1，2，...，N 該式與系統(tǒng)的原有無(wú)功方程構(gòu)成了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)潮流方程，通過(guò)求解常規(guī)潮流方程的算 法即可求解；在動(dòng)態(tài)潮流收斂W前，系統(tǒng)的網(wǎng)損和功率不平衡量是未知的，所W在求解動(dòng)態(tài) 潮流方程時(shí)，取近似的AP,，即
其中0為不平衡功率裕度； 所述的僅考慮有功不平衡時(shí)分析包括如下步驟： 522、 當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)滿足潮流方程 f(v，0，Pl，Ql，Pc，Q。）=0 其中，V、0分別為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓的幅值和相角，町、Q^Pe、Qe分別為負(fù)荷和發(fā)電機(jī)的有 功與無(wú)功； 當(dāng)系統(tǒng)中無(wú)功負(fù)荷發(fā)生變化后，即由斯變?yōu)镼L+AQJg，通過(guò)求解潮流方程f(v'，0，Pl，Ql+AQl，Pc，Qc) =0 (1) 可得系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓由V變?yōu)閂'，其中V'=v+Av。由于發(fā)電機(jī)自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)裝置（AVR) 的控制，在AVR覺(jué)察到機(jī)端Av的變化后，將調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)發(fā)出的無(wú)功 AQ(,=kAV(2) 其中，AQ。為發(fā)電機(jī)輸出的無(wú)功變化量，k為發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)系數(shù)，在發(fā)電機(jī)的無(wú)功 出力發(fā)生改變后，潮流方程變?yōu)? f (V"，目，P。Ql+ A Ql，P。，Qg+ A Qg)= 0 (3) 其中V"=v+AV'。 通過(guò)反復(fù)迭代求解方程（1)-(3)，最終可將AV歸算至零，從而維持系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓的不 變； 所述的同時(shí)考慮有功/無(wú)功不平衡時(shí)分析包括如下步驟： S23、按前步驟S21和步驟S22所述，將有功/無(wú)功差額按特定的比例分配給機(jī)組即 可； 所述的最優(yōu)潮流在研究態(tài)下的單步/多步實(shí)施校驗(yàn)分析包括如下步驟： 531、 根據(jù)最優(yōu)潮流輸入將要執(zhí)行的單步/多步操作信息； 532、 結(jié)合系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)，生成系統(tǒng)的偽運(yùn)行狀態(tài)； 533、 對(duì)偽運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行潮流計(jì)算，生成操作后的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)； 534、 將該狀態(tài)交EMS前臺(tái)進(jìn)行評(píng)估，并判斷操作的可行性。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種海上油田群電網(wǎng)的研究態(tài)方法，包括特定大型電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)分析、啟停機(jī)組或調(diào)整負(fù)荷后系統(tǒng)的潮流分布分析、最優(yōu)潮流在研究態(tài)下的單步/多步實(shí)施校驗(yàn)分析；本發(fā)明主要目的根據(jù)實(shí)際電動(dòng)機(jī)的情況分析其啟動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的影響更加貼近實(shí)際情況，同時(shí)將電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程離散化為不同的靜態(tài)斷面，通過(guò)多個(gè)靜態(tài)斷面模擬電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，使得分析更加準(zhǔn)確，功率缺額由系統(tǒng)指定的多臺(tái)平衡機(jī)共同分擔(dān)，采用動(dòng)態(tài)潮流分析更加貼近實(shí)際情況，更能準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)的狀態(tài)，運(yùn)行人員可以預(yù)知操作對(duì)系統(tǒng)的影響，從而更加從容的調(diào)整電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行，改善運(yùn)行人員的工作環(huán)境。
【IPC分類(lèi)】G06Q50-06, G06F17-50
【公開(kāi)號(hào)】CN104850718
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510294296
【發(fā)明人】勞新力, 李衛(wèi)團(tuán), 熊永功, 謝玉洪, 柯呂雄, 唐廣榮, 崔嶸, 姚平, 劉策, 寧有智, 劉平, 熊永衛(wèi)
【申請(qǐng)人】中國(guó)海洋石油總公司, 中海石油(中國(guó))有限公司湛江分公司
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年6月2日