神經網絡下的油田地面生產電力網無功管理技術探究

趙曉偉

（長慶油田分公司水電廠，西安 710201）

近年來，隨著我國社會經濟發展腳步的不斷加快，油氣田開發生產的有效性被相關部門給予了高度重視，電力網無功管理作為工程建設的一項重要內容，對降低控制成本、提高開發效益具有十分重要的作用。由于油田配電網系統中的負荷點眾多，且功率因數較低，因此，加強配電網無功管理至關重要。基于此，文章主要以神經網絡為出發點，結合現階段油田地面工程的實際情況，提出一種科學、有效的電力網無功優化技術，以此來更好的推動油田生產目標的順利實現。

1 油田用電負荷的主要特點分析

了解油田用電負荷的特點可以幫助技術人員更好的地面生產電力網進行規劃和管理，有利于地面電力系統安全、穩定的運行。就目前油田配電系統的運行情況來看，配電系統的用電量已經占據了整個油田用電量的近80%。在眾多設備中，能夠對配電網功率因數產生較大影響的要屬抽油機。就目前油田運行所采用的抽油機設備來看，其用電負荷呈現出以下特點：用電負荷多為周期性變化；具有持續性；變化幅度相對較大。在這種情況下，若想確保抽油機處于正常運行狀態，起動轉矩的選擇必須足夠大。一般來說，處于負荷運行狀態下的抽油機會使得配電網低效運行，在這種情況下，電力技術人員需要結合負荷率的實際情況采用針對性的改善對策，比如說，當抽油機的負荷率范圍為20%-30%時，大多為設備出現砂卡，這時候技術人員就可以采用增大電動機容量的方式來保證設備的安全運行。

2 油田配電網無功補償相關原則

2.1 總體平衡與局部平衡相結合的原則

基于神經網絡的油田地面工程配電網具有負荷節點多的應用特點，針對此類配電系統的無功補償，一定要充分考慮局部平衡和整體平衡的有效協調。換句話說，在進行無功補償時，首先要考慮全網總無功平衡，然后在此基礎上結合各個負荷節點的運行特點進行分站、分線平衡，以此來避免出現無功補償不均衡的情況。

2.2 集中補償與分散補償相結合的原則

集中補償和分散補償的有效結合可以使系統無功補償達到最佳效果，這里所說的集中補償和分散補償相結合，簡單地說，就是在對系統進行集中無功補償的基礎上，再進行平衡補償，以此來確保整個系統的各個部分都能實現無功補償，進而以最佳的狀態運行。為了滿足現階段油田配電網的穩定運行，技術人員在進行集中補償時，大多將重點放在主變壓器的無功損耗上，但是，由于配電網中還涉及了無功功率的輸送線路，這部分線路是無法進行集中補償的，這時，就需要分散補償來降低線路損耗。結合目前油田配電網的運行需求來看，在進行無功補償時，需要以分散補償為主，集中補償為輔的原則。

2.3 無功補償其他常用原則

除了上述兩項原則外，油田配電網無功補償若想達到預期效果，還需遵循以下3項原則，分別是低壓補償為主，分散補償為輔原則；降損為主，兼顧調壓原則；供電部門無功補償和用戶無功補償相結合原則。其中，降損為主，兼顧調壓原則主要針對于線路長、分支多、功率因數低且負荷分散的情況，采用這一補償方式，可以使補償達到最佳效果，進而保證線路的供電能力滿足需求。

3 神經網絡油田配電網補償方式的確定

3.1 變電站集中補償方式

現如今，能夠滿足油田電網運行的補償方式有很多，但根據補償側重點不同，收獲的效果也不盡相同。實踐證明，對于現階段神經網絡油田電網的運行需求來看，最佳的補償方式就是在降壓變電站二次母線上進行無功補償，這種方式不僅可以節能降耗，而且還可以有效避免無功倒送的現象，對線路電壓穩定性的提高具有重要意義。補償裝置也相對而言比較靈活，目前以并聯電容器或靜止補償器應用最為廣泛。

3.2 桿上無功補償方式

在油田配電網中，存在一些干線10km以上的先線路，這些線路的特點主要是負荷較重且電壓質量差。對于此類線路的無功補償，需要采用桿上無功補償，該補償方式具有點量少、補償集中、控制方法簡單等特點。但需要注意的是，為了保證無功補償效果，輕載時功率因數要盡量控制在1以內。

3.3 隨器補償

即通常說的低壓集中補償，配電變壓器的二次側連接熔斷器，在連接低壓電容器，這也決定了固定和動態補償均可采用。由于固定補償方式具有運行效率高、便于維護、接線簡單等特點，實際運行電網大多采取固定補償方式。而動態補償方式在一些技術上雖然有比較明顯的優勢，但由于運行時維護起來比較麻煩，使用效果不是很好。

4 結束語

綜上所述，本文主要以神經網絡為出發點，結合現階段油田地面工程的實際情況，提出一種科學、有效的電力網無功優化技術，以此來更好的推動油田生產目標的順利實現。基于神經網絡的油田地面生產配電網存在多個用電負荷節點，如果不能結合實際情況對配電網進行合理優化，那么勢必會導致線路運行時產生損耗。因此，出于對生產成本和整體效益的考慮，電力技術部門應不斷優化電力網無功管理技術，詳細分析電網結構與無功負荷等情況，時時監測、分析和計算正常運行的常規參數，并以此為依據制定切實可行的無功優化補償方案，為油田配電網安全、可靠的運行提供充足的保障。