油田電力系統(tǒng)連鎖故障分析與研究

張開(kāi)典

摘要：油田電力系統(tǒng)會(huì)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(shí)候必然會(huì)導(dǎo)致整個(gè)回路產(chǎn)生反應(yīng)，在此情形下，就會(huì)出現(xiàn)連鎖故障效應(yīng)，而連鎖故障效應(yīng)的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電力系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰現(xiàn)象。因此必須要針對(duì)整個(gè)油田電力系統(tǒng)做好故障分析、檢測(cè)以及檢修等工作，這樣才能讓油田電力系統(tǒng)實(shí)際的路徑可靠性以及安全性得到有效提升，才能進(jìn)一步提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)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(shí)際生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中會(huì)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(huì)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(yùn)行狀態(tài)，與此同時(shí)還要讓電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全性以及可靠性得到有效提升，這樣才能滿(mǎn)足油田企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需求。但是由于油田電力系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到各種因素的影響，導(dǎo)致其經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)連鎖故障效應(yīng)，從而出現(xiàn)大面積停電問(wèn)題，在此情形下，就必須要針對(duì)整個(gè)油田電力系統(tǒng)的供電安全性以及穩(wěn)定性進(jìn)行進(jìn)一步改善。

1 連鎖故障對(duì)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(huì)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(shí)現(xiàn)有效預(yù)防的一種，對(duì)于電力系統(tǒng)以及整個(gè)輸電網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中有很大幾率會(huì)遭受到雷擊的影響。當(dāng)輸電線(xiàn)路在遭受到雷擊之后，所產(chǎn)生的雷電波會(huì)直接進(jìn)入到變電站中，這樣就會(huì)多變電站的實(shí)際供配電狀況產(chǎn)生直接的影響，因此在輸電線(xiàn)路的運(yùn)行過(guò)程中必須要實(shí)現(xiàn)對(duì)雷擊過(guò)電壓的有效限制，這樣才能充分保證整個(gè)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

對(duì)于油田電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，一旦其在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生了連鎖故障就很可能會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰現(xiàn)象。連鎖故障對(duì)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(gè)階段[2]。當(dāng)電力系統(tǒng)再遭受到連鎖故障的影響之后會(huì)經(jīng)歷一段時(shí)間才會(huì)出現(xiàn)整個(gè)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(gè)過(guò)程中采取一些有效措施進(jìn)行合理控制，以此來(lái)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(duì)電力系統(tǒng)故障進(jìn)行分析處理以及計(jì)算的過(guò)程中應(yīng)用模式搜索法主要有解析法、隨機(jī)模擬法、狀態(tài)空間法等幾種[3]。

2.1.1 解析法

在實(shí)際針對(duì)連續(xù)參數(shù)進(jìn)行處理的過(guò)程中并不能夠應(yīng)用解析法，因此在實(shí)際針對(duì)油田電力系統(tǒng)連鎖故障進(jìn)行處理過(guò)程中應(yīng)用解析法非常復(fù)雜。為了能夠進(jìn)一步提升解析法在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的處理效率，在具體處理過(guò)程中通常都會(huì)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(jì)算機(jī)模擬仿真來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的有效分析，進(jìn)一步提升電力故障點(diǎn)以及具體故障原因的查找效率。

1.1.2 隨機(jī)模擬法

在針對(duì)電力系統(tǒng)連續(xù)故障進(jìn)行分析計(jì)算的過(guò)程中應(yīng)用隨機(jī)模擬法主要是通過(guò)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(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)故障點(diǎn)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(shí)際發(fā)生的烈度、可能的故障點(diǎn)位以及具體產(chǎn)生故障的時(shí)間等相關(guān)參數(shù)載入模型之后，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力故障模式的快速分析。為了能夠讓模型分析方法在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中的效果得到有效提升，在實(shí)際進(jìn)行概率模擬仿真的時(shí)候必須要對(duì)油田電力系統(tǒng)連鎖產(chǎn)生的過(guò)載效應(yīng)以及電力設(shè)備的具體保護(hù)動(dòng)作等多種因素進(jìn)行充分考慮，這樣才能夠讓整個(gè)故障分析以及處理系統(tǒng)更加趨于完善，并通過(guò)科學(xué)分析保障整個(gè)油田電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。

1.1.3 綜合分析法

綜合分析法主要是將解析法、隨機(jī)模擬法以及狀態(tài)空間法多種模擬方法進(jìn)行有效綜合，在此基礎(chǔ)上來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)流程電力系統(tǒng)較為嚴(yán)重的連鎖故障模式快速、自動(dòng)的篩選，將整個(gè)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(shí)際問(wèn)題置于整個(gè)大環(huán)境下進(jìn)行有效解決，在此基礎(chǔ)上就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)油田電力系統(tǒng)連續(xù)故障模式的交替計(jì)算以及潮流等處理。在實(shí)際針對(duì)對(duì)整個(gè)油田電力系統(tǒng)產(chǎn)生較大影響的連鎖故障進(jìn)行分析處理的過(guò)程中充分利用綜合分析法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)其故障模式的有效甄別。但是，油田電力系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中很少會(huì)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(jì)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(jìn)行有效結(jié)合之后才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)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(diǎn)以及具體產(chǎn)生故障的原因，并實(shí)現(xiàn)對(duì)連鎖故障的有效控制，就必須要針對(duì)整個(gè)油田電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建立起簡(jiǎn)化之后的模型。在實(shí)際中的一個(gè)電力系統(tǒng)延續(xù)故障模型進(jìn)行分析的過(guò)程，通常情況下都會(huì)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(duì)整個(gè)油田電力系統(tǒng)故障連接系統(tǒng)對(duì)有效判斷。這樣當(dāng)油田電力系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中一旦其負(fù)荷超出了臨界系統(tǒng)的上限，那么整個(gè)油田電力系統(tǒng)產(chǎn)生連鎖故障就會(huì)呈現(xiàn)出冥律的分布方式，針對(duì)冥律的具體規(guī)律進(jìn)行深入分析之后，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)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(duì)油田電力系統(tǒng)中各種電力設(shè)備不同時(shí)期的狀態(tài)斷面進(jìn)行有效整合之后就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)中各種用電設(shè)備狀態(tài)的互相檢測(cè)比對(duì);

2.1.2 歷史時(shí)刻的查詢(xún)

通過(guò)歷史時(shí)刻查詢(xún)能夠讓整個(gè)電力系統(tǒng)中各種電力設(shè)備數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)有效存儲(chǔ)，并能夠進(jìn)行及時(shí)的數(shù)據(jù)調(diào)取，與此同時(shí)還能夠針對(duì)各種用電設(shè)備歷史狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)查詢(xún)。

2.1.3 未來(lái)斷面預(yù)測(cè)

在上述幾個(gè)步驟的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)中各種設(shè)備狀態(tài)變化相關(guān)信息的自動(dòng)收集，并通過(guò)智能化的推演，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)未來(lái)某一個(gè)時(shí)間段內(nèi)具體的調(diào)度操作進(jìn)行推測(cè)，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)油田電力系統(tǒng)在未來(lái)某一個(gè)時(shí)刻設(shè)備斷面的有效預(yù)測(cè)。

2.2 變電設(shè)備進(jìn)修

在實(shí)際針對(duì)油田電力系統(tǒng)備件設(shè)備進(jìn)行整修的過(guò)程中必須要對(duì)其運(yùn)行可靠性具體要求以及設(shè)備的使用壽命進(jìn)行充分考慮。整個(gè)電力系統(tǒng)在春季都會(huì)處于一個(gè)用電的高峰期，還是油田的各種用電設(shè)備實(shí)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(yùn)行，一旦在油田生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生供電故障，就會(huì)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生的巨大影響。在實(shí)際進(jìn)行變電設(shè)備檢修不能僅僅以實(shí)際的供電需求作為進(jìn)行依據(jù)。要針對(duì)所有的變電設(shè)備實(shí)施嚴(yán)格的狀態(tài)進(jìn)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(gè)油田電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。

3 結(jié)束語(yǔ)

油田電網(wǎng)系統(tǒng)在一個(gè)生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中發(fā)揮出了重要作用，因此必須要針對(duì)整個(gè)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(xiàn)

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