海上油气田群岸电技术工程应用探讨

以海上油气田岸电项目-秦皇岛、曹妃甸岸电示范工程为例,从高压交直流技术方案比选、陆地供电方案设计、海缆设计、海上变电站系统设计及油田内部适应性改造等全方面关键技术展开论述,总结了海上油气田岸电工程研究思路和关注重点,对后续渤海岸电项目推进实施具有指导性意义。     

我国首个岸电应用工程组块陆地建造完工

正近日,随着船舶汽笛的声音响起,秦皇岛32-6、曹妃甸11-1油田群岸电应用工程(岸电扩容)项目发往渤海秦皇岛、曹妃甸两大油田,意味着我国首个岸电应用组块已完成建造。     

海上油气田群岸电无功补偿优化设计

基于岸电应用工程系统架构及关键设备参数,分析了岸电工程各环节无功组成。不同于海上风电的高压海缆仅连接海上风场与陆地电网,海上油田群岸电工程增加了一根油田群间的互联海缆,使单一海缆的无功补偿问题变成海缆组合的无功补偿问题,无功补偿方案较海上风电更加复杂,配置难度大大增加。研究适用于海上油田群岸电工程的无功补偿配置方案,并总结出适用于工程应用的固定无功补偿及动态无功补偿容量的推荐算法,通过ETAP仿真对该无功补偿方案效果进行验证,对后续类似海上高压工程具有一定的借鉴意义。     

海上油气田岸电应用设计要点分析

随着海上油气田开发的不断推进,油田群用电规模也不断增大。无论是从节能减排,还是从供电可靠性和经济性等角度,探索海上油气田供电的新方式都具有重要的意义。提出了由陆地电网为海上油气田开发工程供电的新思路,探讨了岸电的设计原则和设计要点。最后以具体岸电工程设计案例为例,总结了岸电方案设计的关注点及岸电与传统的海上自发电的不同点,形成了海上油气田岸电工程的设计方法,为今后海上油气田岸电工程提供了借鉴。     

海上油田群岸电工程并网接入技术研究

<正>在推进绿色低碳化发展的进程中，海上油气行业进行能源结构的转型升级。海上油气田由自发电模式逐步转变为岸电供电模式。在研究论证海上油田供电方式切换方法的过程中，形成了既能保障海上油田连续平稳生产运行，又可实现供电方式切换的岸电并网接入技术。岸电并网接入技术主要由供配电设备分析、电网参数调整及应急调控保护等方面组成，包含了可行性分析、机组控制模式改变、电网潮流调度保护及并网应急处置逻辑等关键技术。岸电并网接入技术可以实现不停产的海上油田供电电源切换，完成由自有发电机供电转为由岸电供电的能源结构转型，并关停以原油等为燃料的海上发电机，为海上油田大规模接入岸电提供技术支撑。     

海上油田群岸电无功补偿应用研究

基于海上油田群岸电输电系统结构、海底电缆参数及海上油气平台负荷特点,分析了海上油田群岸电主要环节的无功损耗计算方法及无功补偿配置方法.以渤海某油田群岸电项目为例进行无功补偿配置方案分析,并通过工况分析仿真验证了方案的可行性,对后续海上油田群岸电项目无功补偿配置具有指导性意义.     

有源滤波器在海上平台电网的应用

随着海洋石油行业的不断进步和海洋能源的快速发展,海上平台电网的稳定性和电能质量成为一个重要的问题。尤其现在海洋平台由传统的自发电孤岛电站模式转为陆地“岸电”供电模式后,电网的稳定性对油田稳产有着极大的意义。传统的无源滤波器在海上平台电网中的应用存在局限性,因此有源滤波器的应用逐渐成为改善电网质量的有效解决方案。本文将重点探讨有源滤波器在海上平台电网中的应用,并分析其优势和挑战。     

我国首个海上油田群电网系统投运

由福建省电力设计院承担设计的中海油涠西南油田群电力组网项目一期工程.于2008年12月5日并网成功,我国第一个海上油田群电网系统正式投入运行。目前国际上通行的海上油气田开采模式基本是每一个油气田平台建一个电站独立供电,一旦机组故障将导致平台失电,为此每一平台需配置容量相当的备用发电机组,因而供电可靠性较差、     

岸电平台电能质量分析与治理

近年来,随着中海油海上平台采用陆地电网供电的方案逐步实施,海上平台的电能质量被逐渐引起关注。采用岸电供电与自发电系统有很大不同,接入陆地电网后海上平台必须要满足地方电网的电能质量要求。但海上平台生产中的大量非线性设备,影响供电系统的供电电能质量,对电网造成电压波动及谐波注入,因此必须对海上平台电能质量进行评估并进行针对性的治理。以岸电平台谐波的仿真分析计算为例,给出谐波分析计算结果及谐波治理方案。     

岸电模式海上油气田电力综自系统适应性优化方案

<正>随着岸电项目的不断推进,渤海油田群平台电网的用电方式随即发生变化,从最初的以透平发电机组为电源组成小型电网的模式逐步转换为从220 kV变电站直受电模式。海上平台的EMS/DMS系统不再满足实际需要,存在控制逻辑缺陷,缺少向岸电综自系统上传数据的通信模块等。随着岸电接入,陆地综合自动化系统进入海上变电站控制系统并取代原有的EMS系统,但在实际运行过程中存在“水土不服”。主要对传统陆地综自系统的海上油气田适应性进行优化。     

海上油气田电力系统一体化监控设计

针对海上油气田电网接入岸电的趋势,设计了海上平台与陆地终端综合考虑的一体化监控系统,实现对海上平台和陆地终端电网的综合监控.从设计原则、系统架构、实现功能等方面进行阐述,并结合实际工程案例,提出了一种基于岸电的一体化监控系统设计方案,保障海上油气田电网安全、可靠、稳定运行.该系统方案对于后续海上油气田岸电工程的能量管理系统的设计具有一定的借鉴意义.     

海上油田岸电工程海上变电站选址

我国渤海油田海上平台数量较多，负荷差异较大，海底管道布局复杂，因此渤海油田岸电工程建设的220kV海上变电站选址需要考虑的因素较多。结合渤海岸电应用工程实例，分析影响海上变电站选址的关键因素，并对站址选择问题进行量化分析，从而得到最优的选址方案。     

基于多源融合的船岸供电系统协调运行优化策略

针对岸电系统供电模式由单一电网侧供电变成由风、光、网、储等多源供电,所带来的新能源出力波动,消纳率降低等问题。本文通过构建基于移动储能装置的多源融合岸电协调运行模型,将岸电子系统通过公共母线互联实现闭环运行。提出了岸电分层分布式运行优化策略,首先通过边缘计算技术实现对各分布式子系统的实时就地协调,减小因预测误差,出力波动性带来的弃风弃光问题。其次基于电网的分时电价机制,通过移动储能的“谷充峰放”和“转移消纳”的工作模式实现岸电能源的优化调配技术,达到平抑分布式能源出力波动,提高岸电系统的经济性与可再生能源消纳率的效果。同时也为建立港口岸电系统互联运营的优化平台打下良好的基础。     

变频电源在海上油气平台电网中的应用

在港口船舶岸电供电技术基础上,研究变频电源技术,将某合作油田群６０Hz交流电变换成适合于利旧 FP-SO 的５０Hz交流电,以满足利旧 FPSO 移位初期无伴生气源期间的供电问题.以该项目为基础分析了适用于海上油气田微电网中大型变频电源变压器励磁涌流的抑制措施,为今后海油合作油田开发供电方案提供新思路.     

油田油井高效节能供电方案研究

早期开发的油田多采用“单井单变压器单异步电动机”供电模式,造成油田电网的设备负荷率和系统功率因数过低,电网耗能较大。提出一种新的油井供电方案,即“单变压器群井群永磁同步电动机”供电方案,并对这一方案的功率损耗进行了计算分析和比较。在新供电方案下,油田电网的设备负荷率、系统功率因数、供电效率都得到很大提高。     

集群式岸电能量路由器供能精细化就地管控策略

统的能量路由器能量管理策略未考虑多台设备之间的柔性互联关系,且在港口应用中港机负荷的冲击性和新能源发电的波动性,使区域电网的可靠供电和经济运行面临挑战。为此,基于模糊逻辑控制提出了一种适用于集群式岸电能量路由器的供能精细化就地管控策略。该方法考虑了互联岸电能量路由器之间输出功率的耦合影响,并依据并网模式下可能的功率流向制定了保证电力用户经济效益的模糊控制规则,使储能输出电流根据电池荷电状态(state of charge, SOC)、电网电价以及各台岸电能量路由器净输出功率的变化进行动态调整。该方法计及了互联系统间的协同作用,构建了互联系统间各端口传输功率关系,有利于分布式能源跨台区协同消纳,且不需要上层调度控制,减少了对通信的依赖。仿真结果验证了所提控制策略的有效性和可行性。     

海上油田群电网一体化智能监控系统研究与应用

传统海上油田群电网所配置的能量管理系统(EMS/SCADA)仅能实现对电网的基本监测和控制功能,自动化及智能化水平较低。提出海上油田群电网一体化智能监控系统方案,在现有油田群电网EMS的基础上,结合智能电网相关标准,对电网整体进行建模,将拓扑分析、状态估计及潮流计算等基本功能整合,形成海上油田群电网基础计算平台。在计算平台基础上开发海上油田群电网智能功率控制、多维性能指标监测及动态安全评估和基于在线决策的自愈控制等高级功能,实现电网"监测-预警-优化-控制"一体化智能监控,从而保证电网安全稳定和经济高效运行。     

海上油田电网多维性能监测与动态评估技术

正传统海上油田群电网所配置的能量管理系统(EMS/SCADA)仅能实现对电网的基本监测和控制功能,自动化及智能化水平较低。提出海上油田群电网一体化智能监控系统方案,在现有油田群电网EMS的基础上,结合智能电网相关标准,对电网整体进行建模,将拓扑分析、状态估计及潮流计算等基本功能整合,形成海上油田群电网基础计算平台。一体化智能监控系统采用自上而下、模块化的设计思想。将系统分为公共信息模型(Common InformationModel,CIM)数据模块、拓扑分析模块、状     

海上油气田岸电一体化监控方案设计

针对海上油气田采用岸电供电的要求,整合了海上变电站、陆上开关站、陆上集控中心的监控,设计了一体化监控系统,实现对海上变电站和陆上开关站的监视和控制。从体系架构、功能要求、数据处理及安全分区对一体化监控方案进行阐述,有效整合了综合自动化、辅助应用等多个子系统,构成综合性的管理系统,实现了海上变电站的无人值守和陆上开关站的少人值守。该系统的实施可有效降低岸电应用的运营成本,达到可靠、经济、合理的智能化要求,为海上油气田的岸电成功应用奠定基础。     

基于ADMM的海上多平台-岸电供能系统能量-备用协同分布式优化调度

针对海上油气工程对能量供应稳定性的需求,许多海上发电机组和岸上电网协同的供能系统相继建立。建立海上发电机组和岸上电源的协同优化运行模式,能提高供能可靠性,减少碳排放。因此,提出了海上多平台-岸电供能系统能量-备用协同优化调度模型。同时,为了应对海上多平台供能系统与岸电系统之间的独立性,基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers, ADMM)的思想提出了协同调度模型的分布式求解框架。为了确保分布式求解算法的收敛性,采用二阶锥松弛技术将海上平台电网潮流约束进行松弛,使模型转化为凸优化模型。算例结果表明,海上多平台-岸电协同供能系统在保护岸电系统和各海上平台信息隐私的同时,可使可再生能源的消纳能力获得提升。