[发明专利]基于抽油机动态负荷特性概率化的油田配网无功优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统优化运行技术领域，具体的说涉及电力系统基于抽油机动态负荷特性的无功优化补偿方法。

背景技术

目前，油田配电网线路平均功率因数小于0.6，通过无功补偿提高线路功率因数可以有效地降低网损，达到节能增效的目的。

传统的并联电容器分散补偿与其他无功补偿装置相比具有很多优点：经济投资少，运行损耗小，技术维护简便，补偿效果明显，故仍在油田配网无功补偿中广泛应用。

传统的油田配网无功优化方法是将抽油机负载按照等额分配的原则模拟为静态负载，然后再进行补偿点和补偿容量的确定。然而，抽油机负载作为一种功率需求变化剧烈的周期性动态载荷，使得油田供电线路输送的有功功率呈现波动性，若仅将其视为单一的静态负荷对油田配网进行无功配置，极易出现补偿点和补偿容量选择不合理现象，不但导致供电线路欠补偿或过补偿，影响电网安全稳定运行，而且使油田企业无法获得最优经济效益。因此对油田电网而言，基于动态负荷特性下的并联电容器无功补偿优化配置的研究意义重大。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对传统油田配网静态无功优化方法的不足，并根据油田抽油机周期性交变的特殊动态负荷特性，提出一种基于抽油机负荷概率的油田配网无功补偿优化方法。该方法目标灵敏度分析基础上，建立以最小化年度总费用为目标的动态无功优化数学模型。

本发明解决技术问题采取的技术方案是：

1、采集现场实际油井的抽油机电机输出功率数据，根据抽油机的独特负荷特性，选取t₁～t₂(t₂-t₁大于等于抽油机负荷周期T)时间段内负荷功率作为研究对象，将抽油机t₁～t₂时间段N等分，形成Δt₁,Δt₂...Δt_N N个等间隔时段，则每时段的负荷概率为且计算每个负荷概率下对应的负荷功率均值形成具有N个负荷概率的能详细反映抽油机动态特性的负荷状态表。

2、创建包含所有抽油机t₁～t₂时间段内负荷概率及对应功率的能反应整个油田配网动态特性的负荷状态表。

3、油田配网高压无功补偿包括电容器补偿位置的优化和补偿容量的优化两部分。

首先建立基于抽油机负荷概率的目标灵敏度分析模型，即在所有负荷概率下，通过评估任一高压配网馈线节点j注入无功对总成本(网络有功损耗+电压违规)的影响程度来确定“最佳”补偿馈线。则基于抽油机负荷概率的灵敏度计算如下式所示：

∂Fj∂Qj=Σl=1N(kppePLl)+kuΣj=1Nd(Uj-U0)∂Qj]]>