[发明专利]基于岸电供电的海上油气田电网控制装置及使用方法

说明书

本发明涉及一种基于岸电供电的海上油气田电网控制装置及使用方法，该装置包括海上变电站平台电网控制装置、陆上开关站电网控制装置和海上油气田平台电网控制装置；所述海上变电站平台电网控制装置内设置有数据采集主站和控制主站，所述陆上开关站电网控制装置及海上油气田平台电网控制装置内均设置有若干数据采集子站和控制子站，主站与各子站分别通过通信装置实时交换运行信息，并传送控制命令。本发明利用大电网长距离为海上油气田生产输送电力，同时充分利用油田伴生气资源降低用电成本。

技术领域

本发明涉及海上油气田区域电网供电领域，特别是关于一种基于岸电供电的海上油气田电网控制装置及使用方法。

背景技术

海上油气田电网是一个分散在海洋上为海上油气生产平台上的工艺、公用、钻修机、采油等设备供电的独立微网系统。海上平台传统的供电方式采用燃气透平发电机组或往复式双燃料发电机组为主电站，通过海底电缆为周边平台辐射式供电，或者形成电力组网实现多个平台电站区域联网供电。随着海上油气田的滚动开发，海上区域电网不断扩展，负荷用电量逐渐增加，同时油田生产到中后期，作为燃气透平发电机组燃料的伴生气不断递减，传统的海上平台自发电供电方式面临燃料来源短缺、发电成本增加的问题。近年来，部分油田已探索采用陆上电网来为海上平台供电，提高供电可靠性和经济性，目前利用陆上电网为海上油田平台的供电基本采用单回路海缆供电，当该供电线路故障时，整个海上油田海上平台将全部失电，可靠性低。

传统的海上电网能量管理系统(简称EMS)采用基于电网旋转备用的优先脱扣系统。该系统主要实现数据采集、处理、控制和调节、发电机组和断路器的监视和控制、站内有功功率/无功功率出力的分配调节等功能，根据电网各种运行方式以及各站的故障情况制定相应的优先脱扣方案并实施，从而保证电网稳定性。海上油气田电网基于岸电供电后，电网结构更为复杂，运行方式更为多样，其稳定性不仅受油气田内部电网影响，也制约于陆上电网以及陆海输电线路。研究适用于岸电的电网控制装置和方法，制定岸电供电方式下的稳控策略，对于保障电网稳定性具有重要的意义。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够减少机组投资和减少线路损耗且满足环保要求的基于岸电供电的海上油气田电网控制装置及使用方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

第一方面，本发明提供的基于岸电供电的海上油气田电网控制装置，该装置包括海上变电站平台电网控制装置、陆上开关站电网控制装置和海上油气田平台电网控制装置；所述海上变电站平台电网控制装置内设置有数据采集主站和控制主站，所述陆上开关站电网控制装置及海上油气田平台电网控制装置内均设置有若干数据采集子站和控制子站，主站与各子站分别通过通信装置实时交换运行信息，并传送控制命令，其中：

所述数据采集主站或数据采集子站，被配置为实时采集电力设备运行数据，所述数据采集子站将采集数据均发送到所述数据采集主站进行汇总；

所述控制主站或控制子站，被配置为基于采集的运行数据在稳态或者故障状态下对各电力设备发出控制指令，各所述控制子站均通过所述控制主站控制。

进一步地，所述海上变电站平台电网控制装置包括数据采集主站和控制主站；

所述数据采集主站通过电压互感器及电流互感器采集潮流断面数据、通过硬线方式采集给配电开关、隔离刀、接地刀的位置信号、通过硬线采集变压器有载开关的位置以及通过通讯装置及硬线采集无功装置投入的容量、组数；

所述数据采集主站将电网及设备的实时数据通过通信装置与所述控制主站进行交互，在稳态或者故障状态下，所述控制主站通过硬线或通讯装置给变压器有载开关、无功补偿装置和快切装置发出控制指令。

进一步地，所述陆上开关站电网控制装置包括数据采集子站和控制子站；