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油田供用电管理自动化技术研究

作　者: 魏洪战
导　师: 苏宏业
学　校: 浙江大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 油田供用电管理自动化系统组件式结构故障诊断
分类号: TE43
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

大庆油田公司天然气分公司承担全油田的大部分原油稳定及天然气净化任务,所属29座变配电所随生产装置布局遍布喇萨杏油田。目前仍采用传统的电话通讯方式实施供用电系统的调度管理,供电线路一旦出现故障,查找处理难度大、时间长,直接影响油气生产。因此,研究和设计供用电管理自动化系统,解决油田供电系统存在的技术问题,对提高大庆油田的供电可靠性、保证生产质量和提升企业管理水平具有重要的意义和实用价值。本文对油田供用电管理自动化系统的设计与应用进行了深入研究,主要工作如下：(1)针对大庆油田供用电系统现状开展调研,在此基础上,对油田供用电自动化技术进行分析,并结合天然气分公司的供用电系统需求,对天然气分公司供用电管理自动化系统关键技术的必要性、重要性及其可行性进行讨论,为后期系统开发提供了技术依据。(2)对天然气分公司供用电管理自动化系统进行设计与分析研究,系统采用主站、子站、终端三层体系结构,并根据前期系统需求设计主要功能模块。通过对比分析,确定选择美国ESRI公司的ArcGIS系列产品作为系统开发平台,利用Visual Basic语言进行系统功能开发,该系统采用组件式开发模式,可根据用户的要求任意搭建应用系统,具很强的灵活性和可扩展性。(3)对天然气分公司供用电管理自动化系统中的关键技术进行研究,包括故障检测与快速排除策略的算法、故障区域检测规则及故障隔离后恢复规则。其中配网故障处理模式采用基于搜索树的配网故障处理新算法,此方法具有较快的速度。对配电网空间负荷预测及配电网规划问题作了探讨,给出了负荷分析预测数据流程。(4)对天然气分公司供用电管理自动化系统的主要技术指标进行了测试,数据显示多项主要指标达到了设计要求。在经济效益方面全年可减少停电时间120h,增产轻烃产量1200t,天然气250×104m3。提高了公司供用电管理自动化的科技水平,确保油气稳定生产,供用电系统的效率和安全供电可靠性在原有基础上得到了较大提高,减轻了操作者的劳动强度。该系统具有较好的推广应用前景。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-8
目录  8-10
1 绪论  10-18
  1.1 引言  10-11
  1.2 国内外供用电管理自动化技术应用现状  11-14
    1.2.1 供用电管理自动化系统  11
    1.2.2 国外研究发展现状  11-12
    1.2.3 国内总体情况  12-14
  1.3 油田供用电管理自动化技术调研  14-17
    1.3.1 配电地理信息系统技术  15-16
    1.3.2 配网自动化技术  16
    1.3.3 生产和用电管理信息系统技术  16
    1.3.4 通讯网络的运用  16-17
  1.4 论文的主要研究内容与结构  17-18
2 大庆油田供用电技术现状调研及分析  18-22
  2.1 引言  18
  2.2 大庆油田供用电系统现状及需求分析  18-20
    2.2.1 大庆油田供用电系统现状  18-19
    2.2.2 天然气分公司供用电管理系统需求  19-20
  2.3 油田供用电管理自动化系统的关键技术及其必要性  20-21
  2.4 小结  21-22
3 油田供用电管理自动化系统总体设计  22-44
  3.1 引言  22
  3.2 油田供用电管理自动化系统设计  22-28
    3.2.1 配网现状  22-23
    3.2.2 FTU柱上断路器的使用  23
    3.2.3 系统结构设计  23-27
    3.2.4 通讯网络系统设计  27-28
  3.3 系统主要功能设计  28-35
  3.4 系统实现及GIS子系统选择  35-42
    3.4.1 统一实时平台的设计及实现  35-40
    3.4.2 GIS子系统的选择  40
    3.4.3 系统软件  40
    3.4.4 数据库软件  40-41
    3.4.5 二次开发软件  41
    3.4.6 WebGIS系统开发平台的选择  41-42
  3.5 小结  42-44
4 油田供用电管理自动化系统中的关键技术  44-57
  4.1 引言  44
  4.2 油田供用电管理自动化系统故障检测和排除策略  44-50
    4.2.1 配电网故障处理策略分析  44-46
    4.2.2 配电网故障处理策略对比  46
    4.2.3 油田供用电自动化系统中故障检测算法  46-48
    4.2.4 故障区域检测规则  48-49
    4.2.5 故障隔离后恢复规则  49-50
    4.2.6 算例  50
  4.3 无主站故障隔离技术在柱上开关控制器FTU上的应用  50-52
    4.3.1 无主站故障隔离技术和供电恢复方式  51
    4.3.2 无主站故障隔离和供电恢复动作过程  51-52
  4.4 配电网空间负荷预测以及配电网规划技术  52-55
    4.4.1 负荷预测和电网规划的应用  52-55
    4.4.2 配电网辅助规划设计  55
  4.5 基于实时数据采集系统(SCADA)的供配用一体化集成  55-56
  4.6 小结  56-57
5 油田供用电管理自动化系统的应用  57-64
  5.1 引言  57
  5.2 油田供用电管理自动化系统的应用效果  57-61
    5.2.1 遥测合格率  57-59
    5.2.2 遥信合格率  59-60
    5.2.3 遥控正确率、遥控完成时间  60-61
    5.2.4 画面调用时间  61
    5.2.5 故障区隔离和非故障区恢复送电  61
  5.3 效益分析  61-62
    5.3.1 经济效益  61-62
    5.3.2 社会效益  62
  5.4 小结  62-64
6 总结与展望  64-66
  6.1 总结  64-65
  6.2 展望  65-66
参考文献  66-68
攻读硕士学位期间发表的论文  68

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