“精织”智能微电网（图）
2023/10/26
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来源：[互联网]
[中国石化报?2023-10-25]
本报记者王维东
通讯员陈天婧包正伟
以往，胜利油田的抽油机井传统配电采用一口油井配备一台变压器的模式，变压器一定要满足油井电机功率最大值，且还要留有相当大的余量，效率低、浪费多。油田生产是一个综合系统耗能过程，节能降耗仅依靠常规技术和局部改造难以突破。
面对油田机采装备能耗特点和节能降耗形势需要，胜利油田立项开展抽油机直流互馈型集群节能控制技术研究，研发出直流母线群控技术。他们通过对多口抽油机集中整流、分井逆变共用直流母线群控技术，改变了传统抽油机交流供电模式。
在这种像中央空调风机“一拖多”的模式下，油田实现了单井的变频调控，降低了生产的损耗和能耗。历经十年的优化、推广、应用，如今，直流母线群控技术已成为胜利油田丛式井组的标配。
大马拉小车
胜利油田河口采油厂信息化服务中心主管赵闯是直流母线群控技术研发的参与者。在电气设备维修之际，他发现一个现象：每口油井都配有一台变压器，而与之匹配的电机功率和变压器容量均偏大。
通常，一口油井正常工作功率是10千瓦，而配置的电机额定功率高达55千瓦，变压器的容量小则50千伏安，大的甚至达80千伏安。
大马拉小车的现象并非个例。胜利油田经营管理部电力技术专家严川介绍，油井启动瞬间的电流是正常工作电流的4至7倍，因此电机功率和变压器容量在设计中预留冗余。
但是，冗余就是浪费。除了增加电气设备的投资，过去，电力公司还对用能单位的变压器收取容量费。
“这就像座机电话用户按月向电信公司缴纳固话座机费一样。”严川心里有一本账，1千伏安每月缴纳28元的容量费，一口油井每月的容量费就是1400元。对于胜利油田3万余口油井来说，这是一笔不小的支出。
没有一成不变的模式
“多口油井能否共用一台变压器？”赵闯相信，世界上没有一成不变的模式。
高压注水泵是油田注水站的动力源，一台高压注水泵输出的水通过流程注入不同的水井。这激发了赵闯的创新灵感：“供电系统难道不能用这样一条干线流程传输电能，实现多井一变的模式吗？”
变频器可以改变电网来电的频率，使电流适用于油井的电机，其核心部件是整流和逆变单元。赵闯介绍，整流单元相当于高压注水泵，整流输出的直流线路就是干线流程，逆变单元则是控制每口油井生产的闸门。二者的区别是：一个是水，一个是电。
技术原理是相通的，但技术路线是不同的。严川说：“交流电在输送时线损严重，在同等距离下，直流电线损明显小于交流电。”
根据交流、直流不同的属性，胜利油田将变频器进行拆分，分为母线整流器和逆变器，前者装在变压器侧，后者装在抽油机侧，二者用直流电路连接；同一采油区块的多口油井共用一台变压器和一台整流器，使运行节奏不同的油井实现变频调控，进而达到节能高效运行的目的。
义7-3区块是直流母线群控技术的首个“试验田”。区块油井数有22口，配有15台变压器，总容量1050千伏安。采用直流母线群控技术改造后，两台变压器满足了整个区块的油井运行，减容65%；年节约容量费22.5万元，节电27%。
一石三鸟
减容降费、节能降电、能量互馈，直流母线群控技术可谓一石三鸟，成为胜利油田新井主流的配电模式，可减少变压器容量60%以上。
伴随着信息技术和电子技术的进步，胜利油田将此技术迭代升级，形成智慧能源管控终端，相当于一个智能微电网，具备完整的发输配电功能。
智能微电网促进了分布式电源与可再生能源的大规模接入。最近三年间，胜利油田利用闲置土地，大力发展分布式光伏，光伏装机规模达346兆瓦，年发绿电能力4.8亿千瓦时，绿电大部分进入智能微电网，实现就地就近消纳。
走进胜利油田东辛采油厂营一采油管理区营11从式井组，一排排光伏发电板“吞”下光能“吐”出绿电，通过智能微电网传输，绿电直接被井场内11口油井消纳，转化为动能，多余电量存入储能。
“即使大网因故停电，井组也可通过智能微电网继续运行两个小时，为恢复供电赢得时间。”该管理区生产副经理檀松涛说。光伏就地消纳、循环罔替，既节约了成本，又为井组提供了安全的电力保障。
电机耗电是油井耗电的大头，占胜利油田总耗电量的80%，群控系统效率每提高一个百分点，节能都很可观。目前，胜利油田有3万余口油井，其中，只有近两千口油井采用直流母线群控模式，具有广阔的发展前景。尤其是当下新能源产业“狂飙”，直流母线群控站在新的风口，未来可期。