摘要：随着石油产业的不断发展，其规模与产量也在不断扩大，对于能源的需求就成了非常重要的一个问题，各种大型的机械设备都需要充足的电力支持，大大增加了用电负荷。受到各种因素的影响，油田电力系统会出现各种类型的故障，从局部故障，牵连到整个电力系统，严重的连锁故障甚至会导致电力系统的完全崩溃。本文对电力系统连锁故障的产生因素与影响进行了分析，探讨对油田电力系统连锁故障的应对策略。
关键词：油田；电力系统；连锁故障
1.造成连锁故障的主要因素与影响
自然灾害是造成电力系统产生故障的主要因素，比如：雷电、大雨、大风、大雾等。而雷电是造成电力系统故障几率最大的，也是所有自然因素中最难预防的，在线路被雷电击中后，雷电波会进入到变电站中，变电站的整个供电系统都会受到影响。
在整个油田电力系统中，局部故障的产生很容易导致连锁故障，连锁故障可以直接导致电力系统进入崩溃状态。连续故障、快速连锁故障、系统停电、恢复控制是连锁故障对油田电力系统造成影响的四个阶段，电力系统在连锁故障产生后到完全崩溃需要一段时间，为了防止系统完全崩溃造成更大的损失，在这段时间可以采取一些措施对场面进行控制，防止其他事故的发生。
2.油田电力系统连锁故障的分析方法与应对策略
2.1模式搜索法
模式搜索法主要包括解析法、随机模拟法、综合分析法三种，它可以对电力系统进行检测分析，对电力系统的运行状态和可能存在的潜在风险进行准确判断。
1.解析法
解析法是在数学的基础上，对电力系统运行中的某个点或者时间段进行情况分析，但是该方法的缺点就在于它对连续的电力参数不能有效的处理，导致了用解析法来分析油田电力系统连锁故障较为复杂。Q-reduction与tie-cutting两个指标的引入使得解析法的处理效率得到了提高，对电力系统进行分析的时候采用计算机模拟仿真方法，这样可以在最短的时间内发现故障点以及故障产生的原因。
2.随机模拟法
随机模拟法主要是通过概率抽样分析的方法甄别故障点，它借助了数理论、概率方法和数学模型。随机模拟法的本质是，通过对故障发生的烈度、可能存在的故障点和故障发生时间的分析，进行模拟量的加载，构建概率模型，以此对电力故障模式进行模拟分析。另外，在概率模拟仿真的过程中，若是将电力系统连锁的过载效应、电力设备保护动作等因素都考虑进来，则会大大提升随机模拟法的分析效果，帮助完善系统的故障分析与处理功能，使得油田电力系统能够安全稳定的运行。
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3.综合分析法
所谓综合分析，即将解析法、随机模拟法以及状态空间法等结合起来，将后果严重发生几率较高的连锁故障模式筛选出来，使得影响到电力系统正常运行的故障因素和设备问题能够在整体大环境下得到有效解决，保证交替地进行计算与处理。综合分析法的采用，可以将那些对电力系统运行影响较大的连锁故障有效甄别出来，降低甚至避免它们对电力系统造成的各方面的影响与损失。大规模的连锁故障对于电力系统来说是较为少见的，因此，传统的模拟分析方法对故障的分析并不能满足要求，状态空间分析与网络分析两种分析方法相结合，可以使得故障分析更加可靠。
2.2模型分析法
准确性是对连锁故障原因分析的一个重要保证，为了提高分析的准确性，将电网简单化以及模型化，建立OPA、CASCADE、分支过程等模型，这些模型能够准确看出油田的电力系统属于一个自组织的临界系统。当电力系统的极限负荷大于规范要求时，故障发生的概率会呈现出幂律的一种分布形态，小规模连锁故障的不断发生会增加大规模连锁故障的发生几率。OPA模型是比较常用的一种模型分析法，它通过对负荷变化情况的分析，将电力系统的运行状态判断的十分准确，然后建立电网容量的改变模型、负荷容量模型等各个要素的模型。根据负荷变化时间的不同，将其分为慢动态与快动态两个过程类型，这两种类型的不同之处在于对负荷变化的观察时间。OPA系统对于线性问题的解决十分可靠，在符合超过规定的百分之一时便将该线路标记为过载负荷，极有可能产生大规模连锁故障。
2.3连锁故障排查
可以通过连锁故障排查的方法对油田电力系统连锁故障进行检修，主要表现在三方面：一是将不同时期的设备状态断面进行充分整合，实现对系统间设备状态的互检比对，完成设备数据的质量分析；二是查询历史时刻，对电力设备的数据进行存储与调取，实现对设备状态与设备使用历史数据进行迅速快捷的查询；三是预测未来时刻断面，在以上两点的基础上，对于设备状态变化有关的计划类信息进行自动收集，实现智能化演算，将未来某段时期内的调度操作历程推测出来，最终实现对油田电力系统在某一时刻的设备断面的预测。
总结
在油田的长期建设与发展过程中，电网建设作为其中极其重要的一个组成部分，也在不断的发展与完善。因为油田规模较为庞大并且仍在不断扩展，对于各种大型机械设备的应用，使得电力的消耗十分巨大，同时，在保证电力足够的前提下还必须保证电网供电的安全性、稳定性、以及连续性等。各种因素的影响都会造成油田电力系统的故障，由局部故障引起的连锁反应会对整个电力系统产生严重的影响，本文就油田电力系统连锁故障阐述了对故障产生的应对策略，但是在实际运行中，需要电网建设的管理者与运营者共同努力，全面把握电力系统的各个要素，在实践中进行不断的优化与完善，保证石油企业的经济与社会效益。
参考文献：
[1]闫丽梅，赵国成，陈娟，安小龙，张艳，薛晨光.基于GIS的大庆油田电力系统连锁过负荷故障分析系统[J].电力系统保护与控制，2010，23：75-81.
[2]王善玉.油田电力系统连锁故障分析与研究[J].装备制造，2016，06：90-91.
[3]陈娟.大庆油田电网连锁故障预警系统的研究[D].大庆石油学院，2009.
论文作者:李哲
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/26
标签：故障论文; 电力系统论文; 油田论文; 模型论文; 负荷论文; 电网论文; 方法论文; 《电力设备》2017年第5期论文;