[發(fā)明專利]用于濾除海洋平臺電網中電流諧波的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310347293.6
• 申請日: 2013-08-09
• 公開（公告）號: CN104348157A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設計）人: 李衛(wèi)團;熊永功;勞新力;寧有智;唐廣榮;姚平;劉策;甄志鵬;張龍;馮為民;楊林軍
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海石油（中國）有限公司湛江分公司;施耐德電氣（中國）有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;陳穎

技術領域

本發(fā)明的各實施方式涉及電力系統(tǒng)中動態(tài)諧波治理領域，更具體地涉及一種用于在海洋平臺電網中濾除諧波電流的系統(tǒng)和方法。

背景技術

目前，在世界范圍內都不斷加強對海洋資源的開發(fā)和利用，特別是對近海的石油、天然氣資源的開發(fā)和利用。而電力供應則是油、氣開發(fā)中的重要環(huán)節(jié)。由于海上各油氣田大多都相距很遠，在海洋平臺供電系統(tǒng)上，可分為大型海洋平臺電網和小型海洋平臺電網。大型海洋平臺電網常以陸地電網為依托，平臺自發(fā)電為后備；小型海洋平臺電網是以中心平臺發(fā)電(或發(fā)電船)為源頭，各衛(wèi)星井組平臺為支撐。平臺電網的供電路徑是由電源通過海底電纜采用放射式和鏈式組合向各井組平臺供電。這種供電網絡型式，對各井組平臺的供電可靠性提出了更高的要求，假如某個平臺一旦出現(xiàn)故障，導致開關跳閘，將對下一級串聯(lián)的多個平臺產生影響。因此，如何提高每個井組平臺的供電可靠性，對于整個電網都具有極其重要的意義。

由于變頻器、不間斷電源等非線性負載在海上平臺的廣泛應用，導致平臺電網中諧波含量大幅增加，電網供電質量嚴重下降，由此帶來的電網故障次數也呈上升趨勢。一個平臺上的諧波問題不但影響本平臺設備的運行安全，而且還會通過供電路徑，給其他平臺帶來安全隱患。

隨著海上平臺生產規(guī)模的不斷擴大，平臺無人值守的逐步實施，以及平臺電力系統(tǒng)組網的逐漸普及，海上平臺供電系統(tǒng)對可靠性的要求越來越高，平臺電網的供電質量日益受到關注，諧波治理問題尤為突出。

發(fā)明內容

鑒于上述現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明提供一種使得采油平臺供電系統(tǒng)的諧波電流降低，有利于改善系統(tǒng)供電電源的電能質量，提高供電系統(tǒng)的可靠性，增強平臺供電設備和用電設備安全運行的電網諧波治理技術，以至少部分地解決上述安裝方式中的缺點。

根據本發(fā)明的一個方面，提供一種用于在海洋平臺電網中濾除諧波電流的系統(tǒng)，包括：諧波分離裝置，其被配置為分離所述電流的諧波組分；補償電流生成裝置，其被配置為生成用于補償所述諧波組分的補償電流，并將所述補償電流提供至所述電網；以及調節(jié)監(jiān)測裝置，其耦合于所述諧波分離裝置和所述補償電流生成裝置，被配置為基于所述諧波組分和所述補償電流確定補償信號，其中所述補償信號饋送至所述補償電流生成裝置，以用于調整所述補償電流。

根據本發(fā)明的可選實施方式，所述調節(jié)監(jiān)測裝置被進一步配置為將所述諧波組分和所述補償電流的差值確定為所述補償信號。

根據本發(fā)明的可選實施方式，所述系統(tǒng)被布置在柜體中，并且其中，所述系統(tǒng)還包括控制裝置，所述控制裝置被布置在所述柜體的柜門上。根據本發(fā)明的進一步可選實施方式，在所述柜門上布設有旋鈕操作機構，所述旋鈕操作機構能在不開啟所述柜門的情況下對所述柜體內部的一個或多個器件進行操作。更進一步地，所述旋鈕操作機構可以與所述柜門互鎖。

根據本發(fā)明的可選實施方式，還包括散熱裝置，所述散熱裝置采用背式風道和/或強迫風冷。

根據本發(fā)明的一個方面，提供一種用于在海洋平臺電網中濾除諧波電流的方法，包括：分離所述電流的諧波組分；生成用于補償所述諧波組分的補償電流，并將所述補償電流提供至所述電網；以及基于所述諧波組分和所述補償電流確定補償信號，其中所述補償信號用于調整所述補償電流。

根據本發(fā)明的可選實施方式，基于所述諧波組分和所述補償電流確定補償信號包括：將所述諧波組分和所述補償電流的差值確定為所述補償信號。

根據本發(fā)明的可選實施方式，所述方法在柜體中實施，并且其中，對所述方法的控制在所述柜體的柜門上實施。根據本發(fā)明的進一步可選實施方式，在所述柜門上提供旋鈕操作機構，所述旋鈕操作機構能在不開啟所述柜門的情況下對所述柜體內部的一個或多個器件進行操作。更進一步地，所述旋鈕操作機構與所述柜門互鎖。

根據本發(fā)明的可選實施方式，還包括散熱步驟，所述散熱步驟采用背式風道和/或強迫風冷實施。

通過上述系統(tǒng)和方法，可以有效濾除海洋平臺供電系統(tǒng)非線性負載產生的諧波電流，使平臺的諧波治理達到預期效果，改善平臺供電系統(tǒng)的電能質量，并提高海洋平臺電網運行的可靠性。

附圖說明

當結合附圖閱讀下文對示范性實施方式的詳細描述時，這些以及其他目的、特征和優(yōu)點將變得顯而易見，在附圖中：

圖1是根據本發(fā)明一個方面的用于在海洋平臺電網中濾除諧波電流的系統(tǒng)框圖；

圖2是根據本發(fā)明另一方面的用于在海洋平臺電網中濾除諧波電流的方法流程圖；

圖3是根據本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的用于在海洋平臺電網中濾除諧波電流的系統(tǒng)的示例性電路圖；