[發(fā)明專(zhuān)利]一種油田配電網(wǎng)的電壓暫降凹陷域的分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811324474.6
• 申請(qǐng)日: 2018-11-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111157837B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫東;李煒;齊光峰;范路;劉泱;張曉菡;王曉東;劉杰;劉紹鵬;馬坤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司技術(shù)檢測(cè)中心
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/08
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/08;G01R27/02
• 代理公司: 濟(jì)南智圓行方專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 37231
• 代理人: 張玉琳

本發(fā)明提供了一種油田配電網(wǎng)電壓暫降凹陷域的分析方法，屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。其技術(shù)方案為：一種油田配電網(wǎng)電壓暫降凹陷域的分析方法，其特征在于，根據(jù)實(shí)際油田配電網(wǎng)系統(tǒng)，分析電網(wǎng)系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)和各支路情況，檢測(cè)并獲得電網(wǎng)中母線參數(shù)、故障支路參數(shù)以及非故障且具有負(fù)載運(yùn)行的支路參數(shù)，建立模型圖分析推導(dǎo)確定電壓暫降凹陷域臨界距離與各個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系。本發(fā)明的有益效果為：與傳統(tǒng)的計(jì)算方法相比減小故障線路電壓暫降的臨界距離的計(jì)算誤差，比較精確的確定實(shí)際故障線路的范圍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種油田配電網(wǎng)電壓暫降凹陷域的分析方法。

背景技術(shù)

電壓暫降是指電力系統(tǒng)中電壓有效值瞬時(shí)減小到10％～90％額定值，且持續(xù)時(shí)間為10毫秒到數(shù)秒鐘的一種暫態(tài)電能質(zhì)量現(xiàn)象。電壓暫降主要由故障、大功率感應(yīng)電機(jī)啟動(dòng)、變壓器勵(lì)磁涌流以及線路遭受雷擊等引起。由于油田配電網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn)有別于常規(guī)配電網(wǎng)，且大功率用電設(shè)備以及配電變壓器數(shù)量眾多，電壓暫降問(wèn)題較為突出。電壓暫降幅值超出用電設(shè)備耐受能力后，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備自動(dòng)停機(jī)，從而影響油田產(chǎn)量甚至引起設(shè)備損壞等間接損失。目前，電壓暫降已成為油田配電網(wǎng)電能質(zhì)量領(lǐng)域普遍關(guān)注的問(wèn)題。因此但為了保證油田高產(chǎn)井、注水等重要負(fù)荷運(yùn)行可靠性，在該類(lèi)設(shè)備的開(kāi)關(guān)執(zhí)行電路中安裝有抗晃電裝置，確保油田配電網(wǎng)中出現(xiàn)電壓暫降現(xiàn)象時(shí)，該類(lèi)設(shè)備能夠持續(xù)運(yùn)行，以減小負(fù)載停運(yùn)對(duì)于油田生產(chǎn)的影響。

目前，在分析常規(guī)配電網(wǎng)中故障引起的電壓暫降幅度時(shí)，通常忽略負(fù)荷分支電流的影響。而在油田配電網(wǎng)中，發(fā)生電壓暫降時(shí)，故障線路的設(shè)備會(huì)停機(jī)，非故障線路的設(shè)備在抗晃電裝置的作用下不會(huì)停機(jī)，依然存在較大的負(fù)荷分支電流。此時(shí)，傳統(tǒng)的計(jì)算方法不再適用于此種情況，即不能忽略負(fù)荷支路電流對(duì)于配電網(wǎng)電壓暫降凹陷域范圍的影響。傳統(tǒng)的計(jì)算方法會(huì)擴(kuò)大故障線路電壓暫降的臨界距離，增大計(jì)算誤差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種減小故障線路電壓暫降臨界距離誤差的油田配電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓暫降凹陷域的分析方法。

本發(fā)明是通過(guò)如下措施實(shí)現(xiàn)的：一種油田配電網(wǎng)電壓暫降凹陷域的分析方法，其特征在于，根據(jù)實(shí)際油田配電網(wǎng)系統(tǒng)，分析電網(wǎng)系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)和各支路情況，檢測(cè)并獲得電網(wǎng)中母線、故障支路參數(shù)以及非故障且具有負(fù)載運(yùn)行支路參數(shù)，建立模型圖分析推導(dǎo)確定電壓暫降凹陷域臨界距離與各個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系。

配電網(wǎng)中的電壓暫降會(huì)以暫降源為起點(diǎn)向外傳播，一般情況下，暫降源處的電壓跌落最嚴(yán)重，電壓暫降向外傳播過(guò)程暫降幅度依次減弱。定義系統(tǒng)中發(fā)生故障引起電壓暫降，使所關(guān)心的某一點(diǎn)敏感性負(fù)荷不能正常工作的故障點(diǎn)所在的區(qū)域稱為凹陷域。當(dāng)敏感負(fù)荷位于凹陷域以外，該點(diǎn)發(fā)生故障不影響敏感負(fù)荷的正常工作，反之，該點(diǎn)發(fā)生故障將可能影響到敏感負(fù)荷的正常運(yùn)行。凹陷域標(biāo)志著電壓暫降的波及范圍，是評(píng)價(jià)電壓暫降嚴(yán)重程度以及系統(tǒng)抗暫降能力的重要指標(biāo)。

根據(jù)各個(gè)參數(shù)建立電網(wǎng)系統(tǒng)的模型圖分別為線路等效電路圖和電流電壓相量的關(guān)系圖。根據(jù)線路等效電路圖和電流電壓相量的關(guān)系圖具體分析推導(dǎo)得到母線參數(shù)、故障支路參數(shù)以及非故障且具有負(fù)載運(yùn)行的支路參數(shù)與電壓暫降凹陷域臨界距離的關(guān)系公式為：

z₁＝r₁+jx₁ Z_S＝R_S+jX_S

其中：式中，l_crit為臨界距離，Z_S為系統(tǒng)阻抗，z₁為非故障支路單位阻抗， U_sag為母線電壓，U_S為系統(tǒng)電壓，x₁為非故障支路單位長(zhǎng)度的線路電抗值，r₁為非故障支路單位長(zhǎng)度的線路電阻值，X_S為系統(tǒng)阻抗的電抗值，R_S為系統(tǒng)阻抗，Z_load為非故障支路阻抗的電阻值，j為虛數(shù)。