电力调度自动化系统在大庆油田电网的应用与发展

王权刚(大庆油田第一采油厂生产运行部，黑龙江 大庆 163001)

1 电网现状与需求

大庆油田第一采油厂现有变(配)电所60座。其中，35/6 kV变电所47座，6 kV配电所13座，变电站值班人员524人；6千伏电力线路366条，线路全长共计2 039千米。各类配电变压器9 000余台，年用电量可达到24亿千瓦时左右。随着油田开发的持续深入，电网规模不断扩大，结构日益复杂，管理难度逐步增加，且电网每年平均以1座变电所、70千米电力线路、800台变压器的规模在递增。原有电力调度指挥仅依靠电话调度、手动模拟屏进行，每日负荷收取依靠人工，劳动强度大、效率低，不符合企业所追求的效益及效率优先的原则[1]。

该厂电网在发展过程中面临的问题也是大庆油田电网的缩影，是油田电力系统亟待解决的问题。因此，大庆油田公司领导率先在第一采油厂地区开展电网调度自动化建设实验，以微机自动化变电所为基础逐步实现变电所“少人值守、无人值班”的电网调度自动化系统。通过运用先进技术及改变管理模式以达到工作量增而人不增，并伴随自然退休减员，实现减员增效、提高效率的目的。

2 电力调度自动化系统结构

电力调度自动化系统结构上分为主站系统，通信通道和变电站端三部分[2]。

2.1 主站系统

主站系统是调度系统的指挥中心，完成指挥、调度、生产管理的全部工作。由软件系统、大屏幕、计算机支持系统组成，如图1和图2所示。

图1 主站系统的调度室

图2 主站系统的运作流程

2.2 通信通道

通信通道采用光纤作为主通信通道，无线网络为备用的通信通道方案，主、备网实现快速切换，采用以太网的网络构建方式。

2.3 变电站端

在微机综合自动化变电所的基础上，增配一台远动管理机，实时采集各种电气数据并上传至主站，同时实现调度自动化系统对变电站信息进行收集，监视和遥控、遥调等功能。

3 电力调度自动化系统功能

3.1 变电所综合信息采集监控系统

ZH Smart Grid-DAS调度自动化系统是面向油田配电网和不同规模的变电站，基于IEC61970标准而全新设计开发的新一代自动化监控系统。ZH Smart Grid-DAS系统是结合油田与电网之间所产生的特殊性设计而出，该系统设计目标主要以稳定性、实用性、先进性和易维护性作为电力发展的整体结构中心，实施该系统不仅使得电网的运行得到稳定性，而且在安全、经济效益等方面具有督促的作用。此外，也是提高调度效率与水平极其重要的一部分[3]。

3.2 油田电网GIS数字化监控控制系统

油田电网GIS数字化监控控制系统采用ArcGis平台和Sql Server 大型企业级数据库作为支撑环境，开放式的基础平台建设应以安全可靠作为基础保障，并且应配备高级服务，与此同时在应用的实施与执行方面需要以强大的功能性环境作为支撑。ArcGis、RTU、WEBGIS客户端是以多个系统部分组合而成，同样也是符合当下油田电网发展的综合系统。该系统应用于电力调度中，实现了融地图编辑、台帐管理、电网调度、电网分析、工作管理于一体的电力生产GIS功能，真正实现了电力管理的自动化。

3.3 电力调度应急预案工作流系统

电力调度应急预案工作流系统适用于预防、应对和处置因灾害天气等引起的电力设施大范围受损和大面积停电事件，该系统能够迅速提供停电的范围及评估整体影响，提示不同负荷重要性，实时掌握抢修进度。

该系统以预警处理流程为主线，对信息通信、人员队伍、应急物资等实行动态管理，从风险分析、组织机构、预警预防、应急响应、信息报告和保障措施等方面辅助决策者快速、有序、高效地处置电网突发事件，最大程度地减少损失和影响，维护正常生产经营秩序。确保事故发生时做到有据可依、有章可循、响应迅速、处置及时。可对历史发生过的应急演练事件及应急事件进行存储，通过应急过程记录生成的案例，对应急过程进行完整的还原和回放，应用于事后的总结、评估、学习、培训[4]。

3.4 操作队电力标准化作业管理系统

操作队电力标准化作业管理系统是包含令票管理、值班记录管理、运行记录管理、设备管理、安全管理、人员车辆管理等一套工作流管理系统。

该系统不仅使操作队工作走向标准化，而且它的存在可使整个操作流程变得更加清晰，无论是检修工作、运行的管理等都可实现实时的控制状况，通过标准化作业管理系统以及严格的规章制度使得操作队整体的工作效率得到提升。

4 前景展望

4.1 实现变电系统减员增效

以六矿七座变配电所为例分析，按目前人员编制，共有变电工70人。七座变电所2010年各类倒闸操作总量在2 500次左右，约需工时700小时，平均每天操作约7次，每天倒闸操作约需2小时。

成立操作队后，按每天7次操作，工时2小时测算，需设置三个操作班(每日三个班组轮流为主班，第一备班和第二备班)，同时考虑司机及管理、技术人员等共需人员38人。集控中心按10人计算，共需人员48人，减员22人，人工成本按每年10万元计算，节约成本220万元。若减员比例按31.4%推算，在油田公司全面推广，则经济效益非常可观[5]。

4.2 实现专业化管理，大大提高管理水平

原有的变电所值班员隶属于采油队，而采油队主要以油水井生产管理为主，对变电所缺乏业务指导，管理水平不高，各采油矿成立巡视操作队后则实现电力整体上的管理，通过强化管理工作实现可持续性发展，使得工作流程统一化、标准化等。同时以提高管理水平实现整合资源，优化配置，统筹规划，资源共享，避免重复和低水平建设；在充分利用好现有人力资源下，可有效提高劳动生产率，降低运行成本，为油田电力的未来发展奠定坚实的基础。

4.3 提高变电所监督和管理水平

通过实现无人值守变电站的远程图像实时监控，相关管理部门可对现场操作人员进行实时的监督，并严格审查现场操作人员不当行为。同时，在远程图像的实时监控下，对所有进入变电站的人员以及物品的进出等起到监测的作用，在一定的程度上可提高变电站的整体安全防护的提升。此外，为保证设备保持良好的运行状态，通过实时监控可有效分析出需要改进的地方，并拟定有效方案，对此，如果设备在运行中出现安全事故，相关管理部门可在第一时间了解情况，通过观察远程图像，快速发出处理问题的指令，使变电站的整体运行不受其较大影响。