运用物联网技术构建数字化油田电网

范 丽，何得泉，侯 皓

（中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司水电厂，西安 710000）

0 引言

当前，电力相关部门为了实现电网调度管控智能化的目标，积极运用各种现代化技术手段创新优化电网调度管控模式，基于传统的调度管控模式，充分有效地调配和整合既有资源，强化提升在电网设备方面的监管。在数字化时代，油田电网也开始投入更多的时间与精力构建数字化模式，运用物联网技术，对传统电网的调度管理工作模式进行更新升级。

1 油田电网的运行现状

例如某个油田电网的运行和维护都由水电厂完成，包含多座变电所，实际的电网线路长度超过10 000 km，其中1.14 kV以及低于1.14 kV 的线路供电系统都由采油厂等相关用户维护管理。当前，采取两级调度管理模式管理油田电网，其中6～10 kV 的电网是由区域水电队调度管理，35～110 kV 电网则由水电厂的调度室统一调度管理。而变电站和电网线路都是由区域对应的团队运行管理和维修，这样在油田电网出现故障问题时，就可以及时进行有效处理，恢复正常的电力能源供应。与该油田电网对应的变电所已实现自动化，在实际应用相关技术时，能够完成远程操控、测试及遥信等诸多操作，但依然要求工作人员在变电所值班，实时监管设备实际运行状态，并基于远程电网对该电网实施调度管理。可是这种调度管理工作模式存在很多隐患，一旦因疏忽操作失误，就会造成极为严重的经济损失［1］。

2 基于物联网进行数字化建设的优势

当前，国家科学技术正在持续发展，数字化技术在各个行业领域被广泛应用，其同时也带动了工业产业的生产与发展。只有全面掌握数字化相关技术与数据，才能提高油田企业发展质量与成效，对实际生产中的诸多成本进行合理管控。石油行业实际上是国家关键性能源资源的有效保证，新时期国家经济正在持续发展中，油田企业想要强化自身的全价值链效益，一定要积极开展数字化建设，这也是油田企业现代化发展过程中的必然选择。自国际商业机器公司（International Business Machines Corporation，IBM）和挪威石油企业开始实施数字化建设至今，基于相关技术手段的实际应用，尤其是物联网技术的实际应用，能够对整个油田行业的电网进行合理优化与调整，让其能够实现精准、迅速而有效管控的目标，其不仅能够对既有调度管理工作模式进行及时调整，同时更是油田电网中极为关键的工作任务以及发展目标。其在油田电网中的实际应用，能够对诸多站、所进行合理有效的配置与整合，使其充分发挥作用。

基于物联网进行数字化建设，其整体的组织架构较为清晰，调度中心就能充分了解油田电网实际运行的具体情况、信息数据等，如果发生了故障，可以第一时间明确出现故障的具体部位和对故障进行深入探析，既能强化油田电网的整体运行质量、成效，还能确保油田电网实际运行的安全性、稳定性与可靠性。此外，基于物联网进行油田电网的数字化建设，可以实现对油田电网调度管理相关工作者的统一管理，进而合理调配人员，使所有职工都能够在自己的工作岗位充分发挥作用［2］。

为保证电网运行的安全与稳定，发生事故时一定要及时反应，且基于应急处理举措及时进行处理，这要求监管控制、调度、维护操作相关工作者之间密切配合，精准判断事故原因，并快速处理和汇报。监管控制、调度以及维护站方面一定要具备完善有效的事故、应急处置预案，同时积极地开展反事故演习活动。维护站中的值班工作者应全面掌握变电站的运行方式，合理配置诸多设备、保护装置与自动装置，还必须掌握系统与直流系统的运行方式等，当出现事故时，调度工作者与监管工作者能够合理配合，完成对变电站事故问题的有效处理，把事故造成的损失降至最低，确保油田电网实际运行的安全性与稳定性。

3 油田电网构建数字化调度管理模式中出现的问题

3.1 传统模式调度管理效率低下

此前，油田电网的调度管理通过电话沟通实现，基于电网的联系和值班工作者的汇报，全面了解变电所的实际运行情况，这就要求指挥人员要具备良好的专业技能、知识水平等，否则，就会产生非必要的指挥操作失误。而物联网技术具备直观的属性，可实现对电网实际运行状况的动态监督，同时还能提升电网调度管理工作的质量与成效，与其相比，传统调度管理模式工作效率低下。

3.2 工作人员思想落后，操作能力低

基于物联网技术构建油田电网调度管理数字化模式，首先，一定要充分利用物联网技术的特征，彻底创新电力指挥、图纸设计等诸多传统的调度管理工作模式，同时充分利用数字化优势有效监管和分析电网系统运行状况，这就要求工作人员自身具备良好的监督、管控能力。当前，油田电网的很多调度工作人员工作水平良莠不齐，在技术能力和综合素养等方面差距也非常大，大多数调度工作者的思想、理念等太过固化、陈旧，难以充分理解调度管理数字化的相关理念，且在企业开展的物联网技术培训中，学习积极性较低，无法掌握相关技术操作，会对油田电网的调度管理工作产生消极影响。鉴于此，应基于调度管理数字化模式的实际构建情况，严格要求工作人员，加大培训力度，使其紧随时代发展更新自身理念、掌握相关技能，从而促进油田电网调度管理工作模式的数字化构建良好发展［3］。

3.3 设备方面

随着物联网技术的创新发展与持续完善，其在油田电网的数字化建设中被广泛应用，对变电所中诸多设备的监管、控制以及显示都离不开对应的数字化设备设施。这些数字化设施应具备良好的容错性、稳定性以及有效性，否则就会导致相关设备脱离监控，或在监管控制工作中产生判断错误的情况甚至造成事故。物联网技术应用之下的数字化模式构建，对相关设备的有效性要求更为严格，要求在实际应用以前先要全面调试所有相关的设备，以此降低事故、故障等出现的概率。当前，油田电网调度管理工作的数字化并未完成最终调试，很多油田电网的设备、设施运行时尚不稳定，时常会出现信号中断等故障问题，难以在调度管理工作中充分发挥数字化的作用，制约整个油田电网的现代化发展。

4 基于物联网进行油田电网数字化建设的有效措施

针对油田电网构建数字化调度管理模式中出现的诸多问题，要求油田企业积极组织工作者进行深入研究与探析，探索切实有效的解决策略，为油田企业的现代化发展奠定坚实的基础。

4.1 基于物联网技术实际应用进行调度管理

基于物联网技术进行油田电网调度管理工作的数字化建设，就是要把变电监管、电网调度充分整合起来，基于调度中心、维护站有效管理油田电网，基于调度中心整体调度管理油田电网，基于变电站对油田电网实施监督、管控、遥感操作等，基于维护站落实、运行收到的指令，从而实现调度和管理之间的密切关联。同时，调度中心对油田电网实施监督管理，不仅能够合理整合所有资源，还能够为油田电网监督管控工作奠定坚实的基础［4］。

4.2 明确油田电网数字化建设的可行性

当前，诸多油田电网主要服务于油田生产作业，因为油田行业处于持续发展中，电网环境也逐渐恶化，实际需要供电的范围愈加广泛。同时，在对油田电网实施调度管理的过程当中，其已经具备专业检修的能力，并且也能够进行远程监管、指挥等，可是因为调度管理与监管工作间的连接情况，并未让二者实现真正意义上的整合，因此调度中心的职能是油田电网调度管理，集控中心只是简单地进行监管、控制操作［5］。基于物联网技术的数字化调度管理已不需要工作人员在变电站中实时监控，可基于集控中心的实际建设对变电站实施实时监管，工作人员只需对集控中心的复杂变电站进行巡视。鉴于此，基于物联网建设油田电网调度管理的数字化，能够让调度中心和维护站实现真正意义上的整合。

5 结语

当前，油田电网调度管理的数字化模式构建应基于物联网技术的实际应用，这对设备和工作者提出了严格的要求。因此，针对设备以及工作者的强化提升来讲，其逐渐成为油田电网创新改造中的重要内容。物联网技术的应用能够把电网相关的监控、调度等充分整合起来，使油田电网调度管理形成一体化的管理工作模式，如此不仅能够提升工作的质量与成效，还能推动油田电网的数字化构建与发展。