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绥中36-1海上油田群电站并网发电机控制研究

作　者: 陈永强
导　师: 曾沅; 刘萍
学　校: 天津大学
专　业: 电气工程
关键词: 电力组网 功率分配 能量管理系统 优先脱扣
分类号: TM76
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


海上石油油田电力系统由自身的发电机组、电站控制系统、配电及所带的负载组成，自成一体的独立系统，必须能够满足海上油田正常生产下的用电需要。随着绥中36-1油田群各油田开发深度的提高，各油田生产电力需求不断增加，电力供应愈发紧张，成为油田生产的一大瓶颈问题。在较小的海上施工量和投资的前提下，油田群中的3个在生产平台独立电站通过海上电力并网，实现油田群内各电站备用发电机组共享，形成总装机容量120MW的海上电网，在不增加发电机组的前提下成功的解决了各油田生产中电力紧张的局面，保障了油田群的进一步开发。海上油田群的电力并网改变了油田群生产，并网后的电网也有别于各电站独立运行，最明显的区别在于各电站的发电机组需要由油田群电网的能量管理系统(EMS)统一接管。能量管理系统(EMS)是组网后电力系统的中枢，负责整个电力系统的发电调整与控制、电压调整与控制、安稳控制、数据采集与监控及电力管理等功能。EMS系统在保证电网稳定运行的前提下，系统在发电机管理和控制上需要针对海上油田安全生产的实际要求，同时也要兼顾发电机组在海上油田上应用的特殊性。因此，如何能够有效控制电网，充分、合理利用网内机组，发挥电力组网的优势，且保持电网的稳定，电网的EMS系统对网内发电机组的控制方案能否满足实际需要尤显关键。本文详细地从EMS系统的发电机功率控制途径、策略和方式进行研究，阐述了对绥中36-1油田群电网EMS系统的发电机控制思路和方式。而且通过并网试验和实际运行，对EMS系统的发电机控制途径、控制策略和控制方式的检验，证明了系统在发电机控制上能够满足油田群电网的实际需要，其思路和方案可以作为海上油田电站并网的发电机控制方案的参考。

全文目录


中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-13
  1.1 海洋石油工业前景  7-8
  1.2 我国海洋石油工业发展历程和现状  8-9
  1.3 透平发电机组的在海上油田的应用情况  9-11
    1.3.1 国际燃气轮机的发展历程  9-10
    1.3.2 透平发电机组的在海上油田的应用情况  10-11
  1.4 课题的提出和意义  11-13
第二章 海上油田群电站组网前发电机功率控制方式介绍  13-32
  2.1 绥中 36-1 油田群电力组网简介  13-18
    2.1.1 绥中 36-1 油田群电力组网的背景  13-14
    2.1.2 绥中 36-1 油田群电力组网的简介  14-18
  2.2 绥中 36-1 油田群各电站发电机组简介  18-19
  2.3 海上采油平台电站无功控制  19-26
    2.3.1 海上采油平台发电机励磁控制系统  19-22
    2.3.2 海上采油平台电站无功控制  22-26
      2.3.2.1 绥中 36-1 油田群发电机无功控制模式  22-23
      2.3.2.2 海上采油平台电站中运行发电机无功控制模式的选择  23-26
  2.4 海上采油平台的发电机有功控制  26-32
    2.4.1 发电机的调速系统  26
    2.4.2 海上采油平台的发电机有功调节模式  26-31
      2.4.2.1 ISOCH 模式  27-28
      2.4.2.2 DROOP 模式  28-31
    2.4.3 海上采油平台的发电机有功调节模式的选择  31-32
第三章 绥中 36-1 油田群电网 EMS 发电机控制策略研究  32-52
  3.1 EMS 系统发电机无功控制研究  32-39
    3.1.1 电站并网状态下无功控制模式的选择  32-33
    3.1.2 EMS 系统电压（无功）控制研究  33-36
    3.1.3 EMS 系统对电站电压的调节的手段  36-39
  3.2 EMS 系统的有功功率调节和分配研究  39-50
    3.2.1 电站并网状态发电机有功控制模式的选择  39
    3.2.2 EMS 系统发电机有功控制方式研究  39-49
      3.2.2.1 EMS 系统需要具备的有功控制功能分析  39-41
      3.2.2.2 系统有功控制功能的控制策略研究  41-49
    3.2.3 EMS 系统对发电机有功调节手段  49-50
  3.3 调节死区值和调节延时值的设定方法  50-52
第四章 绥中 36-1 油田群电网 EMS 系统发电机控制应用实例  52-63
  4.1 EMS 系统发电机控制实例——有功比例分配调整  52-54
  4.2 EMS 系统发电机控制实例——频率超限控制  54-56
  4.3 EMS 系统发电机控制实例——电压限定模式、有功等比例模式  56-59
  4.4 EMS 系统发电机控制实例——优先脱扣及有功调度模式  59-62
  4.5 本章小结  62-63
第五章 结论  63-65
参考文献  65-67
致谢  67

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 输配电工程、电力网及电力系统 > 电力系统的自动化
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