海洋石油平臺電網核電接入可行性分析

2016-08-29 01:09:18王艷紅平朝春吳勇虎中海油研究總院王艷紅1986電氣工程師

中國科技信息 2016年12期

王艷紅平朝春劉聰吳勇虎中海油研究總院王艷紅（1986-）女，電氣工程師。

海洋石油平臺電網核電接入可行性分析

王艷紅平朝春劉聰吳勇虎
中海油研究總院
王艷紅（1986-）女，電氣工程師。

本文針對渤海灣某油田群電力系統核電代替透平發電機接入油田電網的解決方案。在海洋石油開發領域起到節能減排及降低透平電站投資的作用。

link

評估值420萬

appraisement

行業曲線

industry

point

目前渤海灣油田通過燃氣透平發電機組供電，傳統的電力孤島組網模式已無法解決渤海灣伴生氣量遞減與電力需求增加的矛盾，有必要對新能源接入進行分析探索。本文針對渤海灣某油田群電力系統，開展了核電接入方案設計，利用ETAP軟件進行了潮流計算、短路計算及N-1校驗，并提出了原電網的改造措施，證明了該方案的可行性。

隨著渤海灣油田規模的不斷擴大，該區域正面臨著油田伴生氣量遞減與電力需求增加的矛盾，傳統的燃氣透平供電模式適用性降低。如何實現油氣產量增加及降低桶油成本，探索可持續發展道路，成為當前生產形勢下需要解決的重要問題。

當前，我國海上石油開采一般是在中心平臺建立一座獨立的主電站，為周邊平臺供電。由于該供電模式的電源較單一，缺乏可靠性、安全性。因此規模較大的油田群往往采用一種經濟安全的電力組網形式，即實現各個平臺電力組網，構建多電源的供電系統，提高各平臺供電可靠性及經濟性。

但這種方式無法從根本上解決渤海灣伴生氣量不足的問題，油氣開發參數變化大，往往規劃滯后于生產調整。因此本文在渤海灣各油田電力組網的基礎上，提出采用核電替代燃氣透平發電的思路，并對此進行了方案可行性分析。

目標油田電網現狀

現有供電能力

渤海某海上油田群電力系統屬于小型孤網，其已建成的海上終端各自配備有獨立的透平電站，各油田通過自備電站為其中心平臺、井口平臺提供電力。電網裝機情況如表1所示。

表1 渤海某電網裝機情況

四個中心平臺共配置16臺燃氣透平發電機，總裝機容量為178MW，其余為井口平臺，根據油田規劃該電網最大負荷為126MW。

供電網絡

圖1 油田群電力網結構圖

該電網為輻射、鏈式結構，通過35kV海纜進行電力聯網，并通過中壓海纜為各生產平臺供電，該油田電網結構示意圖如圖1所示。

圖2 核電接入油田群電力網示意圖

核電接入電力組網設計

海上核電站為單堆布置的壓水堆核電機組，凈電功率95MW，最大可外輸83MW。考慮5%損耗時，電網最大電量缺口約50MW，需保留部分原發電機組。為減少核電海纜輸送距離及損耗，并盡量降低原電網潮流改變，兼顧平臺改造空間，選擇保留CEP3的3臺12.5MW發電機以及CEP4的3臺11.5MW發電機，5用1備。

核電接入點

核電站接入海上油田群電網的原則如下：

1.在保證電網安全可靠生產的前提下，盡量減少原系統改造工作量，避免導致長時間停產的改造工作；

2.加強電網負荷端建設，即新增核電站宜直接接入負荷中心做到各區域電網電量基本平衡，從而減少正常運行時聯絡線傳輸功率；

3.要求能夠對海上油田群安全、穩定不間斷供電。

結合該電網現狀，本文推薦的核電接入方案如下：

海上核電站輸出電壓等級35kV、10.5kV，經海纜線路分別接入CEP1平臺、WHP1平臺的35kV母線及WHP2平臺10.5kV母線。其中CEP1平臺接入2回（長約5km），WHP1平臺接入3回（長約5km），WHP2平臺接入1回（長約2km）。