技術創新助力長慶油田電網高質量發展

劉粉梅 曹銳

［摘 要］2022年，長慶油田全年生產油氣當量一舉突破6 500萬t，創造了國內油氣田年產油氣最高紀錄。清潔電力開發項目部作為長慶油田油氣生產鏈上重要的服務保障部門，面對油田電力生產規模不斷擴大帶來的用工矛盾和設備操作風險，依托技術創新大力實施油田電網“數字化、自動化、可視化、智能化”建設，將電網高質量發展與技術成果轉換應用工作同部署、同推進、同落實，通過技術創新煥發出強勁的供電保油新動能。基于此，文章對長慶油田通過技術創新實現油田電網高質量發展的具體做法進行分析，以期為其他油田企業提供參考。

［關鍵詞］技術創新；數字化建設；油田電網；長慶油田

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2023.12.031

［中圖分類號］TE43；TM76［文獻標識碼］A［文章編號］1673-0194（2023）12-0096-03

0 ? ? 引 言

黨的二十大指出，高質量發展與高速增長有著本質不同，這就要從追求速度轉變為追求質量，從規模擴張轉向結構優化，從要素驅動轉向創新驅動［1］。無論從哪一個轉向看，科技創新都是不可或缺的核心要素。為貫徹落實習近平總書記提出的“抓創新就是抓發展，謀創新就是謀未來”的重要論述，2022年中國石油天然氣集團有限公司提出“聚焦發展需求，圍繞產業鏈進一步部署創新鏈，以創新驅動來提升價值創造，以科技創新引領高質量發展”的工作理念。

“十二五”至“十三五”期間，長慶油田電網逐步開展數字化轉型工作，然而在實踐中發現，僅依靠以數據分析、新技術應用為代表的“數字化”并不能充分釋放企業活力。原有油田電力生產組織主要依靠電話指揮、駐站值守、人工記錄等方式，管理跨度大，生產成本高，管理人員不能及時掌握變電站實時生產狀況。此外，由于電網的迅速發展，油田電網規模擴大后必須投入更多的人力，否則將會出現倒閘操作無法及時執行，因設備巡視不到位導致設備故障而無法進行有效的閉環管理等問題，這顯然與油田電網高質量發展的初衷相違背［2］。為此，長慶油田開始通過技術創新和應用探索油田電網高質量發展的路徑。

1 ? ? 技術創新在油田電網高質量發展中的重要性

從國內外電網發展的歷史進程來看，推進工業化與信息化深度融合已成為電網發展的趨勢［2］。就油田電網而言，加快數字化轉型與智能化建設是在有限的人力資源條件下踐行油田高質量發展的重要舉措。在油田電網高質量發展過程中，技術創新發揮著重要作用。

1.1 ? 技術創新是減輕人員勞動強度的有效措施

減輕運維人員勞動強度的根本做法就是實現集控運行，通過遠程操作讓電氣倒閘操作變得“不費力氣”。讓運維人員脫離站所束縛，獲得生活福利和工作幸福指數，能提高其對崗位的認同感，緩解其工作壓力［1］。同時，利用數字化和網絡通信技術對電網運行參數和環境質量信息進行采集，通過大數據分析及時掌握電網和設備運行狀態，依托視頻監控技術優化例行巡檢周期，降低運維人員非必要的現場巡視頻率和次數。可以說，油田電網通過技術創新可以在保證操作、巡視質量的基礎上多維度降低運維人員的勞動

強度［3］。

1.2 ? 技術創新是保證電氣標準化作業的有效方式

在電氣倒閘操作中，習慣性違章是不容忽視但又無法有效避免的一項安全難題。在變電站集控運行的背景下，變電站的遙控操作、運行監視業務逐步上移到調度中心、集控站。原有的綜合自動化系統及調度系統存在設備遙控操作時無防誤措施、多任務并行時設備操作權唯一等問題，部分變電站五防系統配置不完善，存在較大的“走空程”風險（操作過程漏項）。隨著

“防誤操作”的技術創新，以調控防誤服務器為核心的多層防誤系統架構，成為變電站操作過程“看得見、管得住”，有效避免安全事故和操作失誤的技術手段。

1.3 ? 技術創新是降低經濟運行成本的重要舉措

站所運行的目的就是要減少電網線損耗能和生產經營管理成本。一方面，通過線損分析管理技術創新，從管理線損、技術線損兩方面壓降線損電量，定位高線損線路，優化電網運行方式。另一方面，通過實現站所、線路巡視智能化管理，建立良好的巡視進度反饋機制，縮短缺陷巡檢閉環式管理周期，做到經濟運行。

綜上所述，依靠技術創新能改變原來的生產運行模式，找到更貼合油田電網發展現狀的管理方式，實現油田供電網絡的質量變革、效率變革和動力變革。可以說，技術創新是油田電網高質量發展的必然選擇。

2 ? ? 技術創新助力長慶油田電網高質量發展的具體做法

“十三五”時期，長慶油田清潔電力開發項目部將構建智能化供電網絡作為油田電網新時代發展戰略的重要組成部分，重點圍繞完善一個平臺、建設一張網絡、建造一組架構的“三個一”建設，通過以問題為導向的技術創新豐富“數字化、自動化、可視化、智能化”建設內涵，提升生產組織管理效率。首先，構建以有線為主、無線為輔的集成、高速、雙向通信主干網絡，為電網自動化、可視化、智能化建設打下了良好基礎。其次，以數據采集和監控系統（Supervisory Control And Data Acquisition，SCADA）為核心，構建開放性的自動化、可視化管理平臺，監測電網的潮流分布、電能質量、設備狀態、故障信息，實現設備的遠程控制和

調節。

2.1 ? 以技術創新實現站所端設備自動化改造

調度自動化技術是電網自動化建設最基礎的應用技術之一。該技術以電子計算機為核心的控制系統和遠動技術為基礎，實現對變電站生產數據的遠程實時監控［4］。然而，這一技術應用，對站所端的設備提出了較高的自動化改造要求。以技術創新為基礎實現科技成果轉化，為站所端設備自動化改造找到了解決辦法。

近年來，長慶油田以微機保護和變電站綜合自動化控制技術為基礎，分批分次實施110 kV和35 kV斷路器和電動隔離開關更換，創新實施10 kV龍門架刀閘、所變柜、電壓互感器（Potential Transformer，PT）柜等電氣一次設備“三遙”改造，打通了站所一次設備自動化技術應用的技術壁壘，實現了站所設備的遠程集控操作。以多層防誤系統架構為基礎研制的一體化在線防誤系統，在綜合自動化及調度系統應用的基礎上，實現了變電站操作過程的防誤校核，有效避免了安全事故和操作失誤的發生。利用繼電保護整定計算管理與仿真技術實現了圖形建模、故障計算、自動整定、手動整定、系統仿真、數據管理等功能，采用自動跟蹤補償調諧技術，降低了諧振過電壓及弧光接地過電壓的發生概率，保證了設備安全。通過數字化、自動化技術的引進和成功應用，開展寧定吳、志靖安、隴東三大電網的優化、改造和建設工作，組織進行了主變擴容、刀閘電動改造、五防升級完善、設備對點調試和站間輸電線路、通信線路的聯通等工作，三大電網內部“手拉手”的供電、通信網絡基本完成，通過遠程操作、控制，實現了網絡的靈活調整、故障的快速處置、電網的自我修復。

2.2 ? 構建可視化視頻監控網絡

綜合監控技術是集視頻監控、安全防范、環境監測、語音通話、門禁等多種終端子系統于一體的“可視化”技術。通過對多個子系統進行整合，實現對變電站內的重要設備、生產區域及周界環境的遠程監控和綜合管理，各系統根據預設規則進行聯動，實時顯示變電站內的報警信息、環境量數據、視音頻數據。

截至2022年年底，長慶油田電網各站所安裝了769個高清攝像裝置，構建起集視頻監控、電子巡視、交互聯動于一體的視頻監控網絡，實現了主要設備的電子巡視、定時巡查。同時，將視頻監控系統與安防、消防、設備變位、保護動作等信息進行交互聯動，自動將相關信息推送至視頻監控主界面，為變電站綜合自動化系統注入了新“內涵”，“可視化替人監”的工作構想初步實現。

2.3 ? 通過問題導向豐富“四化”建設內容

“四化”建設即實現油田電網平臺化、統一化、智能化及智能化發展和管理。通過對無人值班站所運行的困難進行實地摸排，建成了具備長慶電網特色的變電站生產輔助物聯系統，將變電站內生產照明、主控室高壓室環境監測與溫度調節、工器具柜溫濕度監測、戶外斷路器機構箱溫濕度控制、電纜溝溫濕度及有害氣體監測、集水井液位監測及排水、避雷器計數器查看、所用變低壓側空開切換等變電站內生產輔助設備、設施分散的數據及管理方式進行有機合成，實現平臺化、統一化管理。

針對配電線路故障查找困難的問題，長慶油田加快推進配網饋線自動化技術應用，累計在輸配電線路上安裝智能斷路器1 153臺，安裝故障定位指示器5 242組，通過網絡拓撲分析自動判別故障區段，最短可在3 分鐘內快速定位故障段，并給出應急處置建議，大大縮短了故障搶修和恢復供電時間，配網智能化水平不斷

提升。

針對巡視管理智能化手段缺乏的現狀，集中力量加強技術攻關，結合大數據技術，完善輸配電線路巡視管理系統的管理功能，將技術創新與精細管理延伸至生產現場，讓輸配電線路運行管理更加精準、高效［5］。在反復調研論證的基礎上，引入輸電故障定位技術，應用行波測距和設備對比分析方法，對35 kV高壓線進行故障定位技術對比測試，使35 kV線路故障定位與檢測技術日漸完善［6］。

為降低開關柜電氣火災的發生概率，長慶油田研發應用了以熱解粒子傳感器和高性能電化學傳感器為探測單元，氣溶膠為滅火單元的智慧消防系統，通過物聯網技術實現火災監測和自動滅火系統的遠程集中監管，填補了油田變電站預防前期火災的技術空白。

針對經營結算效率不高的問題，長慶油田通過對現有計量方式進行調研分析，實施推廣電能量管理系統，將傳統的電費結算轉變為“電量自動采集、數據專網傳輸、費用透明核算”的網上統一流轉結算［7］，規避了電費計算單據多、用戶電費確認耗時長等問題，為實現電費結算的信息化管理提供了技術保障。

3 ? ? 長慶油田電網技術創新取得的成效

3.1 ? 盤活了人力資源

通過調度自動化、配電網自動化、電氣設備智能檢修、輸配電線路巡視等4大類共計8項自動化系統的投入使用［8］，長慶油田電網讓站所運行監控由現場單個監控變為集控站遠程集中統一監控，站所設備現場巡視巡檢由每兩小時一次調整為每周兩次，工作強度由24小時責任值班調整為集中監控、定期巡檢。原本16人倒班才能維護4座變電站，現在8人便可維護4座變電站，較之前減少了一半人力資源，效率得到極大提升。

3.2 ? 豐富了智能監控模式

隨著一體化防誤、綜合監控、移動視頻偵測等技術的應用和逐步推廣，長慶油田建立了“集控中心視頻監視+調控中心視頻監察+網絡監督站視頻監督”大監督模式，改變了原先施工作業現場僅能依靠人工現場監管的現狀。通過遠程監控與近程監控、現場監控與集中監控、重點監控與日常監控、固定監控與移動監控、人防監控與技防監控相結合［9］，長慶油田電網實現了常態化電子巡查，確保作業現場“看得見、喊得住、叫得停、全掌控”。

3.3 ? 降低了崗位勞動強度

通過將調度自動化系統、配網自動化系統、生產輔助物聯系統接入現場設備，輔以視頻自動巡視［10］，運維人員在集控站或樞紐站就可以對現場設備進行遠程監控，長慶油田電網減少了非必要的人員運輸和現場巡視、操作頻次。遠程抄表技術使工作人員不再進行現場“登桿抄表”，視頻會議、協同辦公做到了“讓數據多跑路，讓員工少跑腿”。

4 ? ? 結束語

本文以長慶油田電網“數字化、自動化、可視化、智能化”建設為切入點，分析了技術創新在助力油田電網高質量發展過程中的重要性，介紹了目前長慶油田項目部在電網高質量發展過程中的技術創新應用，闡述了技術創新在油田電網高質量發展中的具體做法和取得的成效，論述了技術成果轉化在油田電網“四化”建設過程中取得的成效，希望可以為其他油田電網高質量發展提供一定的參考。

主要參考文獻

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