基于抽油机动态负荷特性概率化的油田配网无功优化方法
【专利摘要】本发明针对抽油机周期性交变的载荷特点，利用抽油机负荷概率，公开提出 基于抽油机动态负荷特性概率化的油田 配网无功优化补偿方法。本发明根据油田抽油机的实际负荷特性，将实测的抽油机波动的负荷功率按概率分配，形成具有若干个负荷概率的能详细反映抽油机动态特性的负荷状态表，并在此基础上，建立基于抽油机负荷概率的动态灵敏度分析模型和以最小化年度总费用为目标的动态无功优化数学模型，通过求解实现对油田配网的无功优化补偿。
【专利说明】基于抽油机动态负荷特性概率化的油田配网无功优化方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电力系统优化运行【技术领域】，具体的说设及电力系统基于抽油机动态 负荷特性的无功优化补偿方法。
【背景技术】
[0002] 目前，油田配电网线路平均功率因数小于0. 6,通过无功补偿提高线路功率因数可 W有效地降低网损，达到节能增效的目的。
[0003] 传统的并联电容器分散补偿与其他无功补偿装置相比具有很多优点；经济投资 少，运行损耗小，技术维护简便，补偿效果明显，故仍在油田配网无功补偿中广泛应用。
[0004] 传统的油田配网无功优化方法是将抽油机负载按照等额分配的原则模拟为静态 负载，然后再进行补偿点和补偿容量的确定。然而，抽油机负载作为一种功率需求变化剧烈 的周期性动态载荷，使得油田供电线路输送的有功功率呈现波动性，若仅将其视为单一的 静态负荷对油田配网进行无功配置，极易出现补偿点和补偿容量选择不合理现象，不但导 致供电线路欠补偿或过补偿，影响电网安全稳定运行，而且使油田企业无法获得最优经济 效益。因此对油田电网而言，基于动态负荷特性下的并联电容器无功补偿优化配置的研究 意义重大。
【发明内容】
[0005] 本发明解决的技术问题是；针对传统油田配网静态无功优化方法的不足，并根据 油田抽油机周期性交变的特殊动态负荷特性，提出一种基于抽油机负荷概率的油田配网无 功补偿优化方法。该方法目标灵敏度分析基础上，建立W最小化年度总费用为目标的动态 无功优化数学模型。
[0006] 本发明解决技术问题采取的技术方案是：
[0007] 1、采集现场实际油井的抽油机电机输出功率数据，根据抽油机的独特负荷特性， 选取ti?t 2(t2-ti大于等于抽油机负荷周期T)时间段内负荷功率作为研究对象，将抽油 机ti?t2时间段N等分，形成At。At2... Atw N个等间隔时段，则每时段的负荷概率为
【权利要求】
1. 基于抽油机动态负荷特性的油田配网无功优化方法，其特征在于：根据抽油机周期 性交变的载荷特点，利用抽油机负荷概率创建抽油机负荷状态表，建立基于抽油机负荷概 率的动态灵敏度分析模型和以最小化年度总费用为目标的动态无功优化数学模型，通过求 解实现对油田配网的无功优化补偿，为油田配网无功补偿提供更为准确、符合实际的优化 方法。
2. 按照权利要求1所述的考虑负荷动态特性的油田配网无功优化方法，其特征在于， 通过采集现场实际油井的抽油机电机输出功率，将抽油机负荷功率按概率分配，并计算每 个负荷概率下对应的负荷功率均值，形成具有多个负荷概率的能详细反映抽油机动态特性 的负荷状态表。创建包含所有抽油机负荷概率及对应功率的能反应整个油田配网动态特性 的负荷状态表，在此基础上，建立基于抽油机负荷概率的目标灵敏度分析模型和以最小化 年度总费用为目标的动态无功优化数学模型，通过目标灵敏度分析确定电容器补偿位置， 然后在满足电网安全运行指标条件下，利用优化算法求取目标函数无功优化补偿容量，可 实现网络优化运行。
3. 按照权利要求2所述的考虑负荷动态特性的油田配网无功优化方法，其特征在于， 特别适合负荷为抽油机类功率需求波动较为剧烈的周期性载荷的油田配网的无功优化，也 适应于多负荷水平的普通电力配网的无功优化。
【文档编号】H02J3/18GK104485673SQ201410680789
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】康忠健, 陈瑶, 陈醒, 崔永谦 申请人:中国石油大学(华东)