CN104601646A - 油田电力智能分析优化能效管理系统 - Google Patents
油田电力智能分析优化能效管理系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104601646A CN104601646A CN201410594826.5A CN201410594826A CN104601646A CN 104601646 A CN104601646 A CN 104601646A CN 201410594826 A CN201410594826 A CN 201410594826A CN 104601646 A CN104601646 A CN 104601646A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- module
- management system
- energy efficiency
- oil field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 22
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 39
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 24
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 14
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 9
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 39
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 12
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 23
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 19
- 238000013461 design Methods 0.000 description 17
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 14
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 238000011161 development Methods 0.000 description 8
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 8
- 238000013439 planning Methods 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 2
- 238000010223 real-time analysis Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical group OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000028571 Occupational disease Diseases 0.000 description 1
- 241000233805 Phoenix Species 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000009972 noncorrosive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012913 prioritisation Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- GOLXNESZZPUPJE-UHFFFAOYSA-N spiromesifen Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1C(C(O1)=O)=C(OC(=O)CC(C)(C)C)C11CCCC1 GOLXNESZZPUPJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000033772 system development Effects 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 1
- 238000013024 troubleshooting Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/02—Protocols based on web technology, e.g. hypertext transfer protocol [HTTP]
- H04L67/025—Protocols based on web technology, e.g. hypertext transfer protocol [HTTP] for remote control or remote monitoring of applications
-
- H02J13/0089—
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/01—Protocols
- H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/50—Network services
- H04L67/51—Discovery or management thereof, e.g. service location protocol [SLP] or web services
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S40/00—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
- Y04S40/12—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
- Y04S40/128—Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment involving the use of Internet protocol
Abstract
本发明公开了油田电力智能分析优化能效管理系统，包括依次连接的传感层、传输层、以及数据处理与应用层，其中：所述传感层，用于相关电参数的采集；所述传输层，用于传感层采集数据的信号过滤和传输后，将数据传输到油田内网，存储到数据库；所述数据处理与应用层，用于产电量信息系统客户端、WEB软件和服务器的搭建；以及，将传输层存储到数据库的原始数据经过计算和分析，得出的结果通过客户端或者是WEB直观的展示给用户。本发明所述油田电力智能分析优化能效管理系统，可以克服现有技术中设备用电反馈信息准确性差、人工维护难度大和设备使用寿命短等缺陷，以实现设备用电反馈信息准确性好、人工维护难度小和设备使用寿命长的优点。
Description
技术领域
本发明涉及油田用电技术领域，具体地，涉及油田电力智能分析优化能效管理系统。
背景技术
单一地质构造(或地层)因素控制下的、同一产油气面积内的油气藏总和。一个油气田可能有一个或多个油气藏。在同一面积内主要为油藏的称油田，主要为气藏的称气田。按控制产油气面积内的地质因素，将油气田分为3类：①构造型油气田。指产油气面积受单一的构造因素控制，如褶皱和断层。②地层型油气田，区域背斜或单斜构造背景上由地层因素控制(如地层的不整合、尖灭和岩性变化等)的含油面积。③复合型油气田。产油气面积内不受单一的构造或地层因素控制，而受多种地质因素控制的油气田。
1998年4月，大庆油田电力集团正式组建，开始了大庆局集团化运作的“破冰之旅”。公司先后经历了初期组建、模拟运行、实体运作的渐进过程，步入了成熟发展的全新时期。目前，大庆油田电力集团下辖油田热电厂、供电公司、龙凤热电厂、宏伟热电厂、燃机电厂、大庆油田电力工程公司、大庆油田电力工程设计院等成员企业，年销售收入50亿元以上，是全国石油系统最大的电力企业。
大港油田东临渤海，西接冀中平原，东南与山东毗邻，北至津唐交界处，地跨津、冀、鲁3省市的25个区、市、县。勘探开发建设始于1964年1月，勘探开发总面积18716平方千米。油田总部位于国家“十一五”重点开发开放建设区——天津市滨海新区，距北京190公里，距天津新港40公里，距天津国际机场70公里，地理位置优越，海陆空交通发达，往来便捷，是环渤海经济圈的重要组成部分。
目前市场无同类针对油田用电的专业分析优化管理系统。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出油田电力智能分析优化能效管理系统，以实现设备用电反馈信息准确性好、人工维护难度小和设备使用寿命长的优点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：油田电力智能分析优化能效管理系统，包括依次连接的传感层、传输层、以及数据处理与应用层，其中：
所述传感层，用于相关电参数的采集；
所述传输层，用于传感层采集数据的信号过滤和传输后，将数据传输到油田内网，存储到数据库；
所述数据处理与应用层，用于产电量信息系统客户端、WEB软件和服务器的搭建；以及，将传输层存储到数据库的原始数据经过计算和分析，得出的结果通过客户端或者是WEB直观的展示给用户。
进一步地，所述传感层，具体包括前端多参量数据采集模块。
进一步地，所述前端多参量数据采集模块，具体为并行设置的智能电表和电量采集模块。
进一步地，所述电量采集模块的型号为NETCLIENT-1001E
进一步地，所述传输层，具体包括信号过滤模块、以及智能传输和监测模块。
进一步地，所述智能传输和监测模块，具体为并行设置的有线网络模块、WIFI模块、4G模块和GPRS模块。
进一步地，所述数据处理与应用层，具体包括依次连接至传输层得用户侧客户端、WEB客户端和服务器。
进一步地，所述服务器，具体包括依次连接、且分别与WEB客户端连接的数据入库模块、数据分析模块和数据计算模块，以及分别与所述数据分析模块、数据计算模块和WEB客户端连接的预警报警模块。
进一步地，所述数据分析模块，包括管理和维护客户端模块、数据智能优化分析管理模块、以及WEB展示和浏览模块；所述数据智能优化分析管理模块、以及WEB展示和浏览模块，分别与管理和维护客户端模块连接。
进一步地，所述服务器的型号为IBM X3850 X5。
本发明各实施例的油田电力智能分析优化能效管理系统，由于包括依次连接的传感层、传输层、以及数据处理与应用层，其中：所述传感层，用于相关电参数的采集；所述传输层，用于传感层采集数据的信号过滤和传输后，将数据传输到油田内网，存储到数据库；所述数据处理与应用层，用于产电量信息系统客户端、WEB软件和服务器的搭建；以及，将传输层存储到数据库的原始数据经过计算和分析，得出的结果通过客户端或者是WEB直观的展示给用户；从而可以克服现有技术中设备用电反馈信息准确性差、人工维护难度大和设备使用寿命短的缺陷，以实现设备用电反馈信息准确性好、人工维护难度小和设备使用寿命长的优点。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为中国石油“十二五”信息技术总体规划图；
图2为本发明的油田电力智能分析优化能效管理系统的原理框架图；
图3为本发明中GRPS传输示意图；
图4为本发明中实时数据截图；
图5为本发明中电量计算截图；
图6为本发明中报表统计截图；
图7为本发明中地理信息截图；
图8为本发明中单耗分析截图；
图9为本发明中报警功能截图；
图10为本发明中814线路图；
图11为本发明中1211线路图；
图12为本发明中3511线路图；
图13为本发明的油田电力智能分析优化能效管理系统的工作原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
根据本发明实施例，如图1-图13所示，提供了油田电力智能分析优化能效管理系统，可以用于油气田生产用电智能管理及辅助决策。
本发明的技术方案，可以解决以下技术问题：
⑴实现油气田生产用电设备用电参数的自动采集传输与展示；
⑵实现油气田供电线路供电设备以及其他辅助设备的容量及功耗的动态跟踪；
⑶实现生产用电数据异常报警和提示，全面的记录设备工作状态；
⑷智能的优化分析诊断系统为油田生产用电提供合理化建议；
⑸前端设备采用工业级高集成度芯片设计开发，提高系统工作稳定性，减低故障率。
本发明的技术方案，主要包括：前端多参量数据采集模块、智能传输和监测模块、数据采集模块(即信号过滤模块)、数据智能优化分析管理模块、WEB展示和浏览模块、以及管理和维护客户端模块。
例如，大港油田采油二厂814、1211和3511线路，生产电量信息系统实施方案如下：
1.项目概述
中国石油为加快业务领域信息化建设，全面提升企业整体管理水平，在2000年制定的《中国石油信息技术总体规划》基础上，结合公司发展和信息系统建设情况，形成了《中国石油“十二五”信息技术总体规划》。
规划中将信息系统建设项目分为七大类，发电供电信息系统(C6)是服务支持与金融项目(C大类)中的一个重要项目。参见图1。
大港油田采油二厂814、1211和3511电力系统现有监测系统不完善，为了满足生产和管理的需要，决定实施生产信息电量系统。实施范围为全厂所有供电线路。
2.814、1211和3511线路总体方案
2.1电力系统建设现状
大港油田第二采油厂814、1211和3511线路位于河北省沧州市南大港地区，距离厂部约40公里。线路检修和维护十分困难。814和1211线路均为6KV供电线路，3511线路为10KV供电线路；814线和1211和3511线，总计68个常规变压器点、9个1.6-1.8KV的变压器点、3个高压端采集点。
采油二厂814、1211和3511线路变压器统计如下表1。
表1：采油二厂814、1211和3511线路、变压器数量统计
表2：采油二厂814、1211和3511线路变压器电压等级统计
大港油田采油二厂814、1211和3511线路供电区域分布广、比较分散，地理位置偏僻，给管理带来极大不便。另外当油田配电系统发生故障时，无法及时准确的寻找故障点，用电设备供电无法及时得到恢复，对油田正常生产生活造成损失。采油二厂电力自动化覆盖率低，所有变压器都是安装的机械电表，不具备数据接口，也不能数据远传，还采取传统的人工抄表方式来统计用电情况。6KV和10KV供电线路以及其高负荷分支的监测基本上是空白，只能靠人工的方式检修；重点用电设备(输油泵、注水泵等)设备种类多、接口复杂、有部分带通讯接口的设备，这类设备的运行情况以及用电情况得不到准确的反馈，不能电机节能提供必要的数据支持。
2.2项目需求分析
目前采油二厂814、1211和3511电力系统主要存在以下几个问题：
线路供电异常发现滞后，既影响产量又损害设备；
电表抄表依靠人工完成，导致资料录取周期长、不连续，不能及时全面反映用电实际情况；
故障点判断，维护主要依靠人工操作，员工劳动强度大；
线路覆盖区域面积大、油区和生活区交错，生产区域位于沿海地带，天气因素对电网的损害较大。
为彻底解决上述问题，需实施生产电量信息项目。从而全面提升油田生产过程中用电情况监测，提高劳动生产率，改善员工工作环境，实现数据共享化，生产指挥数字化，分析决策智能化的目的，意义十分重大。同时814、1211和3511线路在大港油田采油二厂中最具有典型性和代表性，项目建成后具有一定示范指导意义。
2.3设计原则
大港油田采油二厂814、1211和3511生产电量信息系统的建设遵循以下原则：
⑴统一设计、分步实施原则：坚持“统一规划、统一标准、统一设计的原则，项目施工分步进行。
⑵利旧原则：因地制宜，根据油田实际需要，在满足系统功能的前提下，使用油田现有的硬件设备，避免浪费，达到实用经济的目的。
⑶标准化原则：系统设计和开发要满足国际、国家、行业和企业的各种标准规范。采用科学的编码、规范的技术、统一的标准，实现系统的集成和兼容。
⑷兼容性原则：系统开发要充分考虑与其他系统的接口，并保证系统能够随着业务的发展不断扩展，也可以融入其它系统。
⑸安全性原则：生产电量信息系统数据采集与传输设备要遵循油田生产现场安全要求；网络传输采用防火墙及系统多级访问权限控制机制；建立安全可靠的数据传输、存储、应用环境，并建立备份与恢复容灾机制。
2.4引用标准
《电子信息系统机房设计规范》GB 50174-2008
《信息安全技术信息系统安全等级保护基本要求》GB/T 22239-2008
《基于以太网技术的局域网系统验收测评规范》GB/T 21671-2008
《以太网交换机技术要求》YD/T 1099-2005
《以太网交换机设备安全技术要求》YD/T 1627-2007
《具有路由功能的以太网交换机设备安全技术要求》YD/T 1629-2007
《通信电源设备安装工程设计规范》YD/T 5040-2005
《基于MODBUS协议的工业自动化网络规范》GB/Z 19582-2008
《供配电系统设计规范》GB50052-2009；
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范及条文说明》GB50058-1992；
2.5设计方案
2.5.1设计思路
以业务需求为导向，实现老油田精细管理、提高劳动生产率为目标，坚持技术先进、功能实用、便于维护的原则，坚持高起点、高要求，充分吸收国内外先进、成熟的技术和经验；充分利用814、1211和3511线路已有资源，尽可能地降低成本，避免重复建设。对电力线路、重点用电设备的重要生产参数实现自动采集、储存、处理；对关键设备实现远程监测；对重要生产区域实现重点监视。力争通过全方位规划、兼顾已有工艺、优化方案，建成具有采油二厂特色的老区块电力系统的示范模式。
2.5.2系统总体框架设计
采油二厂814、1211和3511线路生产电量信息系统总体方案设计目的是让管理人员足不出户就可以及时了解辖区内各点用电参数及运行情况。实时数据采集及故障报警，为提高工作效率、确保安全生产、优化电力系统运行提供了重要保障。
参见图2，该系统分为传感层、传输层、数据处理与应用三大部分；传感层主要是解决相关电参数的采集。传输层主要是解决数据的采集和传输。数据处理和应用分为产电量信息系统客户端、WEB软件和服务器的搭建。
传感层采集到用电数据后，及时发送给采集模块。采集模块经过简单的处理再传输到传输网络。传输网络把数据传输到油田内网，存储到数据库。存储到数据库的原始数据经过计算和分析，得出的结果通过客户端或者是WEB直观的展示给用户。
2.5.3传感层设计
数据自动采集对象主要包括：814、1211和3511线路下的变压器、高压线路(6KV和10KV线路主线或支线)。
814、1211和3511线路变压器端方案设计：变压器方案分为两类。一类是0.4KV和1.14KV常规电压等级的变压器。二类是非常规的电压等级(1.6KV、1.8KV)。常规的电压等级的变压器都带有计量箱，考虑到利旧原则：互感器使用原来计量箱中自带的。需新增电力仪表、采集模块、远传模块和直流电源。常规电压等级变压器电表安装位置可以在变压器箱体内侧。
表3：常规电压等级的变压器方案的设备列表(单套)
非常规电压等级的变压器，需要在用电设备配电柜处更换电表。该类设备自带的变压器经常损坏，会影响电表的正常工作。所以要更换变压器。如果变压器能正常使用则不用更换。非常规电压等级变压器端的电表安装位置可以再变压器箱体内侧。
表4：非常规电压等级的变压器方案的设备列表(单套)
| 设备名称 | 数量 | 功能 | 备注 |
| 多功能智能型电力仪表 | 1 | 采集电参数 | |
| 采集远传模块 | 1 | 采集电表数据，数据远程传输 | |
| 变压器 | 1 | 保证给设备的供电稳定 | 1.6-1.8KV |
| 12V直流电源 | 1 | 给采集和远程模块供电 |
变压器端方案设备选型：
a.电力仪表选型：电力仪表是本套系统的核心部分，必须选取稳定的设备。不仅要满足系统采集的需要，而且要保证计量精度。
多功能智能型电力仪表可测量电压、电流、功率、频率等常用电力参数，同时还具有需量测量、谐波分析、最大/最小值统计、越限报警、电能累计、数字输入/输出与网络通讯等功能，大屏幕、高清晰液晶显示。
表5：电力仪表主要功能
超小型设计、安装方便快捷：外型小巧，尺寸符合DIN96X96标准，安装厚度仅为62.5mm，即使是在小间隔的抽屉式开关柜内，多功能智能型电力仪表也可安然容身，它采用自锁式的安装机构，无需拧螺丝，安装或拆卸都非常方便快捷。
显示直观、易学易用：大屏幕、高清晰的液晶显示器，标识清楚，一目了然，显示直观、易学易用。所有测量数据均可通过按键轻松翻阅，需设置的各参数的既可通过面板按键进行，亦可由通讯口写入。设定的参数存于非易失性EEPROM中，即使掉电也不会丢失。液晶显示器带有背光支持，以帮助您在光线差的环境下使用，背光的点亮方式也可以有多种选择。
接线灵活方便：无论是高压系统还是低压系统，也无论是三相三线还是三相四线，也无论电压和电流通道的元件数，都可以选择适当的接线方式与多功能智能型电力仪表相连接。多功能智能型电力仪表支持的多种接线方式，可以涵盖几乎所有的三相系统应用，并且它还可以在单相系统中使用。
安全性好、可靠性高：循以高可靠性的工业标准设计而成的多功能智能型电力仪表采用多种隔离及抗干扰措施，能够可靠地在高干扰电力系统环境中运行,产品业已通过了UL认证和IEC标准的电磁兼容测试。
表6：电力仪表主要指标
| 测量精度 | 电压、电流测量精度为0.2％；功率与能量测量精度为0.5％ |
| 数据更新周期 | 0.1秒～1秒(以0.1秒为单位)，真有效值测量 |
| 通讯接口 | RS485，RS232 |
| 波特率 | 1200～38400bps |
| 频率范围 | 45～65Hz |
| 工作温度 | －20℃～70℃ |
| 工作电源 | 100～264Vac |
| 功耗 | 3.5W |
b.采集模块和传输的选型
采集模块使用频率较高、对数据采集稳定性要求高，因此采用有线方式与电表连接，保障设备供电可靠性和数据采集稳定性。远传模块主要起数据传输作用。因为现场安装空间不是很富裕，采用集成到一起的方式来实施。集成的采集和传输模块，型号可以为NETCLIENT-1001E。
表7：集成的采集和传输模块主要参数
| 通讯接口 | RS485，RS232 |
| 通讯协议 | Modbus-RTU |
| 波特率 | 1200～38400bps |
| 工作温度 | －20℃～70℃ |
| 工作电源 | 9～24DC |
c.变压器的选型
变压器的输入电压为宽频1.5KV-2KV.实用于1.5-2KV电压输入。
6KV和10KV高压线路方案设计
高压线路方案适用于814、1211和3511电力主线路和支线。
高压线路实现功能：实时自动采集相电压(V1，V2，V3，Vlnavg)、线电压(V12,V23,V31，Vllavg)、电流(I1，I2，I3，Iavg，In)、有功功率、各分相与系统有功功率.、无功功率：各分相与系统无功功率、视在功率(各分相与系统视在功率)、功率因数(各分相与系统功率因数)系统频率各项数据远程上传，并在此基础上实现电力质量分析；高压线路功能实现主要是靠安装高压计量箱。此方案必须注意防雷和防腐蚀。高压计量箱的安装位置可以在高压电线杆上。
表8：高压线路方案设备列表(单套)
6KV和10KV高压线路方案设备选型：因为沿海地区风沙大、气候恶劣、环境条件不好，因此箱体的选择必须考虑好防尘、防腐蚀以及防雷击。多功能智能型电力仪表选型与变压器端方案中的仪表选型一样，采集模块和传输的选型与变压器端方案中的仪表选型一样。
高压计量箱的选型：JLS-6、10型三相户外油浸式高压电力计量箱(组合式互感器)，分别适用于50Hz三相交流、额定电压为6KV、10KV电网上用作电能计量，并安装在供电变压器高压侧，三相均有电压、电流互感器有效地计量仪表箱内装三相四线有功电度表及无功电度表，是用来直接测量高压线路中，有功和无功电能的计量设备。对防止窃电节约能源，加强供电管理具有重要作用。
使用条件：安装场所：户外；环境温度；-24℃--+40℃的范围内，空气湿度不大于85％；海拔：海拔2500米以下使用；安装场所无腐蚀性的气体。
主要功能：
⑴计量范围宽：能够实现宽电流范围内的高精度计量，电流范围从0.1～1000A，都保证有1级的计量精度。
⑵高压侧灌装：计量箱内一次高压侧采用高耐压材料灌装，每毫米厚度可耐2kV电压，保证了计量箱的小体积与高绝缘性能且散热性能好。
⑶无线远程抄表：计量装置内配置通讯模块，采用GPRS或CDMA通讯方式，实现主站远程抄表。
⑷通讯规约：同时有DTL645规约，LC-3规约；
⑸电能计量功能：具有正向有功电能、反向有功电能、正向无功电能、反向无功电能的计量功能；具有峰、肩、平、谷分时段累计电量的功能；可对峰、肩、平、谷进行8个时段任意编程。
⑹系统对时功能：能够接收主站的对时命令，以保持全网统一时间；精度优于0.5秒/天。维持时钟正常工作大于15年。
⑺本地和远程维护功能：在站端可实现参数及实时数据的查询、参数的设置、以及实现系统可编程的维护工作，在远端可通过远程方式实现参数及运行程序的下载，方便的在主站端完成维护工作。
⑻防窃电功能：宽限计量装置采用高压绝缘材料整体灌装，形成一个不可分割的整体，实现物理上的防窃电功能，通过采集多功能电子表内的信息，进行处理后，可产生欠压、失流、缺相等多种事项，供工作人员进行窃电判别，它还支持连续的监测，用以了解用户的用电情况。高压计量箱可以采用现有高压计量箱。
2.5.4传输层设计
采油二厂814、1211和3511线路的覆盖网络分为有线网络和无线网络。有线网络主要铺设到站内。只能覆盖电力线路采集点的一小部分；如果采取有线网络传输，还需重新铺设光缆。有线网络的投资成本很大、工期时间长，不能满足系统的需求。
无线网络主要是指用于油水井工况采集的ZIGBEE网络。该网络的核心就ZIGBEE基站。814、1211和3511线路有ZIGBEE网络覆盖使用ZIGBEE网络，无ZIGBEE网络使用GPRS传输。
GPRS数据传输网络：分布面广，接入点密集。能满足实时采集的生产数据传输、报警传输的需求，同时随着每年数据接入点不断增多，网络接入能力能满足接入需求。而且GRPS网络的抗干扰能力强，能保证数据的稳定传输。GRPS网络的信号强、故障率低，已经是成熟的网络。投入成本也很低。
本系统推荐采用GPRS方式传输，该方式需要通过油田网关进入数据服务器。参见图3。
2.5.5数据的处理与应用
数据处理需要在服务器安装处理分析软件和数据查询软件；数据处理与应用核心就是软件。服务器就是载体。服务器配置越好，数据处理的速度越快。服务器名称：IBM X3850 X5。
2.6系统的功能和特点
电量信息管理系统实时监测网络内各电量表的运行数据，可以及时地反馈油井的电力运行状态指标，如电网负载、功率因数等数据。根据获得的数据，可以及时做出相应的调整，进一步降低能耗，减少生产成本。同时，所有数据将提交到信息中心，供油田内部各相关单位查询，为下一步的生产安排提供参考。通过对每条高压输电线路的出口电量、井口用电量的实时监测，可以实时分析每条线路的用电情况。当在线路中有盗电情况发生时，能够实时分析和判断低压盗电的位置，给反窃电提供了可靠的信息。
电量信息管理系统功能：
实时数据采集：系统以轮询的方式采集每个电量终端的有功电量、无功电量、瞬时有功功率、无功功率、功率因数、电压、电流等数据；参见图4。
即时电量：即时读取电表当前电量读数；
数据统计：计算用户选择时段内相应设备的有功、无功用电量以及该时段内瞬时有功功率、无功功率、功率因数、电压、电流并显示该时段内的详细实时数据记录；
电量计算：计算该时段内相应设备的有功、无功以及分时时段内的用电情况；计算选择时段内总电量以及峰、平、谷电量；参见图5。
电费计算：计算该时段内相应设备的电费情况；计算选择时段内总电费以及峰、平、谷电费；分时时段国标定义为四段：尖、峰、平、谷，对应费率1、费率2、费率3、费率4，目前多数地区仅使用峰、平、谷三段，例如华北地区时段定义：峰：8:00-11:00；18:00-23:00平：7:00-8:00；11:00-18:00谷：23:00-7:00
数据查询，可以查询实时和历史数据。
报表统计，按时间分为日报表、月报表、季度报表和年报表；可按单位统计、线路统计和用电类型统计。参见图6。
地理信息，可以直观展示电力线路位置、基本数据、动态信息等。参见图7。
统计分析，包括用电量统计、电费统计、用电量构成分析和电费构成分析和单耗分析，并把分析结果以图表的形式展示。参见图8。
报警功能，当出现偷电、过载、过压欠压、缺相断相、欠流、三相不平衡等故障时立即在第一时间内发送相关报警信息。参见图9。
系统配置，主要是配置用户的权限以及密码操作。
电量信息管理系统特点：充分利用了现有网络、免维护、终端安装方便、系统稳定可靠；功能完善，集监测、管理、服务于一体；软件设计先进，可根据客户需求定制，实现数据库和WEB网络发布共享；安全性强，具有多级安全权限设置和密码管理；良好的扩展性各灵活性，数据传输帧格式参照多功能电表的部规约标准制定。
2.7投资估算
表9：设备分布列表
投资估算结果：项目估算总投资为52.925万元。
表10：费用构成
2.8项目预期效果和收益
1、减少了重复投资，该项目充分利用已建配套设施，新增设备少，投资小，施工简单。
2、系统运行后也节省大量的人力抄表成本、车辆以及油料费用；
3、系统运行后会大大缩短故障恢复时间、能保证油田生产的需要。
4、系统根据获取的数据判断分析，并给出决策建议。
5、提高了工作效率；数据实时采集、实时报警，提高工况诊断效率；自动生成报表；数据查询方式多样、简单、方便；
6、管理水平明显提高。实行微机管理可及时对用电情况进行综合分析，并能随时发现偷窃电等现象，有效堵塞了管理漏洞。
7、软件功能强大，根据用户需求定制，界面友好、操作简单；系统运行稳定。
8、软件兼容性强，可融入其它系统。
9、系统后期会融入负荷预警等一系列机制。
10、通过用电监控管理系统可诊断出困扰油田多时难解决的问题，比如：三相接地、零线带电等平时很难发现及解决的问题。
11、由于系统的监控主机一般安装于办公室或值班室，与电气设备(尤其是高压设备)有一段距离，将减少值班员、运行工，检修工等一线人员拉出到发生职业病和事故的可能范围以外，减少输配电系统职工的发病率和事故率，减轻企业的负担，提升员工的生活质量。
12、通过对负荷的监控，合理分配负荷，还可以最大限度地保护供电设备。
3.814、1211和3511线路实施方案
3.1施工实施方案
工作量：本次施工范围是814线和1211和3511线，总计57个常规变压器点、6个1.6-1.8KV的变压器点、3个高压端采集点。由于主线安装计量设备影响产量，本次暂时不安装主线计量箱只安装支线计量箱。参见图10、图11和图12。
表11：814线和1211和3511线工作量统计表
注：高负荷支线的判断标准是该支线所带油井数量大于8台
814线路施工方案
814线路的施工先从支线高压计量箱的安装开始，采油二厂协调好线路断电后开始安装。814线路包括22台常规变压器3台非常规变压器、一条支线。
其中常规变压器采用常规电压等级的变压器方案，非常常规变压器采用非常规电压等级的变压器方案。支线采用高压线路(含重要支线)方案
1211和3511线路施工方案：1211和3511线路的施工先从支线高压计量箱的安装开始，采油二厂协调好线路断电后开始安装。1211和3511线路包括35台常规变压器、3台非常规变压器、两条支线。
其中常规变压器采用常规电压等级的变压器方案，非常常规变压器采用非常规电压等级的变压器方案。支线采用6KV和10KV高压线路方案
注：814线和1211和3511线系统中使用的服务器可以使用旧的服务器代替，数据量变大以后再行更换。
3.2施工进度安排
表12：施工进度安排表
3.3具体施工流程
1211、3511线路和814线施工分为为2部分一部分为高压端施工，一部分为低压端施工。
高压端施工：高压端施工包括三条支线。
主线施工步骤：
a.支线端施工时必须先断开主线给支线的供电
b.在杆号为1211-1和3511-1的电杆上安装高级计量箱
c.安装完成后恢复供电
低压端施工步骤：
a.断开变压器上端电压
b.拆除原有机械电表
c.安装智能电表
d.登记变比和电杆号
e.恢复供电
f.服务器录入技术数据
注意事项
1.6KV以上的主线和支线施工需油建提供安装
2.6KV以上线路施工需油田协商断电时间
3.项目实施过程中，需电力办全程跟踪、协调
4.安装时间要控制到最短，减少对生产的影响
5.安全生产，严禁带电操作。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.油田电力智能分析优化能效管理系统，其特征在于，包括依次连接的传感层、传输层、以及数据处理与应用层，其中：
所述传感层，用于相关电参数的采集；
所述传输层，用于传感层采集数据的信号过滤和传输后，将数据传输到油田内网，存储到数据库；
所述数据处理与应用层，用于产电量信息系统客户端、WEB软件和服务器的搭建；以及，将传输层存储到数据库的原始数据经过计算和分析，得出的结果通过客户端或者是WEB直观的展示给用户。
2.根据权利要求1所述的油田电力智能分析优化能效管理系统，其特征在于，所述传感层，具体包括前端多参量数据采集模块。
3.根据权利要求2所述的油田电力智能分析优化能效管理系统，其特征在于，所述前端多参量数据采集模块，具体为并行设置的智能电表和电量采集模块。
4.根据权利要求3所述的油田电力智能分析优化能效管理系统，其特征在于，所述电量采集模块的型号为NETCLIENT-1001E。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的油田电力智能分析优化能效管理系统，其特征在于，所述传输层，具体包括信号过滤模块、以及智能传输和监测模块。
6.根据权利要求5所述的油田电力智能分析优化能效管理系统，其特征在于，所述智能传输和监测模块，具体为并行设置的有线网络模块、WIFI模块、4G模块和GPRS模块。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的油田电力智能分析优化能效管理系统，其特征在于，所述数据处理与应用层，具体包括依次连接至传输层得用户侧客户端、WEB客户端和服务器。
8.根据权利要求7所述的油田电力智能分析优化能效管理系统，其特征在于，所述服务器，具体包括依次连接、且分别与WEB客户端连接的数据入库模块、数据分析模块和数据计算模块，以及分别与所述数据分析模块、数据计算模块和WEB客户端连接的预警报警模块。
9.根据权利要求8所述的油田电力智能分析优化能效管理系统，其特征在于，所述数据分析模块，包括管理和维护客户端模块、数据智能优化分析管理模块、以及WEB展示和浏览模块；所述数据智能优化分析管理模块、以及WEB展示和浏览模块， 分别与管理和维护客户端模块连接。
10.根据权利要求7所述的油田电力智能分析优化能效管理系统，其特征在于，所述服务器的型号为IBM X3850 X5。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410594826.5A CN104601646A (zh) | 2014-10-29 | 2014-10-29 | 油田电力智能分析优化能效管理系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410594826.5A CN104601646A (zh) | 2014-10-29 | 2014-10-29 | 油田电力智能分析优化能效管理系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104601646A true CN104601646A (zh) | 2015-05-06 |
Family
ID=53127144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410594826.5A Pending CN104601646A (zh) | 2014-10-29 | 2014-10-29 | 油田电力智能分析优化能效管理系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104601646A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106300652A (zh) * | 2015-05-23 | 2017-01-04 | 上海嘉柒网络科技有限公司 | 一种用户侧节能节电管理系统 |
| CN108846490A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-11-20 | 广东电网有限责任公司 | 一种基于历史事项的设备状态断面生成方法 |
| CN110188996A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-08-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 水驱油藏能耗-产量-效益一体化表征方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101707399A (zh) * | 2009-11-20 | 2010-05-12 | 深圳市科陆电子科技股份有限公司 | 电能信息采集方法及系统 |
| CN101789628A (zh) * | 2010-01-08 | 2010-07-28 | 江苏大学 | 企业电能节能管理系统 |
| CN103076513A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-05-01 | 广州致远电子股份有限公司 | 一种便携式电能质量分析方法 |
| CN103475102A (zh) * | 2013-09-18 | 2013-12-25 | 湖北华辰凯龙电力有限公司 | 一种基于物联网的能效管理终端 |
| CN103475098A (zh) * | 2013-09-12 | 2013-12-25 | 江苏正佰电气股份有限公司 | 智能化配电监测系统 |
| CN103997298A (zh) * | 2014-05-28 | 2014-08-20 | 广州邦讯信息系统有限公司 | 一种光伏电站的监测数据采集终端及监测数据系统 |
-
2014
- 2014-10-29 CN CN201410594826.5A patent/CN104601646A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101707399A (zh) * | 2009-11-20 | 2010-05-12 | 深圳市科陆电子科技股份有限公司 | 电能信息采集方法及系统 |
| CN101789628A (zh) * | 2010-01-08 | 2010-07-28 | 江苏大学 | 企业电能节能管理系统 |
| CN103076513A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-05-01 | 广州致远电子股份有限公司 | 一种便携式电能质量分析方法 |
| CN103475098A (zh) * | 2013-09-12 | 2013-12-25 | 江苏正佰电气股份有限公司 | 智能化配电监测系统 |
| CN103475102A (zh) * | 2013-09-18 | 2013-12-25 | 湖北华辰凯龙电力有限公司 | 一种基于物联网的能效管理终端 |
| CN103997298A (zh) * | 2014-05-28 | 2014-08-20 | 广州邦讯信息系统有限公司 | 一种光伏电站的监测数据采集终端及监测数据系统 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106300652A (zh) * | 2015-05-23 | 2017-01-04 | 上海嘉柒网络科技有限公司 | 一种用户侧节能节电管理系统 |
| CN106300652B (zh) * | 2015-05-23 | 2018-10-26 | 上海嘉柒网络科技有限公司 | 一种用户侧节能节电管理系统 |
| CN108846490A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-11-20 | 广东电网有限责任公司 | 一种基于历史事项的设备状态断面生成方法 |
| CN110188996A (zh) * | 2019-05-06 | 2019-08-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 水驱油藏能耗-产量-效益一体化表征方法 |
| CN110188996B (zh) * | 2019-05-06 | 2021-08-20 | 中国石油化工股份有限公司 | 水驱油藏能耗-产量-效益一体化表征方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7668671B1 (en) | System for managing resource infrastructure and resource consumption in real time | |
| CN102436249B (zh) | 智能电量管控系统及方法 | |
| CN104239059B (zh) | 基于全模型的智能配用电统一信息支撑平台的构建方法 | |
| CN102545213B (zh) | 电网线损实时管理系统及方法 | |
| CN201757929U (zh) | 全无线网络化电力用户用电信息采集系统 | |
| CN102622829B (zh) | 民用机场地面电源和空调机组服务一体化结算系统 | |
| US20100292857A1 (en) | Electrical network command and control system and method of operation | |
| CN103715767B (zh) | 智能电网信息集成与展示平台 | |
| CN102722851B (zh) | 一种基于智能电网技术的多数据接口综合线损管理系统 | |
| CN102707156B (zh) | 一种基于智能电网技术的线损精细化精确比对方法 | |
| CN103944265B (zh) | 一种交互式智能配用电能源监测装置及方法 | |
| CN103092169B (zh) | 数字营区设备管控装置 | |
| CN106300652A (zh) | 一种用户侧节能节电管理系统 | |
| CN102570608B (zh) | 智能电网电能质量监测系统 | |
| CN104504485A (zh) | 一种电力系统继电保护一体化整定计算方法 | |
| CN109085438A (zh) | 基于电参数实时监测抽油系统效率的智能监测装置及方法 | |
| CN105098643B (zh) | 配电自动化柜及其应用 | |
| CN104297616A (zh) | 一种基于多系统信息交互的10kV配电线路断线侦测方法 | |
| Mukhopadhyay et al. | Approach to make Smart Grid a reality | |
| CN106712296A (zh) | 一种电力的在线监测管理系统 | |
| CN104063761A (zh) | 基于智能电网scada数据拓展系统 | |
| CN110544082A (zh) | 商业预缴费云平台系统 | |
| CN104601646A (zh) | 油田电力智能分析优化能效管理系统 | |
| CN103280085A (zh) | 城镇远程计量智能控制系统 | |
| CN204906004U (zh) | 一种网络分层分布式的智能区域电网 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150506 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |