油田配电网电机集群节能优化算法仿真研究.pdf

哈尔滨理工大学学士学位论文

油田配电网电机集群节能优化算法仿真研究

摘要

油田配电网是电力行业的耗能大户，研究提高油田电网的运行效率、

降低油田供电网损耗的科学方法对确保油田的正常生产、提高油田的经济

效益有着重要的现实意义。在石油开采的可控制成本构成中，电力消耗居

于首位，油田配电网在完成电能的传输的过程中，同时也产生大量的电能

损失。因此，减少油田配电网的能耗损失是一项非常重要的工作。

油田抽油机拖动装置大部分应用的是异步电动机，抽油机负载交变，

使电机低负荷运行时间长，负载率、功率因数低，起动力矩大等特点。起

动力矩是抽油机选配电机的第一要素，当起动力矩适用则负载功率必然匹

配不佳，运行负载功率都远小于电机的额定功率。过剩的抽油能力令抽油

机的无功抽取时间增加，造成油井开采的电费成本居高不下，能源浪费十

分严重。

本文利用MATLAB/SPS强大的仿真和和计算功能，对油田配电网进

行可视化的仿真，通过参数的变化分析油田配电网输电线功率损耗情况。

从油田配电网负荷的实际情况出发，在研究油田配电网节能降耗措施发展

现状和总结前人经验的基础上，提出的利用负荷波动节约电能的研究。油

田抽油机负荷为周期的连续变化的接近正弦的周期函数，为了减少输电线

上的有功损耗，改变抽油机负载波动的初相位，减少输电线路上的有功波

动，以达到有功节能的目的。

关键词油田配电网；MATLAB仿真；电机集群；负载波动；节能优化

-I-

哈尔滨理工大学学士学位论文

Thestudyofenergy-savingoptimization

algorithminthepowerdistributionnetworkofoil

field

Abstract

Thepowerdistributionnetworkofoilfielduseshugeenergyinpower

sector.Researchonimprovingtheefficiencyoftheoilfieldpowergridhas

importantpracticalinreducingthelossofoilsupplynetworkofthescientific

methodtensurethenormalproductionofoilfields,improvingtheeconomic

benefitsofoilfieldhasimportantpracticalsignificance,improvingtheeconomic

benefitsofoilfield.Thecontrolcostinoilproduction,powerconsumptioninthe

firstplace,Oilfielddistributionnetworkintheprocessofcompleteelectrical

energytransmissionproduceslargeamountsofelectricenergylossatthesame

time.Therefore,reducingenergyconsumptionofoilfielddistributionnetwork

lossisaveryimportantwork.

Mostoilfieldpumpingunitdriveapparatusapplicationofasynchronous

motor,pumpingunitloadalternating,makethemotorlongtimeofoper