探究油田电网无功补偿技术现状薛园

探究油田电网无功补偿技术现状薛园

薛园1佟志强2郝峰3

（1.3.大港油田第二采油厂河北省黄骅市061103；2.天津大港油田有限责任公司第二采油厂河北省沧州市061103）

摘要：针对目前油田电网中各种无功补偿技术进行探究，分析它们的优势和局限之处，详细解释无功补偿的意义，结合当前油田电网中各种无功补偿技术的现状，来深入探究无功补偿技术的发展趋势。

关键词：无功补偿；技术；发展

为了尽可能的降低能源损耗，提高能源利用率，在电力供电系统中都会加入一些无功功率补偿装置，来提高电网功率因素，节省能源。能源的重要性也使得无功功率补偿装置的重要性得到充分体现，因此，本文将深入探究当前油田电网中无功补偿技术的局限之处，并以此来分析未来无功补偿技术的发展趋势。

一、油田电网无功补偿技术的现状

（一）油田电网的现状

随着各种技术的发展，油田的自动化生产水平也越来越高，因此对电力系统也提出了更高的要求。无功补偿技术的好坏，将影响到供电质量以及电网的安全运行，就目前已存在的油田电网无功补偿技术而言，还存在着许多的不足之处。了解并解决当前油田电网无功补偿问题，将能够降低能源的损耗，对油田电网的发展起到促进作用。当前的无功补偿方法主要有并联电容器补偿法、静止无功补偿器补偿法等。

1、固定电容器组补偿

当前油田电网最常用的无功补偿方式是固定电容器组补偿，超过九成的油田无功补偿装置都是采用固定电容器组补偿。尽管这种补偿方式运用广泛，但是需要运行人员根据负荷的改变来选择投切电容器组，并且人工操作也使得电网不能根据负荷的变化来迅速做出自我调节，因此这种补偿方式的局限性使得补偿的灵活性还有待提升，这也导致着经常出现补偿精度不足的问题。

2、自动投切分组电容器补偿

尽管固定电容器组补偿方式运用广泛，但是其灵活性欠缺的特点也制约着油田电网的发展。而油田为了改善这种状况，针对固定电容器组补偿方式的缺陷进行了一些改进，将自动控制投切电容器组，实现自动化快速调节。这些自动无功补偿装置的自动化可以在曙二变、欢二变等装置上得到体现。

而为了解决电容器组反复投切所造成的系统震荡干扰问题，补偿装置设定了延时投切电容器组，持续监测功率因素cosΦ。如果检测到cosΦ不满足要求时，那么就先投放一组电容器，如果仍然不满足要求，就隔一段时间再投放一组，直到完全投入为止；如果检测到cosΦ太大（cosΦ>0.98）,这时就跟上面步骤相似，先移除一组电容器组，如果仍不满足要求，那么就延时一段时间再进行移除下一组电容器。这种装置也就存在一些明显的不足，那就是相应的速度不尽人意，无功功率的补偿只是一步一步进行的。

（二）并联电容器补偿的缺陷

经过多年对并联电容器补偿方式的使用，发现了以下的一些问题：

1、随着科技的发展，生活水平的提高，电网也日益复杂，但是并联电容器的发展却跟不上电网的变化。因为并联电容器都需要以负荷的改变来进行投入电容器或移除电容器的操作，而这种操作一般都进行了延时，所以并不能快速的进行补偿，因此这种补偿方式的缺陷也愈加明显。

2、并联电容器组在投切过程中会给系统造成震荡干扰，这种问题随着电子技术的发展也日益加剧，因为随着各种电子设备的引入，如晶闸管整流装置、变频器等，给电网造成了许多的谐波污染，使得本来不能抵抗谐波的并联电容器组更加放大谐波，给电网造成许多的波动问题。

3、并联电容器补偿方式可能威胁到电力设备的安全。因为在并联电容器的投切过程中会产生很大的涌流，对设备造成影响。

4、并联电容器在进行无功补偿时存在一些延时，不是根据负荷的变化来迅速调节，使得无功补偿的精度不够高，很容易造成各种问题。

5、并联电容器的无功输出量会因为系统电压的一些变化而随电压的平方下降。

6、随着时代的发展，电容器片的类型也越来越多，因此可能会出现一些电容器没有一些合适的配件来进行更换，这样也会影响到电网的及时修复。

二、油田电网无功补偿技术的发展趋势

伴随着科技的发展，油田电网中出现了一种SVG无功补偿装置，所谓的SVG是指静止无功发生器，它的基本原理就是通过改变电流的相位来进行补偿。SVG相对于并联电容器补偿方式有许多的优势：SVG能够迅速的改变瞬时无功功率，而且SVG可以根据不同要求来进行各种细致地调节，更为重要的是，SVG也可以调节无功功率量来抑制振荡。

从上面地分析不难看出，SVG可以弥补并联电容器组的许多不足，而且还有以下的一些优点：

1、不同于并联电容器的延时补偿，SVG装置的补偿响应时间极快，是真正意义上的动态补偿。

2、SVG装置可以较好的消除一些谐波，或者将一些谐波减少到较低的层次。

3、SVG可以很好的控制电压，防止电压的闪变或跌落。

4、SVG装置可以降低损耗，吸纳无功，提高补偿效果。

5、因为SVG装置可以很快的对无功功率进行补偿，而且可以对谐波起到一定的抑制和调节作用，因此SVG装置也具有很高的自适应功能。

6、可以连续调节补偿无功功率的大小。

7、SVG装置可以快速的根据电网频率的变化来进行无功功率的补偿，因此电网频率的变化不会对无功功率的补偿造成太大影响。

8、SVG装置满足IGBT功率模块N-1运行方式，因此当某个模块发生故障时可以旁路再运行，这样就使得电网的可靠性得到大幅提升，并且模块化的设计也使得后续的安装和维护工作量变小，易于管理维护。

三、结语

随着时代的发展，油田的发展也更加多样化，引进了多样的设备，负载的复杂化使得电网对无功功率补偿的要求越来越高，传统的并联电容器组补偿的方式已经渐渐不能满足要求，而SVG装置则可以弥补并联电容器的一些不足之处，快速的进行调节，并且设备能够更好地降低损耗，消除和减少一些滤波，减少对系统装置的干扰，并且其模块化的设计也使得设备的维护也更加方便。因此，通过综合分析不难发现，SVG相较于传统的无功补偿方式有许多的优势，这点也可以在SVG被各种企业大力使用上得到体现。所以，SVG装置也会在油田电网中有很好的发展前景。

参考文献

[1]杨德庆;油田电网检修的新形式[J];油气田地面工程;2014年06期

[2]平庆东;浅谈油田电网节能的主要途径[J];科技咨询导报;2016年16期

[3]刘永斌;王金龙;孙宁;;油田电网的优化建设及调整[J];油气田地面工程;2013年02期

作者简介

1.薛园（1989-03-27），男，汉族，籍贯：江苏省扬州市，当前职务：员工，当前职称：助理工程师，学历：大学本科，研究方向：油田电力电网

2.佟志强（1991-05-05），男，蒙古族，籍贯：内蒙古呼伦贝尔市，学历：大专，研究方向：油田电网

3.郝峰（1987-10），男，汉族，籍贯：河北廊坊，学历：大学本科