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关于油田系统能耗管理解决方案的应用

1概述

目前，我国石油化工行业中抽油机的保有量在10万台以上，电动机装机总容量在3500MW，每年耗电逾100亿千瓦时。抽油机的运行效率特别低，在我国平均效率为25.96%，而国外平均水平为30.05%，年节能潜力可达几十亿千瓦时;注水泵也是油田生产的重要设备，节能潜力十分巨大，它的正常运转和工作效率同样关系到整个油田的经济效益。

基于油田生产系统的用电现状，必须利用能效监测系统进行用电精细化管理，实时动态的能效管理系统将是油田生产企业进行节能改造、节能评测、优化管理、能源审计的实施基础，本文介绍了我国胜利油田改造项目中利用的一套安科瑞能耗管理系统，实施证明能耗分析管理系统的开发利用将长期对油田生产设备用电质量、能源消耗、设备安全运行等核心用电数据实时监测，动态分析决策，最终实现节能管理，可持续生产的目的

2油田生产系统的能耗现状分析

据统计资料：油田企业每年10%以上能源损耗源于没有能源监测及维护计划，每年12%的能源损耗源于没有能源管理及控制系统。欧美发达国家先进企业除了生产过程中广泛采用计算机监测、控制系统(DCS，SCADA)外，能源数据的监测、分析和优化系统占有重要的位置。通过现代计算机技术、络通信技术和分布式控制技术，建立完善的能耗监测、管理体系，实现能源消耗动态过程的信息化、可视化、可控化，对企业生产过程中能源消耗的结构、过程及要素进行管理、控制和优化，提高能源使用效率。

油田生产单位的主要能耗集中在机采、注水、集输三大用能系统，包括油、气、水、电四大类耗能。本能耗分析管理系统主要围绕电量计量和重点能耗设备(注水泵、输油泵、热洗泵、掺水泵)这两部分展开。其中电量计量主要包括对各单位主变电量、注水电量、注气电量、机采电量以及各变电所计量设备电量、线路电量数据进行动态监测

3能耗管理分析系统在在胜利油田改造项目中的应用

3.1项目概况：

胜利油田物探院配电室于1992年建成投产，已安全运行16年，配电系统分为高、低压两大部分，高压部分有聊城甲线和淄博甲线两条10KV进线，有6台1250KVA有载调压变压器。物探院属于重要电力负荷用户，主要包括络二楼处理机房机群及其配套用电设备;络三楼解释机房、局域服务器及其配套用电设备、局信息中心ERP机房计算机及其配套用电设备;综合楼处理和解释机房用电设备;制冷机组及其配套用电设备以及全院的生产，生活用电。

高、低压一次设备是十四年前安装的，原配电系统采用的是MS-2801数据库定义系统，所用备件多，通讯线接点多，易出故障，操作系统是Windows NT 4.0，应用、维护起来比较繁琐。近几年来随着全院电力负荷的增加和SP2机群的扩容，变压器容量和配电回路开关的容量和数量已不能满足当前用电负荷的需求，并且设备严重老化，断路器分断能力差;另外，供电公司正在进行油田线路升压，原6KV进线已升为10KV，原低压母线和变压器出线开关容量不够，电容补偿柜也已老化，起不到无功补偿的作用。为了保证全院科研、生产的正常运行，我们对原系统进行了一次全面的能耗管理分析系统改造。

3.2组结构

本系统主要由数据采集层、数据传输络、能效管理系统软件三部分组成。

1、数据采集层：通过安装在能耗监测仪表箱(柜)中的带数字接口的智能电力仪表，实施对负荷用电量的实时监测。监测数据包括：电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、有功无功电能、谐波、环境与开关状态、事件记录等用电参数。监测对象包括：电力需求侧中低压馈线回路、主要耗能机电设备、厂房(生活区)其他耗能设施。同时也可以对用水量、用气量、热量、投料量、产量等，通过电子式流量表、电子式热量表、电子皮带秤、地秤等现场智能数据采集，根据现场条件和系统应用的要求，采集的数据也可以取自用户的其他智能系统的数据接口。

2、数据传输络：通过在能耗监测仪表箱(柜)中安装的能耗智能数据关，实时采集能耗计量仪表的数据，并且通过TCP/IP络传输到能耗监控中心。无需远距离布线，施工简单可靠。瑞申智能数据关提供多种接入方式，目前支持RS-485/RS-232总线、光纤、工业以太、433M无线、GSM/GPRS/CDMA络传输等多种方式。

3、用电及能效管理系统软件：完成数据采集、校验、分析、处理、输出、系统维护、授权使用权限分级控制等;并可将现场运行的重要数据、报警信息、故障信息等传送到企业决策人员。

3.3 设备参数列表

名称 型号、规格 单位 数量 备注 现场设备层 电力仪表等 只 407 站控管理层 工作站主机 RPC-610Core22.8G/2G/500G+键鼠 台 1 华北工控 显示器 19W 液晶显示器 台 1 AOC UPS电源 MT1000 台 1 SANTAK 打印机 A4幅面 台 1 操作台 钢木结构含一椅 套 1 上海祥明 能耗分析软件 系统组态软件Acrel-5000 套 1 安科瑞 能耗分析软件 数据存储软件Acrel-dbSQL 套 1 安科瑞 能耗分析软件 电能管理软件Acrel-EnerSys 套 1 安科瑞 能耗分析软件 设备驱动软件Acrel-Driver 套 1 安科瑞 能耗分析软件 报表分析软件 套 1 安科瑞 能耗分析软件 环境监控软件 套 1 安科瑞 络通讯层 工业络交换机 D-link8口 台 1 D-link 工业串口服务器 NPORTRS485接口 16 套 2 MOXA 3.4系统功能

3.4.1系统能耗监测由瞬间胶水能源监控平台、交换机、多功能电表、通讯转换器、远程水表等设备组给予Torlon reg;PAI加工商以支持成，本系统重点实现的功能为水，电耗的集抄。

3.4.2支持统一络架构下的电力、水等能源数据的采集和管理，能耗数据采集无需在多个不同系统中集成，能量监测与管理系统包含丰富的功能，能够对建筑物或建筑群中各类能源(电、水)进行分别统计、统一管理并提供能耗数据自动采集、分析和挖掘、持续优化。

齿轮轴3.4.3系统采集来自智能测控单元装置送来的参数，包括每个用电回路的实时电能值和各种告警信息，各水表的用水量等，并实时显示采集上来的各个参数。

3.4.4各能源管理组逐时、逐日、逐月、逐年能耗值报告，帮助用户掌握自己的能源消耗情况，找出能源消耗异常值。

3.4.5系统支持基于Internet的远程浏览，不同的能源管理部门可在不同的地点同时查看所需能源的消耗情况。

3.5 系统功能及软件界面

3.5.1分类、分项能耗数据统计