风电接入远海油气平台的规划方法

海上风电直供远海油气平台可降低发电成本和碳排放,但传统规划方法不适用于远海油气平台的负荷特性。在考虑海上油田电力系统燃气透平机组与负荷特性的基础上,建立计及风-燃-荷功率动态匹配特性的扩展概率潮流模型,提出适用于远海油气平台的风机规划方法。采用所提潮流计算方法,在满足远海油田电力系统的电压、线路载流量等约束条件下,以年发电成本与年碳排放量的综合成本最低为目标建立规划模型,并采用粒子群优化算法对模型进行求解。以我国某远海油田电力系统为例,提出针对远海油田电力系统特点的风电接入方案,算例结果表明,所提规划方法具有可行性。

海上油气平台不稳定电源与储能联合配置优化策略

针对海上油气平台集群接入不稳定电源与储能的联合配置问题,结合海上风电、光伏特点及已有的拓扑结构,提出了三阶段风机/光伏/储能阶段式联合配置策略,介绍嵌入潮流计算的阶段式粒子群算法。第一阶段通过LightGBM网络预测模型得到风机光伏的时序预测发电功率,再以投资建设经济性和潮流稳定性为目标优化每个节点的风机/光伏容量;第二阶段针对不稳定电源配置后的配电网,提出了基于电压和损耗灵敏度为指标的集群划分方法,将配电网集群划分为若干个子集群;第三阶段根据划分后的子集群,以储能容量、配电网损耗和节点电压波动为目标为每个子集群内配置储能。以渤海油田某10 kV实际油气平台配电网为例,设立燃气机出力功率自定义和经济性自定义两种方案来验证联合配置优化决策的合理性。结果表明,两种配置策略都可以有效地提升海上油气平台配电网的潮流稳定性,提高新能源的渗透率。本文研究验证了海上分散式风机/光伏发电工程的可行性,有利于实现未来海上油气平台的“零碳”建设。

中国海上油气田风能资源评估

利用持续30年的CCMP分析风场数据,对中国海上油气田开发海域进行了风能资源评估。评估结果表明:不同海区的油气田风能资源分布差异较大,其中东海油气田群的海面风能资源最为丰富,风资源等级可达7级以上,海上油气平台周围10km范围内风能资源技术可开发量可达98~106万kW,风能资源稳定性最好;南海东部油气田群次之,一般可达6级以上,海上油气平台周围10km范围风能资源技术可开发量可达90~104万kW,风能资源月变化和季节变化较强;南海西部油气田群又次之,风资源等级一般可达4级,海上油气平台周围10 km范围风能资源技术可开发量可达58~78万kW,风能稳定性总体月变化较季节变化强,且区域内不同油气田风能稳定性指数数值差异较大;渤海油气田群除渤海南部及中东部外,海面风能资源大多在4级以下,海上油气平台周围10 km范围风能资源技术可开发量一般在42~58万kW之间,风能短期变化较强,月变化和季节变化较弱。相关研究结论可为我国海上油气田海域的海洋清洁能源规划与开发利用提供基础科学依据。

面向数字孪生模型应用的油浸式变压器绕组温度POD-RBFLP降阶计算方法

了解油浸式电力变压器绕组的温度情况是保证其运行稳定性的关键,也是当前针对油浸式变压器数字孪生分析的必然需求。为了快速地获得变压器绕组的稳态温度,该文提出一种基于本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)和包含线性多项式的径向基函数响应面法(radial basis function response surface method including linear polynomial,RBFLP)的降阶计算模型。首先,讨论POD方法的降阶特性,并设计一种基于留一法交叉验证的自适应获得快照矩阵方法,以提高计算精度及效率;其次,采用响应面方法建立POD模态系数与绕组工况的相关关系,旨在实现通过绕组工况快速获得POD模态系数,从而跳过对降阶模型的复杂非线性计算,进而高效重构绕组温度场。相关算例表明,该方法具有较好的计算精度和效率,在50组测试工况下,与全阶计算相比,误差不超过2.5 K,且总计算时间仅为1.45 s;最后,基于110 kV变压器绕组搭建温升试验平台,试验结果表明,降阶计算结果相较于试验结果,平均计算误差不超过2 K,且单步计算时间仅为0.03 s,相较于同等规模的全阶计算,计算效率有较大幅度地提升。

海上风电与海洋油气融合实现绿色电能替代研究

我国海域蕴含丰富的油气资源和风能资源,海洋油气与海上风电地理分布相同,部分资源存在重叠。随着海上风电的快速发展,如何实现海上风电为海洋油气平台安全稳定绿色供电,促进海洋油气和海上风电互补供电深度融合,提高海洋能源资源综合利用效率,是未来研究的重要方向。以我国渤海海域某油田群为研究对象,通过分析当地风资源、风电出力特性和油气平台用电负荷特性,探讨海上风电接入海洋油气平台组网供电模式,开展海上风电容量优化配置研究,实现平台微电网系统功率平衡,并提出组网供电初步方案。

浅谈海上风电与海洋油气田融合发展

在全面贯彻新发展理念,锚定碳达峰碳中和目标背景下,应统筹海上风电与油田开发,形成油气田区域电力系统与海上风电互补供电模式。通过研究海上风电发展现状,以某油田拟接入4台8 500 MW风机为例,介绍海上风电与海洋油气田融合发展情况,分析海上风电与海洋油气田融合发展模式下海域风能概况、风机布置的原则等关注点,根据拟建设风机计算得出以风力发电替代同等电量的自发电,可实现年均减碳量约10.51万t,最多每年可节省燃气4 201万m~3,并对海上风电与海洋油气田融合发展进行了展望。

风电偏航变桨轴承油孔加工工艺改进

针对常规风电偏航变桨轴承油孔加工质量差、加工效率不高、消耗成本大的问题,提出以下改进措施:将油孔调整至沟道淬火前加工,消除了硬质合金钻头的消耗,节约采购成本;通过调整油孔加工顺序,将油孔一次加工到位,避免了对接加工及淬火层麻花钻直接加工造成的质量问题,保证了加工质量、提升了加工效率。经实际加工验证,改进后风电偏航变桨轴承油孔质量可以满足用户的要求。

油浸式电力变压器过载能力评估算法及工程应用研究

油浸式电力变压器的过载能力评估对于确保其安全可靠运行至关重要。目前缺乏一种简单而有效的评估方法,本文通过分析影响油浸式电力变压器过载能力的关键因素,结合变压器的设计原理和片式散热片油箱等效散热面积的概念,首次提出了一种基于油平均温升和顶层油温度的工程评估方法。所提方法考虑了变压器的热特性、冷却系统性能、负载电流、环境温度等因素对变压器温升的影响。该工程评估方法不仅简化了计算过程,还提高了评估结果的准确性。为了验证所提出方法的有效性,利用在运电力变压器实际运行数据进行了工程计算验证。通过与实际测量值进行比较,证实了该方法能够准确地评估油浸式电力变压器的过载能力。

油气田企业布局风力发电业务经济性分析

在国家碳达峰、碳中和战略目标确定的背景下,既是能源生产大户又是能源消耗大户的油气田企业,在新能源发展尤其是风电布局工作上具备先天市场优势,应充分利用自身条件布局风力发电业务,以实现绿色低碳转型发展。文章通过在满足项目经济性前提下的最低临界电价分析,研究建立了建设投资、风力发电等效满负荷发电小时与风力发电临界电价的数学模型。文章最后为油气田企业在完成双碳目标、实现低碳能源转型发展的同时,提高风力发电业务经济性、“提质增效”提出了建议,以期推动油气田企业布局风力发电业务的工作进程。

双碳目标下风电行业发展现状及对润滑油行业的影响

风能全球蕴量丰富,其作为推动能源结构转型的重要可再生能源类型和新型电力系统脱碳的重要组成部分,日益成为各国实现碳中和目标的重点战略选择。2020年以来,随着中国“双碳”目标的确立,提出了明确的能源结构转型战略措施,而作为其中主要的能源类型,风电未来的发展潜力巨大。文章重点关注风电行业发展现状,聚焦风电未来发展趋势,结合行业技术及运维发展路径,分析风电行业对润滑油行业所产生的影响,进而对润滑油生产企业未来的研究方向提出建议。

风电机组齿轮箱油液监测新模式探讨

油液监测是风电机组齿轮箱状态监测的一项重要技术手段,将齿轮箱的离线油液监测、在线油液监测和现场油液监测相结合,可以取长补短,在提升检测实效性、降低检测成本和提升检测准确率等方面获得更优的解决方案,对于设备油液监测和状态监测领域有一定的借鉴意义。

中国石化南海北部新能源与油气耦合开发利用前景分析

海洋能源种类丰富、储量巨大,在“双碳”目标背景下,油气企业开始探索海洋油气与新能源耦合开发利用的发展模式。南海北部海南岛周边海域内北部湾盆地、莺歌海盆地等主要含油气盆地均属风资源丰富区,太阳能资源很-极丰富,地温梯度超过3℃/100m,均具备很好的开发利用价值。研究区内主要油气区与海南省“十四五”期间规划的海上风电项目匹配性好,海洋新能源与油气相关产业技术关联度高、耦合利用潜力巨大。挪威、英国等沿海油气资源国都在陆续开展近海油气田群的风电配套项目,中国海油也在文昌油田群开展了该领域的实践探索。结合中国石化现有产业,可以将海上风电作为核心,合理配比分布式光伏等新能源发电,支撑南海油气产业和沿海炼化企业绿色用能。近期应重点培育耦合利用模式和建设示范项目,未来重点围绕以北部湾盆地为代表的油气区块、粤港澳大湾区和远海岛屿三个方向逐步展开,打造海上油气、绿电、绿氢一体化综合供应基地,发展与海洋牧场、海水淡化等结合的新型产业模式,提升海洋能源综合利用能力,实现油气与新能源产业融合互促和高质量发展。

风电轴承油孔用紧定螺钉结构改进

针对常规油孔处紧定螺钉防腐后易残留O形圈碎沫和油孔处渗油的问题,对风电轴承油孔处紧定螺钉结构进行改进,并介绍了改进设计及加工需注意事项。实际装机使用表明:油孔处紧定螺钉易残留O形圈碎沫和油孔处渗油的问题得到了有效的改善,可以满足使用要求。

基于精细化模型的变压器损耗计算方法

针对变压器损耗计算模型复杂、计算量较大、计算精度要求高的问题,提出了建立精细化计算模型的损耗计算方法。分析了传统绕组模型计算损耗产生偏差的原因,并建立变压器绕组的精细化仿真模型,研究变压器油箱、夹件内的损耗分布及热源分布特性。对变压器进行负载损耗试验,结果表明:精细化模型计算得出的负载损耗误差为0.69%,实现了更高的损耗计算精度,为变压器的损耗计算提供了参考。

特殊环境下风光油储应急电源系统技术研究

风光能储电站是一种综合风电场、光伏电场和储能电站等高新技术的一种建设设施,通过统一的升压变电站方式作为并网点接入电网实现对多种清洁能源的综合利用,在我国利用清洁能源合理利用、工业实现资源绿色转型的路上发挥了功不可没的作用。但在当前我国风光储智能应急电源系统的发展过程中仍然面临着各种问题,由于一些电网事故的频发,相应的应急管理措施不完善,以及电网设施自身建设不完善的问题,在当今并网容量较大的前提下,电网仍旧面临着不能承载过多新能源并网容量的问题,为电网的建设工作带来了一定的风险。因此在这种前景局面下,风光储智能应急电源系统的设计、运行、建设工作仍有很长的路要走。本文首先从日常分析入手,阐述了常规升压站应急电源的配置情况,并就储能系统和微网两种方式分析了应急电源配置的具体策略,最后根据实际情况提出风光储电站应急电源系统配置的注意事项,为实现系统的安全情况提供理论依据,为我国电力系统的安全稳定运行提供有力支持,具有一定的现实意义。

油浸式电力变压器饼式绕组温升的影响因素分析

对油浸式电力变压器饼式绕组的油流流速及温度分布特征进行了研究,同时分析了水平油道宽度等参数对油道油流流速及绕组温升的影响。以1台容量为321.1 MV·A的油浸式换流变压器网侧绕组结构为原型,建立了绕组温升的物理计算模型。结合变压器设计原理设置不同的油道参数,计算了绕组油道油流流速以及温度的分布情况,分析了入口油流速度、水平油道宽度、饼式绕组分区数量以及导线匝间绝缘厚度等参数对油道油流流速及绕组温升的影响。结果表明:饼式绕组热点位置位于最后一个分区中心线饼附近;不同的入口油流流速、水平油道宽度及饼式绕组分区数将影响水平油道中的油流速度分布,进一步影响绕组的温度分布及热点温升;导线匝间绝缘厚度对油流速度分布没有影响,但对绕组的温升有一定的影响。

昆仑FD2000高性能风电专用齿轮油的应用

简要介绍了昆仑FD2000高性能风电专用齿轮油的主要性质和研发背景,重点讨论了昆仑FD2000高性能风电专用齿轮油在国内某知名齿轮箱厂进行的台架使用试验情况以及在宁夏贺兰山风力发电厂进口风电设备上的应用情况,与设备指定的国外产品进行性能对比表明,昆仑FD2000齿轮油各项性能稳定,使用性能良好,完全满足进口风机主齿轮箱的润滑要求,可以替代指定的国外产品。

基于顶层油温的变压器绕组热点温度计算改进模型

油浸式电力变压器绕组热点温度是影响变压器绝缘寿命的重要参量,与变压器顶层油温密切相关。考虑非线性热阻-变压器断路阻抗、油粘滞度以及绕组损耗随温度的变化,引入粘滞度与损耗关于温度变化的修正因子,提出一种基于顶层油温的变压器绕组热点温度改进模型。模型参数选用Levenberg-Marquardt算法进行估算。对比实验室温升用试验变压器实测数据,该模型在欠负载(90%)、额定负载(100%)以及过负载(110%)下,显示了较好的一致性,特别在动态负载下,能够较好地描述各暂态温度变化情况,为变压器绕组热点温度计算提出了一种新方法。

风力发电在油田滩海地区的应用

通过对风力发电及油田滩海风能资源现状的分析,提出了油田机采系统应用离网型风力发电机组的方案,详细介绍风网互补供电系统的工作原理及实施方案,对实施结果进行效益分析,得出了油田机采系统可以推广应用离网型风力发电机组的结论。

风力发电技术在埕岛油田单井采油平台的应用

埕岛油田位于渤海湾浅海—极浅海区。针对该油田具有自喷生产能力的单井采油平台的供电问题 ,探讨了风力发电系统的构成、主要参数的确定和计算方法 ,并为该油田某单井采油平台设计了应用方案。应用实践表明 ,风力发电技术的经济指标和技术指标均显著优于太阳能供电技术 。