Поликритериальный подход к анализу мероприятий по повышению устойчивости узлов электродвигательной нагрузки нефтедобывающих предприятий

Abstract

Актуальность. Работоспособность технологических систем нефтяного месторождения напрямую зависит от надежности электроснабжения. Наиболее частыми нарушениями электроснабжения являются провалы и прерывания напряжения, которые могут привести к потере устойчивости узлов электродвигательной нагрузки, что ведет к экономическим потерям нефтедобывающего предприятия. Для повышения устойчивости узлов нагрузки могут применяться различные устройства, например динамические компенсаторы искажений напряжения и источники бесперебойного питания, также устойчивость позволяет повысить правильная настройка устройств автоматического восстановления питания потребителей, однако при этом необходимо учитывать степень независимости источников питания. Цель: разработать поликритериальный подход к анализу мероприятий по повышению устойчивости узлов электродвигательной нагрузки нефтедобывающих предприятий, учитывающий экономические и технические факторы. Объекты: узел электродвигательной нагрузки, устройства повышения устойчивости узлов нагрузки. Методы: математическое моделирование работы узлов электродвигательной нагрузки при провалах и прерываниях напряжения; математическое моделирование устройств повышения устойчивости узлов нагрузки; оценка экономической эффективности мероприятий по повышению устойчивости узлов нагрузки. Результаты. Для анализа мероприятий по повышению устойчивости узлов электродвигательной нагрузки предложен поликритериальный подход, позволяющий учитывать как экономические, так и технические факторы. Для оценки технических факторов предложено использовать коэффициент запаса устойчивости по напряжению и коэффициент зависимости источников питания, для оценки экономических факторов – коэффициент экономической эффективности капитальных вложений. Проведен анализ эффективности применения динамических компенсаторов искажений напряжения и быстродействующего автоматического ввода резерва для повышения устойчивости узлов нагрузки кустовых насосных станций и кустов скважин.

Relevance. The oil field technological systems operability directly depends on power supply reliability. The most frequent power supply interruptions are voltage sags which can bring to stability loss of electromotive loading that results in economic losses of the oil-extracting enterprise. Various equipment, for example, dynamic voltage restore and standby power supply, can be used to increase the electromotive loading stability. The correct setup of power supply resumption equipment by automatic connection of the standby power supply at shutdown of the working power supply allows increasing electromotive loading stability, however at the same time it is necessary to consider power supply independence. The main aim of the research is to develop the polycriteria approach to the analysis of actions for increase in electromotive loading stability of the oil-extracting enterprises considering economic and technical factors. Objects of the research are electromotive loading and equipment for increase in electromotive loading stability. Methods: mathematical modeling of electromotive loading operating at voltage sags- mathematical modeling of equipment for increase in electromotive loading stability- economic efficiency assessment of equipment for increase in electromotive loading stability. Results. The authors have proposed the polycriteria approach to the analysis of actions for increase in electromotive loading stability of the oil-extracting enterprises considering economic and technical factors. Voltage stability reserve coefficient, power supplies dependence coefficient and capital investments economic efficiency coefficient were used for efficiency assessment of actions to increase in electromotive loading stability. The analysis of use efficiency of dynamic voltage restore and high-speed automatic transfer equipment for increase in loading stability of sectional pump stations and well clusters was carried out.