運用物聯網技術構建數字化油田電網

范 麗，何得泉，侯 皓

（中國石油天然氣股份有限公司長慶油田分公司水電廠，西安 710000）

0 引言

當前，電力相關部門為了實現電網調度管控智能化的目標，積極運用各種現代化技術手段創新優化電網調度管控模式，基于傳統的調度管控模式，充分有效地調配和整合既有資源，強化提升在電網設備方面的監管。在數字化時代，油田電網也開始投入更多的時間與精力構建數字化模式，運用物聯網技術，對傳統電網的調度管理工作模式進行更新升級。

1 油田電網的運行現狀

例如某個油田電網的運行和維護都由水電廠完成，包含多座變電所，實際的電網線路長度超過10 000 km，其中1.14 kV以及低于1.14 kV 的線路供電系統都由采油廠等相關用戶維護管理。當前，采取兩級調度管理模式管理油田電網，其中6～10 kV 的電網是由區域水電隊調度管理，35～110 kV 電網則由水電廠的調度室統一調度管理。而變電站和電網線路都是由區域對應的團隊運行管理和維修，這樣在油田電網出現故障問題時，就可以及時進行有效處理，恢復正常的電力能源供應。與該油田電網對應的變電所已實現自動化，在實際應用相關技術時，能夠完成遠程操控、測試及遙信等諸多操作，但依然要求工作人員在變電所值班，實時監管設備實際運行狀態，并基于遠程電網對該電網實施調度管理?？墒沁@種調度管理工作模式存在很多隱患，一旦因疏忽操作失誤，就會造成極為嚴重的經濟損失［1］。

2 基于物聯網進行數字化建設的優勢

當前，國家科學技術正在持續發展，數字化技術在各個行業領域被廣泛應用，其同時也帶動了工業產業的生產與發展。只有全面掌握數字化相關技術與數據，才能提高油田企業發展質量與成效，對實際生產中的諸多成本進行合理管控。石油行業實際上是國家關鍵性能源資源的有效保證，新時期國家經濟正在持續發展中，油田企業想要強化自身的全價值鏈效益，一定要積極開展數字化建設，這也是油田企業現代化發展過程中的必然選擇。自國際商業機器公司（International Business Machines Corporation，IBM）和挪威石油企業開始實施數字化建設至今，基于相關技術手段的實際應用，尤其是物聯網技術的實際應用，能夠對整個油田行業的電網進行合理優化與調整，讓其能夠實現精準、迅速而有效管控的目標，其不僅能夠對既有調度管理工作模式進行及時調整，同時更是油田電網中極為關鍵的工作任務以及發展目標。其在油田電網中的實際應用，能夠對諸多站、所進行合理有效的配置與整合，使其充分發揮作用。

基于物聯網進行數字化建設，其整體的組織架構較為清晰，調度中心就能充分了解油田電網實際運行的具體情況、信息數據等，如果發生了故障，可以第一時間明確出現故障的具體部位和對故障進行深入探析，既能強化油田電網的整體運行質量、成效，還能確保油田電網實際運行的安全性、穩定性與可靠性。此外，基于物聯網進行油田電網的數字化建設，可以實現對油田電網調度管理相關工作者的統一管理，進而合理調配人員，使所有職工都能夠在自己的工作崗位充分發揮作用［2］。

為保證電網運行的安全與穩定，發生事故時一定要及時反應，且基于應急處理舉措及時進行處理，這要求監管控制、調度、維護操作相關工作者之間密切配合，精準判斷事故原因，并快速處理和匯報。監管控制、調度以及維護站方面一定要具備完善有效的事故、應急處置預案，同時積極地開展反事故演習活動。維護站中的值班工作者應全面掌握變電站的運行方式，合理配置諸多設備、保護裝置與自動裝置，還必須掌握系統與直流系統的運行方式等，當出現事故時，調度工作者與監管工作者能夠合理配合，完成對變電站事故問題的有效處理，把事故造成的損失降至最低，確保油田電網實際運行的安全性與穩定性。

3 油田電網構建數字化調度管理模式中出現的問題

3.1 傳統模式調度管理效率低下

此前，油田電網的調度管理通過電話溝通實現，基于電網的聯系和值班工作者的匯報，全面了解變電所的實際運行情況，這就要求指揮人員要具備良好的專業技能、知識水平等，否則，就會產生非必要的指揮操作失誤。而物聯網技術具備直觀的屬性，可實現對電網實際運行狀況的動態監督，同時還能提升電網調度管理工作的質量與成效，與其相比，傳統調度管理模式工作效率低下。

3.2 工作人員思想落后，操作能力低

基于物聯網技術構建油田電網調度管理數字化模式，首先，一定要充分利用物聯網技術的特征，徹底創新電力指揮、圖紙設計等諸多傳統的調度管理工作模式，同時充分利用數字化優勢有效監管和分析電網系統運行狀況，這就要求工作人員自身具備良好的監督、管控能力。當前，油田電網的很多調度工作人員工作水平良莠不齊，在技術能力和綜合素養等方面差距也非常大，大多數調度工作者的思想、理念等太過固化、陳舊，難以充分理解調度管理數字化的相關理念，且在企業開展的物聯網技術培訓中，學習積極性較低，無法掌握相關技術操作，會對油田電網的調度管理工作產生消極影響。鑒于此，應基于調度管理數字化模式的實際構建情況，嚴格要求工作人員，加大培訓力度，使其緊隨時代發展更新自身理念、掌握相關技能，從而促進油田電網調度管理工作模式的數字化構建良好發展［3］。

3.3 設備方面

隨著物聯網技術的創新發展與持續完善，其在油田電網的數字化建設中被廣泛應用，對變電所中諸多設備的監管、控制以及顯示都離不開對應的數字化設備設施。這些數字化設施應具備良好的容錯性、穩定性以及有效性，否則就會導致相關設備脫離監控，或在監管控制工作中產生判斷錯誤的情況甚至造成事故。物聯網技術應用之下的數字化模式構建，對相關設備的有效性要求更為嚴格，要求在實際應用以前先要全面調試所有相關的設備，以此降低事故、故障等出現的概率。當前，油田電網調度管理工作的數字化并未完成最終調試，很多油田電網的設備、設施運行時尚不穩定，時常會出現信號中斷等故障問題，難以在調度管理工作中充分發揮數字化的作用，制約整個油田電網的現代化發展。

4 基于物聯網進行油田電網數字化建設的有效措施

針對油田電網構建數字化調度管理模式中出現的諸多問題，要求油田企業積極組織工作者進行深入研究與探析，探索切實有效的解決策略，為油田企業的現代化發展奠定堅實的基礎。

4.1 基于物聯網技術實際應用進行調度管理

基于物聯網技術進行油田電網調度管理工作的數字化建設，就是要把變電監管、電網調度充分整合起來，基于調度中心、維護站有效管理油田電網，基于調度中心整體調度管理油田電網，基于變電站對油田電網實施監督、管控、遙感操作等，基于維護站落實、運行收到的指令，從而實現調度和管理之間的密切關聯。同時，調度中心對油田電網實施監督管理，不僅能夠合理整合所有資源，還能夠為油田電網監督管控工作奠定堅實的基礎［4］。

4.2 明確油田電網數字化建設的可行性

當前，諸多油田電網主要服務于油田生產作業，因為油田行業處于持續發展中，電網環境也逐漸惡化，實際需要供電的范圍愈加廣泛。同時，在對油田電網實施調度管理的過程當中，其已經具備專業檢修的能力，并且也能夠進行遠程監管、指揮等，可是因為調度管理與監管工作間的連接情況，并未讓二者實現真正意義上的整合，因此調度中心的職能是油田電網調度管理，集控中心只是簡單地進行監管、控制操作［5］?；谖锫摼W技術的數字化調度管理已不需要工作人員在變電站中實時監控，可基于集控中心的實際建設對變電站實施實時監管，工作人員只需對集控中心的復雜變電站進行巡視。鑒于此，基于物聯網建設油田電網調度管理的數字化，能夠讓調度中心和維護站實現真正意義上的整合。

5 結語

當前，油田電網調度管理的數字化模式構建應基于物聯網技術的實際應用，這對設備和工作者提出了嚴格的要求。因此，針對設備以及工作者的強化提升來講，其逐漸成為油田電網創新改造中的重要內容。物聯網技術的應用能夠把電網相關的監控、調度等充分整合起來，使油田電網調度管理形成一體化的管理工作模式，如此不僅能夠提升工作的質量與成效，還能推動油田電網的數字化構建與發展。