一种基于生产可靠性指标的油田电网可靠性评估方法

本发明涉及风险评估，特别是涉及一种基于生产可靠性指标的油田电网可靠性评估方法。

背景技术：

1、电力系统可靠性是指电力系统按可接受的质量标准和所需负荷不间断地向电力用户供应电力的能力。目前陆上电力系统可靠性评估的发展已经较为成熟，通常将电力系统分为不同层次的子系统，如发电系统、输电系统、发输电系统、配电系统、主接线系统等，可靠性评估通常也是对上述系统单独进行。海上油田群电力系统和陆上电力系统不同，其系统容量相对较小、单台负荷比重大、电网输电线路短且电气设备种类繁多，工作环境复杂恶劣。根据统计结果，供电故障导致的油井躺井数占总数的65％以上，而海上油井作业费要高于陆上数十倍，由此造成的经济损失巨大，因此研究海上石油平台电力系统可靠性具有重要的工程意义。

2、目前，传统陆地电网可靠性评估方法经过几十年的发展，已经建立起一套相对完善的陆地电力系统可靠性评估指标体系。《电力系统优化规划》针对发电系统可靠性提出了切负荷概率(loss of load probability，lolp)、电量不足期望(expected energy notsupplied， eens)、年平均停电频率(loss of load frequency，lolf)等指标，通过发电机容量和负荷水平的比较，对电源建设提供指导。《计及分布式电源的配电网供电可靠性评估》针对配电系统提出了系统平均停电概率(system average interruption frequencyindex，saifi)等配电系统可靠性指标，通过可靠性评估，对配电系统规划提供支持。针对发输电系统、主接线系统等均建立了相对完善的指标体系。

3、但海上油田群电力系统与陆上电力系统不同，其生产目标更为明确，且原油减产量与电量不足期望并不呈正比例关系，继续采用传统电力系统中有关电量或者电力的指标衡量海洋石油群电力系统故障后的损失，将不能恰如其分地体现电力系统故障造成的损失。

4、针对以上问题，本发明提出一种基于生产可靠性指标的油田电网可靠性评估方法，结合海上油田实际，直接采用油田群石油减产量评估经济损失，提出了年生产任务完成概率及原油减产期望两个生产可靠性指标。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于生产可靠性指标的油田电网可靠性评估方法，为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

2、一种基于生产可靠性指标的油田电网可靠性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

3、s1，采用枚举法对配电系统可靠性进行预计算，形成配电系统可靠性停运表；

4、s2，通过时序蒙特卡罗模拟法对进行抽样，并对抽样产生的状态进行判断；

5、s3，计算年生产任务完成概率、原油减产期望两个生产可靠性指标值及其方差，进行海上油田群电网可靠性评估。

6、根据权利要求1所述的基于生产可靠性指标的油田电网可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤s1中，采用枚举法对配电系统可靠性进行预计算，形成配电系统可靠性停运表，具体包括：

7、采用枚举法形成配电系统停运表，将相同的状态合并，压缩配电系统状态空间，为时序模拟抽样提供便利。

8、根据权利要求1所述的基于生产可靠性指标的油田电网可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤s2中，通过时序蒙特卡罗模拟法对进行抽样，并对抽样产生的状态进行判断，具体包括：

9、s201，判断抽样产生的状态是否出现全系统停工，如果是，记录该状态下全系统的原有产量损失；如果否，则进行下一步判断；

10、s202，如果抽样产生的状态没有出现全系统停工，判断抽样产生的状态系统是否解列，如果是，将解列后的系统分解为各子系统，再行判断；如果否，则进行下一步判断；

11、s203，如果抽样产生的状态系统没有解列，判断是否为长期故障，如果是，采用负荷联动切负荷模型进行切负荷计算；如果否，采用基于优先脱扣的离散切负荷模型进行切负荷计算。

12、根据权利要求1所述的基于生产可靠性指标的油田电网可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤s3中，计算年生产任务完成概率、原油减产期望两个生产可靠性指标值及其方差，进行海上油田群电网可靠性评估，具体包括：

13、s301，计算由于电力系统故障导致的海上石油平台平均每年原油产量减产量期望epaf：

14、

15、其中，yi为第i小时的由于电力系统故障原油损失量，m3/年；t 为模拟总时间，单位为h。

16、s302，计算每年实际原油产量大于原油年产量任务下的产量的概率，即原油年产量任务概率pap：

17、pap＝p(c1＞c) (2)

18、其中：c1为每年实际原油产量，m3；c为原油年产量任务下，一年需要生产的原油产量，m3；n为模拟的总年数；n1为模拟仿真中完成原油年产量任务的年数。

技术特征：

1.一种基于生产可靠性指标的油田电网可靠性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于生产可靠性指标的油田电网可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤s1中，采用枚举法对配电系统可靠性进行预计算，形成配电系统可靠性停运表，具体包括：

3.根据权利要求1所述的基于生产可靠性指标的油田电网可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤s2中，通过时序蒙特卡罗模拟法对进行抽样，并对抽样产生的状态进行判断，具体包括：

4.根据权利要求1所述的基于生产可靠性指标的油田电网可靠性评估方法，其特征在于，所述步骤s3中，计算年生产任务完成概率、原油减产期望两个生产可靠性指标值及其方差，进行海上油田群电网可靠性评估，具体包括：

技术总结
本发明公开了一种基于生产可靠性指标的油田电网可靠性评估方法，属于风险评估领域。针对海上油田群生产目标明确，且原油减产量和电量不足期望并无明确的函数关系，提出一种基于生产可靠性指标的油田电网可靠性评估方法，以更好地评估故障造成的损失。首先，采用枚举法对配电系统可靠性进行预计算，形成配电系统可靠性停运表；其次，通过时序蒙特卡罗模拟法对进行抽样，并对抽样产生的状态进行判断；最后，计算年生产任务完成概率、原油减产期望两个生产可靠性指标值及其方差，进行海上油田群电网可靠性评估。本发明提供的基于生产可靠性指标的油田电网可靠性评估方法相较于传统可靠性方法，更好地结合了海上油田群电力系统的特性，注重了可靠性评估的实用价值，能够对油田群电力系统进行可靠性评估。

技术研发人员：任惠,王威
受保护的技术使用者：华北电力大学（保定）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15