一种用于油田的供电方法、装置及系统与流程

本发明涉及一种用于油田的供电方法、装置及系统，属于微电网技术的领域。

背景技术：

我国是一个采油大国，然而一些人口稀少较偏僻的地区，由于当地的基础设施较缺乏或成本高昂不易铺设市电，形成供电孤岛，在这样环境下采油一般使用柴油发电机组来为抽油机等负载供电。柴油价格较高使得采油的成本十分高昂。

为了减少柴油使用量，降低采油成本，人们提出了采用柴油发电与风力、光伏等新能源发电相结合的方式。

然而，当新能源发电条件较弱例如风力较小、光照不足时，新能源发电量较少，大部分依然需要采用柴油发电，使得采油成本依然很高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种用于油田的供电方法、装置及系统，解决新能源发电条件较弱时依然需要大量采用柴油发电，使得采油成本依然很高的问题。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种用于油田的供电方法，包括以下步骤：

步骤1、获取新能源发电功率；

步骤2、判断所获取新能源发电功率是否达到预设阈值；

步骤3、当所述新能源发电功率达到预设阈值时，控制新能源发电装置与柴油发电机组一起接入用于给负载供电的供电母线；

步骤4、控制燃气发电机组接入供电母线，其中所述燃气发电机组以油井抽油时伴生的天然气作为燃烧物产生交流电；

步骤5、控制所述柴油发电机组的功率以调整至低功耗状态。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤1还包括：

控制所述柴油发电机组以高功耗状态运行；

控制各负载依次启动，所述负载通过所述供电母线供电。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤4还包括至少一次判断所述新能源发电功率、柴油发电机组功率和燃气发电机组功率之和是否大于负载功率；根据判断结果调节柴油发电机组或燃气发电机组的功率。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤4包括：

当判断新能源发电功率、柴油发电机组功率和燃气发电机组功率之和大于所述负载功率时，降低燃气发电机组的功率；

当判断新能源发电功率、柴油发电机组功率和燃气发电机组功率之和小于所述负载功率时，提高柴油发电机组或燃气发电机组的功率。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤s4包括两次判断所述新能源发电功率、柴油发电机组功率和燃气发电机组功率之和是否大于负载功率。

一种用于油田的供电装置，包括：

获取单元，用于获取新能源发电功率；

第一判断单元，用于判断获取单元所获取的新能源发电功率是否达到预设阈值；

第一控制单元，用于当第一判断单元判断的新能源发电功率达到预设阈值时，控制新能源发电装置与柴油发电机组一起接入用于给负载供电的供电母线；

第二控制单元，用于控制燃气发电机组接入所述供电母线，其中所述燃气发电机组以油井抽油时伴生的天然气作为燃烧物产生交流电；

第三控制单元，用于控制所述柴油发电机组调整至低功耗状态。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：还包括：

第四控制单元，用于控制所述柴油发电机组以高功耗状态运行；

第五控制单元，用于控制各负载依次启动，所述负载通过所述供电母线供电。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：还包括：

第二判断单元，用于判断所述新能源发电功率、柴油发电机组功率和燃气发电机组功率之和是否大于所述负载功率；

功率调节单元，用于根据第二判断单元的判断结果，调节柴油发电机组或燃气发电机组的功率。

一种用于油田的供电系统，包括：

燃气发电机组，用于以在油井抽油时伴生的天然气作为燃烧物产生交流电；

新能源发电装置，用于采用新能源产生电能；

柴油发电机组，用于以柴油作为燃烧物产生交流电；

控制装置，包括上述的用于油田的供电装置，用于控制新能源发电装置与柴油发电机组、燃气发电机组接入供电母线，且根据所述新能源发电功率、柴油发电机组功率和燃气发电机组功率和负载功率判断，根据判断结果调节柴油发电机组或燃气发电机组的功率。

本发明采用上述技术方案，能产生如下技术效果：

本发明实施例所提供的用于油田的供电方法、装置及系统，除了柴油发电机组之外，还通过新能源发电装置与燃气发电机组为负载供电，从而可以减少柴油发电机组的功率输出；优先采用新能源发电装置为负载供电，减少燃气及柴油的使用；通过燃气发电机组的功率补足功率差值，该功率差值为新能源发电功率、柴油发电机组功率、燃气发电机组之和与负载所需功率的差值，从而当新能源发电条件较弱、新能源发电量较少，依然可以减少柴油的使用；由于燃气发电机组所采用的燃烧物为油井抽油时伴生的天然气，因此成本较低，从总体上降低采油成本。

附图说明

图1为本发明实施例一的用于油田的供电方法的流程示意图。

图2为本发明实施例二用于油田的供电方法的实施例的流程示意图。

图3为本发明实施例三用于油田的供电装置的模块示意图。

图4为本发明实施例四用于油田的供电装置的实施例的流程示意图。

图5为本发明实施例五的用于油田的供电系统的示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的实施方式进行描述。

本发明提供一种用于油田的供电方法、装置及系统，解决新能源发电条件较弱时依然需要大量采用柴油发电，使得采油成本依然很高的问题。本发明包括多个实施例，具体如下：

实施例一

如图1所示，本发明设计了一种用于油田的供电方法，该方法具体包括以下步骤：

步骤s101、获取新能源发电功率。

所述的新能源发电功率可以为风力发电功率、光伏发电功率或者其他新能源发电功率中的任意一者，或者是多者之和。

步骤s102、判断所获取新能源发电功率是否达到预设阈值。

当新能源发电功率达到预设阈值时，执行步骤s103；否则执行步骤s104。

步骤s103、当所述新能源发电功率达到预设阈值时，控制新能源发电装置与柴油发电机组一起接入用于给负载供电的供电母线。

本申请中的供电母线与负载连接，用于给负载供电。本方法中在新能源发电功率达到预设阈值时才将新能源发电装置接入供电母线。

本步骤中“控制新能源发电装置与柴油发电机组一起接入供电母线”可以为同时控制新能源发电装置和柴油发电机组接入供电母线；也可以是先控制柴油发电机组接入供电母线，再控制新能源发电装置接入供电母线，只要最终状态为新能源发电装置与柴油发电机组一起接入供电母线即可。

步骤s104、控制燃气发电机组接入供电母线，其中所述燃气发电机组以油井抽油时伴生的天然气作为燃烧物产生交流电。

步骤s105、控制所述柴油发电机组的功率以调整至低功耗状态。

若该步骤s105之前，柴油发电机组为高功耗状态，则将其降至低功耗状态；若该步骤s105之前柴油发电机组已处于低功耗状态，则不采取任何操作。该步骤用于保障柴油发电机组处于低功耗状态。

上述用于油田的供电方法，除了柴油发电机组之外，还通过新能源发电装置与燃气发电机组为负载供电，从而可以减少柴油发电机组的功率输出；优先采用新能源发电装置为负载供电，减少燃气及柴油的使用；通过燃气发电机组的功率补足功率差值，该功率差值为新能源发电功率、柴油发电机组功率、燃气发电机组之和与负载所需功率的差值，从而当新能源发电条件较弱、新能源发电量较少，依然可以减少柴油的使用；由于燃气发电机组所采用的燃烧物为油井抽油时伴生的天然气，因此成本较低，从总体上降低采油成本。

实施例二

图2示出了根据本发明实施例的一种用于油田的供电方法，该方法用于抽油机负载，即本方法中的负载为抽油机。根据图2所示，该方法包括如下步骤：

s201、控制柴油发电机组以高功耗状态运行。

柴油发电机组以高功耗状态运行时输出功率较高，才足以使各台抽油机启动并稳定运行。

s202、控制各台抽油机依次启动。其中，各台抽油机通过供电母线供电。

各台抽油机启动后，通过下列步骤s203至s211所述的控制方法减少柴油发电机组的输出功率，同时保障各台抽油机能够稳定运行。

s203、获取新能源发电功率。

s204、判断新能源发电功率是否达到预设阈值。

s205、当新能源发电功率达到预设阈值时，控制新能源发电装置与柴油发电机组一起接入供电母线。

s206、控制燃气发电机组接入供电母线。

s207、控制柴油发电机组调整至低功耗状态。

上述步骤s203至s207请参阅实施例一中的步骤s101至s105。

s208、判断新能源发电功率、柴油发电机组功率和燃气发电机组功率之和是否大于负载所需功率。

当新能源发电功率、柴油发电机组功率和燃气发电机组功率之和大于负载所需功率时，执行步骤s209；当新能源发电功率、柴油发电机组功率和燃气发电机组功率之和小于负载功率时，执行步骤s210。

s209：降低燃气发电机组的功率。

s210：提高预设发电机组的功率。预设发电机组包括柴油发电机组或燃气发电机组。

在执行上述步骤s209或s210后，本方法还优选地进行二次判断过程。即执行步骤s211。

s211、再次判断新能源发电功率、柴油发电机组功率和燃气发电机组功率之和是否大于负载所需功率。当新能源发电功率、柴油发电机组功率和燃气发电机组功率之和大于负载所需功率时，执行步骤s212；否则执行步骤s213。

s212、降低预设发电机组的功率。具体地，当柴油发电机组处于高功耗状态时，优先控制将其调整至低功耗状态；当柴油发电机组处于低功耗状态时，则降低燃气发电机组的功率。

s213、提高预设发电机组的功率。具体地，优先提高燃气发电机组的功率；当燃气发电机组的功率已提高至最高时，控制柴油发电机组调整至高功耗状态。

上述步骤s211和s213，根据负载所需功率实时调整预设发电机组的功率。

需要补充说明的是，本申请中所述的发电机组的功率是指其输出功率，新能源发电功率是指新能源发电装置的输出功率。

实施例三

图3示出了根据本发明实施例的一种用于油田的供电装置的模块示意图，该装置用于执行实施例一所述的用于油田的供电方法。根据图3所示，该装置包括获取单元10、第一判断单元20、第一控制单元30、第二控制单元40和第三控制单元50。

获取单元10用于获取新能源发电功率。

第一判断单元20用于判断新能源发电功率是否达到预设阈值。

第一控制单元30用于当第一判断单元判断的新能源发电功率达到预设阈值时，控制新能源发电装置与柴油发电机组一起接入供电母线。供电母线用于给负载供电。

第二控制单元40用于控制燃气发电机组接入供电母线。其中燃气发电机组以油井抽油时伴生的天然气作为燃烧物产生交流电。

第三控制单元50用于控制柴油发电机组调整至低功耗状态。

上述用于油田的供电装置，除了柴油发电机组之外，还通过新能源发电装置与燃气发电机组为负载供电，从而可以减少柴油发电机组的功率输出；优先采用新能源发电装置为负载供电，减少燃气及柴油的使用；通过燃气发电机组的功率补足功率差值，该功率差值为新能源发电功率、柴油发电机组功率、燃气发电机组之和与负载所需功率的差值，从而当新能源发电条件较弱、新能源发电量较少，依然可以减少柴油的使用；由于燃气发电机组所采用的燃烧物为油井抽油时伴生的天然气，因此成本较低，从总体上降低采油成本。

实施例四

图4示出了根据本发明实施例的另一种用于油田的供电装置的模块示意图，该装置用于执行实施例二所述的用于油田的供电方法。根据图4所示，该装置包括获取单元10、第一判断单元20、第一控制单元30、第二控制单元40和第三控制单元50。

获取单元10用于获取新能源发电功率。

第一判断单元20用于判断新能源发电功率是否达到预设阈值。

第一控制单元30用于当新能源发电功率达到预设阈值时，控制新能源发电装置与柴油发电机组一起接入供电母线。供电母线用于给负载供电。

第二控制单元40用于控制燃气发电机组接入供电母线。其中燃气发电机组以油井抽油时伴生的天然气作为燃烧物产生交流电。

第三控制单元50用于控制柴油发电机组调整至低功耗状态。

作为本实施例的一种可选实施方式，负载为抽油机。该装置还包括第四控制单元60和第五控制单元70。

第四控制单元60用于控制柴油发电机组以高功耗状态运行。

第五控制单元70用于控制各台抽油机依次启动，各台抽油机通过供电母线供电。

作为本实施例的一种可选实施方式，该装置还包括第二判断单元80、功率调节单元，用于根据第二判断单元的判断结果，调节柴油发电机组或燃气发电机组的功率，其可以包括第一降低单元90和第一提高单元100。

第二判断单元80用于判断新能源发电功率、柴油发电机组功率和燃气发电机组功率之和是否大于负载功率。

第一降低单元90用于当新能源发电功率、柴油发电机组功率和燃气发电机组功率之和大于负载功率时，降低燃气发电机组的功率。和/或，

第一提高单元100用于当新能源发电功率、柴油发电机组功率和燃气发电机组功率之和小于负载功率时，提高预设发电机组的功率。预设发电机组包括柴油发电机组或燃气发电机组。

作为本实施例的一种可选实施方式，该装置还包括第三判断单元110、功率调节单元还包括第二降低单元120和第二提高单元130。

第三判断单元110用于判断新能源发电功率、柴油发电机组功率和燃气发电机组功率之和是否大于负载功率。

第二降低单元120用于当新能源发电功率、柴油发电机组功率和燃气发电机组功率之和大于负载功率时，降低预设发电机组的功率。

第二提高单元130用于当新能源发电功率、柴油发电机组功率和燃气发电机组功率之和小于负载功率时，提高预设发电机组的功率。

实施例五

如图5所示，给出本发明实施例的一种用于油田的供电系统的示意图。该系统包括燃气发电机组510、新能源发电装置520、柴油发电机组530和控制器540。其中，

燃气发电机组510用于以在油井抽油时伴生的天然气作为燃烧物产生交流电。

新能源发电装置520用于采用新能源产生电能。

柴油发电机组530用于以柴油作为燃烧物产生交流电。

控制器540包括上述实施例三或实施例四及其任意一种可选实施方式所述的用于油田的供电装置，用于控制新能源发电装置与柴油发电机组、燃气发电机组接入供电母线，且根据所述新能源发电功率、柴油发电机组功率和燃气发电机组功率和负载功率判断，根据判断结果调节柴油发电机组或燃气发电机组的功率。

综上，本发明除了柴油发电机组之外，还通过新能源发电装置与燃气发电机组为负载供电，从而可以减少柴油发电机组的功率输出，当新能源发电条件较弱、新能源发电量较少，依然可以减少柴油的使用；由于燃气发电机组所采用的燃烧物为油井抽油时伴生的天然气，因此成本较低，从总体上降低采油成本。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。