变频电动钻机调峰控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种变频电动钻机调峰控制系统，包括储能器、绞车变频器、DC-DC控制器、控制器以及用于采集钻机数据的传感器组；储能器通过DC-DC控制器接入绞车变频器；DC-DC控制器、绞车变频器以及用于采集钻机数据的传感器组分别接入控制器。本实用新型提供了一种可减少电能的浪费以及适应性强的变频电动钻机调峰控制系统。
【专利说明】变频电动钻机调峰控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种变频电动钻机调峰控制系统，尤其涉及一种交流变频电动钻机平台所用的变频电动钻机调峰控制系统。
【背景技术】
[0002]钻机是油田钻机采用的常用设备。绞车是钻机必不可少的提升设备，绞车在提升重物上升时，需要较大的电能，在提升重物下方时，会给电网发电。在传统的钻机中，为了满足绞车的该功能，钻机的电源配置冗余量很大，这样就克服了绞车提升时需要的较大冲击电能。在下方过程中，为了克服绞车系统发电产生的电能，系统通过制动单元将该能量进行了消耗，以减小该能量回馈对电网的污染。因此在传统变频电动钻机中，系统的电源配置偏大，并且一般的钻机都是通过柴油发电机给系统供电，这时相应的柴油发电机的配置较大，并且为了应付突然的绞车提升和下方，多台柴油发电机会一直处于低效率待机状态。这中钻机的配置，导致系统电源配置较高，存在大马拉小车现象，能量消耗过高。
实用新型内容
[0003]为了解决【背景技术】中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种可减少电能的浪费以及适应性强的变频电动钻机调峰控制系统。
[0004]本实用新型的技术解决方案是:本实用新型提供了一种变频电动钻机调峰控制系统，其特殊之处在于:所述变频电动钻机调峰控制系统包括储能器、绞车变频器、DC-DC控制器、控制器以及用于采集钻机数据的传感器组；所述储能器通过DC-DC控制器接入绞车变频器；所述DC-DC控制器、绞车变频器以及用于采集钻机数据的传感器组分别接入控制器。
[0005]上述用于采集钻机数据的传感器组包括悬重传感器、滚筒编码器、电参采集仪以及绞车刹车信号传感器；所述悬重传感器、滚筒编码器、电参采集仪以及绞车刹车信号传感器分别与控制器相连。
[0006]上述电参采集仪包括绞车电机电参采集仪以及柴油发电机组电参采集仪。
[0007]上述变频电动钻机调峰控制系统还包括与控制器相连的人机界面操作机。
[0008]上述控制器是单片机或CPU。
[0009]上述储能器是电能储能器。
[0010]上述控制器的型号是⑶200。
[0011]本实用新型具有以下优点:
[0012]本实用新型提供了一种变频电动钻机调峰控制系统，该系统能够检测交流变频电动钻机的发电机功率、绞车运行功率、负载悬重等信号，根据该信号，判断调峰系统是否投入。当绞车处于上升时，控制器根据发电机的功率情况，通过控制DC-DC控制器，输出一定功率用于补偿电网能量，减小发电机的负荷；当绞车处于下降时，控制器根据绞车变频器的发电量，通过控制DC-DC控制器，输出一定功率用于给储能器进行充电，通过该充电，可以吸收绞车下降过程中产生的电能，并且通过充电，可以减少发电机空载或低功率运行时间，是发电机的运行功率不会出现较多波动，实现电网的削峰补谷功能。本实用新型可以对交流变频电动钻机绞车下降时产生的电能进行吸收，减少电能的浪费，并且可以省去交流变频电动钻机能耗制动系统；应用后可以减小交流变频电动钻机的柴油发电机的功率配置，消除大马拉小车现象；本实用新型专利应用于交流变频电动钻机后可以减少能源消耗，实现节能减排目的
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型所提供控制系统的整体结构示意图；
[0014]其中:
[0015]1-钻机井架；2-游车；3_滚筒；4_绞车电机；5_绞车变频器；6_DC_DC控制器；
7-储能器；8_控制器；9_人机界面；10_悬重传感器；11_滚筒编码器；12_发电机电参；13-绞车刹车信号传感器。
【具体实施方式】
[0016]参见图1，本实用新型提供了 一种变频电动钻机调峰控制系统，该变频电动钻机调峰控制系统包括储能器7、绞车变频器5、DC-DC控制器6、控制器8以及用于采集钻机数据的传感器组；储能器7通过DC-DC控制器6接入绞车变频器5 ；DC-DC控制器6、绞车变频器5以及用于采集钻机数据的传感器组分别接入控制器8 ;储能器7是电能储能器。
[0017]钻机井架I设置在井口上；游车2置于钻机井架I上并对准井口 ；绞车电机4带动滚筒3旋转，滚筒3内的缆绳与游车2相连并通过缆绳提升或下放游车2，绞车电机4与绞车变频器5相连。
[0018]用于采集钻机数据的传感器组包括悬重传感器10、滚筒编码器11、绞车电机电参采集仪、柴油发电机组电参采集仪以及绞车刹车信号传感器；悬重传感器10、滚筒编码器
11、绞车电机4电参采集仪、柴油发电机组电参采集仪以及绞车刹车信号传感器13传感器分别与控制器8相连；其中，绞车电机电参采集仪以及柴油发电机组电参采集仪共同构成发电机电参12。
[0019]变频电动钻机调峰控制系统还包括与控制器8相连的人机界面9操作机，人机界面操作机包括人机界面9。
[0020]控制器8是单片机或CPU，其型号可以是⑶200。
[0021]本实用新型的工作原理是:控制器8控制储能器7的充电、放电以及充放电功率控制；储能器7用来进行电能的存储，该储能器可由铅酸电池组、超级电容组或飞轮电池组成；控制器8用于交流变频电动钻机调峰控制系统的总体控制，通过检测的传感器信号，控制DC-DC控制器6对储能器进行充电和放电；人机界面9用于操作人员对交流变频电动钻机调峰控制系统的操作及状态监控；悬重传感器10用于钻机负载的检测；滚筒编码器11用于钻机游车位置的检测；发电机电参12用于钻机柴油发电机组功率、电流的检测；绞车刹车信号传感器13用于绞车刹车状态的检测。
【权利要求】
1.一种变频电动钻机调峰控制系统，其特征在于:所述变频电动钻机调峰控制系统包括储能器、绞车变频器、DC-DC控制器、控制器以及用于采集钻机数据的传感器组；所述储能器通过DC-DC控制器接入绞车变频器；所述DC-DC控制器、绞车变频器以及用于采集钻机数据的传感器组分别接入控制器。
2.根据权利要求1所述的变频电动钻机调峰控制系统，其特征在于:所述用于采集钻机数据的传感器组包括悬重传感器、滚筒编码器、电参采集仪以及绞车刹车信号传感器；所述悬重传感器、滚筒编码器、电参采集仪以及绞车刹车信号传感器分别与控制器相连。
3.根据权利要求2所述的变频电动钻机调峰控制系统，其特征在于:所述电参采集仪包括绞车电机电参采集仪以及柴油发电机组电参采集仪。
4.根据权利要求1或2或3所述的变频电动钻机调峰控制系统，其特征在于:所述变频电动钻机调峰控制系统还包括与控制器相连的人机界面操作机。
5.根据权利要求4所述的变频电动钻机调峰控制系统，其特征在于:所述控制器是单片机或CPU。
6.根据权利要求5所述的变频电动钻机调峰控制系统，其特征在于:所述储能器是电能储能器。
7.根据权利要求6所述的变频电动钻机调峰控制系统，其特征在于:所述控制器的型号是CU200。
【文档编号】H02J3/32GK203574383SQ201320621802
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】董少勋 申请人:西安宝德自动化股份有限公司