一种抽油机井控制装置及方法与流程

文档序号:22922286发布日期:2020-11-13 16:13阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种抽油机井变速运行驱控回馈一体装置,包括控制单元,其特征在于,所述控制装置还包括回收反馈单元,所述回收反馈单元包括依次连接的电抗器、afe变流器、电解电容、回馈变频器,电抗器连接电网三相输入端,回馈变频器连接三相输出端,所述回收反馈单元用于在能量回馈的时候,回馈变频器的三相逆变桥将能量泵升到电解电容,在电抗器、afe变流器、电解电容的共同作用下,电网侧的三相电路充当逆变桥的作用,将电解电容上的能量逆变至电网,实现能量的回收。

2.如权利要求1所述的抽油机井控制装置,其特征在于,所述电网三相输入端与电抗器之间还设有保护电路和防雷单元。

3.如权利要求1所述的抽油机井控制装置,其特征在于,所述电解电容与回馈变频器之间还设有辅助电源和散热风扇。

4.如权利要求1所述的抽油机井控制装置,其特征在于,所述控制单元包括控制器、无线通信模块、驱动变频器及传感器组件,传感器组件包括载荷位移传感器、电参数传感器、井口流量传感器、压力温度传感器等,所述传感器组件用于采集示功图、单周期电功率曲线和井口流量、压力温度数据并通过rtu模块传输至控制器,所述控制器用于通过实时示功图计算井下泵的充满程度,控制单元根据设定的产液量或泵效条件,判断调整冲次的幅度和方向,始终保持工作制度(冲次)和井下泵的充满程度与设定产液量合理匹配,以及根据上一冲程电机负载率的变化,随动调整驱动变频器输出频率,实时改变电机转速从而改变其输出扭矩,实现单周期内的变转速运行控制,达到降低电机峰值输出功率、提高峰谷输出功率,使电机的功率输出曲线平滑,且平均输出功率降低的目标。

5.一种抽油机井智能控制方法,其特征在于,所述方法具体为:一种抽油机井智能控制方法,其特征在于,所述方法具体为:通过在电网三相输入端和三相输出端之间依次连接的电抗器、afe整流回馈单元、电解电容、逆变器,在能量回馈的时候,能量通过逆变器泵升到电解电容,在电抗器、afe整流回馈单元、电解电容的共同作用下,将电解电容上的能量回馈至电网,实现能量的回收。afe整流回馈单元为igbt可控整流,发电电流输入整流可控,电流正弦度高,电流谐波可以控制在3%~5%范围内,因此,发电电流输入整流受控,相位始终跟随电网电压且谐波含量低,理论功率因数为1。

6.如权利要求5所述的抽油机井智能控制方法,其特征在于,所述方法还包括闭环控制和柔性控制,通过安装在抽油机悬绳器上的载荷传感器、控制柜内的电参数传感器、井口的流量传感器、压力温度传感器,实时采集示功图、单周期电功率曲线和井口产液量以及温度压力数据并通过rtu传输至控制器。所述闭环控制功能是通过实时示功图计算井下泵的充满程度,控制单元根据设定的产液量条件,判断调整冲次的幅度和方向,始终保持工作制度(冲次)和井下泵的充满程度与设定产液量合理匹配;所述柔性控制功能是指控制器根据上一冲程电机负载率的变化,随动调整驱动变频器输出频率,实时改变电机转速从而改变其输出扭矩,实现单周期内的变转速运行控制,达到降低电机峰值输出功率、提高峰谷输出功率,使电机的功率输出曲线平滑,且平均输出功率降低的目标。


技术总结
本发明提供一种抽油机井变速运行驱控回馈一体装置及方法。属于抽油机智能控制装置技术领域。控制装置包括控制单元、回收反馈单元,所述回收反馈单元包括依次连接的电抗器、AFE变流器、电解电容、回馈变频器,电抗器连接电网三相输入端,回馈变频器连接三相输出端,所述回收反馈单元用于在能量回馈的时候,将能量逆变至电网,实现能量的回收。所述控制方法提高了抽油机控制装置的智能化程度和平衡率动态变化的适应能力,对比传统的变频器和回馈单元组合,功能更完善、使用更加简单且节省成本。

技术研发人员:及玉宁;谢巍;李瑞凯;王芳;樊增奇;李一凡
受保护的技术使用者:石家庄爱科特科技开发有限公司
技术研发日:2020.08.27
技术公布日:2020.11.13
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