目前抽油機系統(tǒng)已大量采用變頻器來控制三相異步電機實現(xiàn)原油開采,其性能優(yōu)越,控制簡單方便。然而也存在許多問題,如變頻器控制異步電機時功率因數(shù)低,對電網(wǎng)諧波污染嚴重,在抽油機下沖程中這些問題更加突出。與此同時,在抽油機下沖程中,由于自身重力,會拖動電機進入發(fā)電狀態(tài),若這一部分電能不能得到合理利用或處理,會引起頻繁浪涌沖擊,對器件壽命造成不利影響,嚴重情況下會造成系統(tǒng)因過壓而崩潰。反之,若能夠將這部分電能合理利用,不但會減輕系統(tǒng)頻繁的過壓或過流應力,與此同時,會節(jié)約大量電能,降低原油開采成本。本文主要針對抽油系統(tǒng)電能利用率低的問題,基于共直流母線群組,從電網(wǎng)諧波和倒發(fā)電兩個方面入手,探討相關應對方法,以期解決一些實際問題。本文首先從抽油機系統(tǒng)負載特性入手,對其動力源,即電機作出了分析,并探討了各類電機應用于抽油機系統(tǒng)的優(yōu)缺點,在此基礎上,重點分析了當前世界抽油系統(tǒng)中仍在大量使用的三相異步電機工作時的損耗特征。其次,闡述了抽油機群系統(tǒng)節(jié)能效果與群控半徑之間的關系,并重點分析了系統(tǒng)損耗與諧波之間的關系,三相不控整流與有源功率因數(shù)校正(APFC)整流的優(yōu)缺點。最后,結合系統(tǒng)特征,提出了采用粒子群算...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 抽油機類型及發(fā)展概述
    1.3 國內(nèi)外技術研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.3.1 國內(nèi)外技術研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國內(nèi)外技術研究發(fā)展趨勢
    1.4 本文研究內(nèi)容安排
2 抽油機群系統(tǒng)能耗分布特征及其機組聯(lián)合調(diào)度方法
    2.1 游梁式抽油機的負載特性及相關電機工作原理
        2.1.1 游梁式抽油機的負載特性
        2.1.2 相關電機工作原理及應用于抽油機系統(tǒng)的估缺點分析
    2.2 三相異步電機的損耗分析
    2.3 抽油機群系統(tǒng)相關技術研究與分析
        2.3.1 共直流母線技術概述與研究
        2.3.2 網(wǎng)側諧波抑制技術研究
        2.3.3 群控半徑對提高電能利用率的影響研究與分析
        2.3.4 基于粒子群算法的抽油機群系統(tǒng)能耗特征分析
    2.4 抽油機群系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)度方法研究
    2.5 本章小結
3 抽油機群系統(tǒng)建模與仿真分析
    3.1 網(wǎng)側諧波抑制仿真模型的建立
        3.1.1 三相不控整流模型的建立及仿真結果分析
        3.1.2 三相APFC整流模型的建立及結果分析
        3.1.3 不控整流與APFC整流仿真結果對比分析
    3.2 抽油機群系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)度仿真模型的建立
        3.2.1 未使用聯(lián)合調(diào)度控制策略仿真模型的建立及仿真結果分析
        3.2.2 使用聯(lián)合調(diào)度控制策略仿真模型的建立及仿真結果分析
        3.2.3 使用聯(lián)合調(diào)試控制策略前后仿真結果對比分析
    3.3 本章小結
4 共直流母線抽油群系統(tǒng)實驗平臺設計
    4.1 三相APFC整流實驗平臺硬件設計
        4.1.1 主要硬件電路及功能設計
        4.1.2 軟件程序設計
        4.1.3 硬件實物及結果波形分析
    4.2 機組聯(lián)合調(diào)試實驗平臺硬件搭建
        4.2.1 PLC控制器
        4.2.2 數(shù)據(jù)采集及調(diào)度單元
        4.2.3 上位機設計
    4.3 本章小結
5 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
附錄 攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝



本文編號：3848519