發(fā)布時間：2017-03-21 17:06

  本文關(guān)鍵詞：游梁式抽油機節(jié)能控制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：游梁式抽油機由于結(jié)構(gòu)簡單、堅固耐用、維護方便等諸多特點,一直在有桿采油系統(tǒng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。但是,游梁式抽油機所處工況環(huán)境復(fù)雜多變,其載荷也具有交變性、周期性和沖擊性,這就使其電動機載荷率很低,尤其是在油井供液能力不足的情況下。這樣就造成了電能的極大浪費。因此,研究游梁式抽油機節(jié)能控制意義重大。本文針對同一區(qū)塊內(nèi)油井供液不足時,油井產(chǎn)量低,電能浪費嚴(yán)重的問題,在分析了游梁式抽油機變頻調(diào)速節(jié)能原理和游梁式抽油機載荷特性后,提出了以懸點示功圖面積值作為被控參數(shù)的游梁式抽油機集群節(jié)能控制解決方案。為了提高集控水平,集群控制系統(tǒng)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)遠程雙向傳輸數(shù)據(jù)。中控室的控制器可以遠程監(jiān)控區(qū)塊內(nèi)抽油機的運行狀態(tài),及時了解抽油機工況,當(dāng)發(fā)現(xiàn)供液不足時,實施節(jié)能控制,降低電能消耗。由于游梁式抽油機采油系統(tǒng)難以使用經(jīng)典控制理論建立精確的數(shù)學(xué)模型,所以本文在分析了模糊控制的特點后,依據(jù)模糊控制方法,設(shè)計并實現(xiàn)了模糊控制器；同時,針對抽油機工況擾動變化大時控效果不理想的問題,設(shè)計并實現(xiàn)了自調(diào)整比例因子模糊控制器,提高了控制效果。在完成系統(tǒng)硬件選型設(shè)計和軟件設(shè)計開發(fā)后,在實驗室以ControlLogix5000集成控制架構(gòu)為核心設(shè)計搭建了游梁式抽油機集群節(jié)能控制系統(tǒng)模擬平臺,使用現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行測試。通過對比使用游梁式抽油機集群節(jié)能控制系統(tǒng)后的試驗數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)抽油機能耗明顯下降、運行效率得到提升。試驗結(jié)果表明,游梁式抽油機集群節(jié)能控制系統(tǒng)實現(xiàn)了節(jié)能目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：游梁式抽油機 變頻調(diào)速 節(jié)能控制 自調(diào)整比例因子模糊控制
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE933.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 研究背景和意義8
• 1.2 抽油機變頻節(jié)能技術(shù)的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀8-11
• 1.2.1 抽油機節(jié)能技術(shù)簡介8-9
• 1.2.2 抽油機變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀9-10
• 1.2.3 抽油機變頻控制技術(shù)發(fā)展趨勢10-11
• 1.3 研究內(nèi)容11-12
• 1.4 本章對小結(jié)12-13
• 第2章 游梁式抽油機節(jié)能分析13-21
• 2.1 游梁式抽油機結(jié)構(gòu)及工作原理13-14
• 2.1.1 游梁式抽油機結(jié)構(gòu)13
• 2.1.2 游梁式抽油機工作原理13-14
• 2.2 游梁式抽油機載荷特征分析14-16
• 2.3 游梁式抽油機變頻調(diào)速節(jié)能原理16-17
• 2.3.1 游梁式抽油機變頻調(diào)速節(jié)能的優(yōu)點16-17
• 2.3.2 游梁式抽油機變頻調(diào)速節(jié)能的基本原理17
• 2.4 異步電動機變頻調(diào)速原理17-19
• 2.5 異步電動機變頻調(diào)速的機械特性19-20
• 2.6 本章小結(jié)20-21
• 第3章 游梁式抽油機集群節(jié)能控制系統(tǒng)設(shè)計及硬件實現(xiàn)21-38
• 3.1 游梁式抽油機集群節(jié)能控制系統(tǒng)功能分析21
• 3.2 游梁式抽油機集群節(jié)能控制系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計21-24
• 3.2.1 反映游梁式抽油機工況的參數(shù)22-23
• 3.2.2 游梁式抽油機集群節(jié)能控制系統(tǒng)節(jié)能控制功能原理23-24
• 3.3 游梁式抽油機集群節(jié)能控制系統(tǒng)硬件架構(gòu)24-25
• 3.4 游梁式抽油機集群節(jié)能控制系統(tǒng)硬件選型25-32
• 3.4.1 游梁式抽油機集群節(jié)能控制系統(tǒng)后端硬件選型25-27
• 3.4.2 游梁式抽油機集群節(jié)能控制系統(tǒng)前端硬件選型27-29
• 3.4.3 游梁式抽油機集群節(jié)能控制系統(tǒng)前端硬件處理器模塊設(shè)計29-32
• 3.5 游梁式抽油機集群節(jié)能控制系統(tǒng)前端硬件驅(qū)動程序開發(fā)32-36
• 3.5.1 處理器模塊驅(qū)動程序設(shè)計32-35
• 3.5.2 遠程通信模塊驅(qū)動程序設(shè)計35-36
• 3.6 本章小結(jié)36-38
• 第4章 游梁式抽油機節(jié)能控制功能的設(shè)計與實現(xiàn)38-49
• 4.1 模糊控制器的設(shè)計38-43
• 4.1.1 輸入量模糊化40-41
• 4.1.2 確定模糊控制規(guī)則41-42
• 4.1.3 輸出量清晰化及模糊控制表的建立42-43
• 4.2 自適應(yīng)模糊控制器簡介43-44
• 4.3 自調(diào)整比例因子模糊控制器設(shè)計44-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 第5章 游梁式抽油機集群節(jié)能控制系統(tǒng)軟件設(shè)計49-58
• 5.1 游梁式抽油機集群節(jié)能控制系統(tǒng)軟件總體設(shè)計49
• 5.2 節(jié)能控制功能模塊的設(shè)計與開發(fā)49-53
• 5.2.1 懸點數(shù)據(jù)采集功能51-52
• 5.2.2 示功圖面積計算功能52-53
• 5.3 實時監(jiān)控模塊的設(shè)計與開發(fā)53-54
• 5.4 數(shù)據(jù)存儲模塊的設(shè)計與開發(fā)54-56
• 5.4.1 用戶信息表55
• 5.4.2 實時數(shù)據(jù)表55-56
• 5.4.3 控制輸出表56
• 5.5 遠程訪問模塊設(shè)計與開發(fā)56-57
• 5.6 本章小結(jié)57-58
• 第6章 游梁式抽油機集群節(jié)能控制系統(tǒng)調(diào)試與節(jié)能試驗58-66
• 6.1 游梁式抽油機工況模擬器設(shè)計與實現(xiàn)58-61
• 6.1.1 電源模塊58-59
• 6.1.2 信號產(chǎn)生模塊59-60
• 6.1.3 游梁式抽油機工況模擬器設(shè)計實現(xiàn)60-61
• 6.2 節(jié)能控制功能的實現(xiàn)61-63
• 6.2.1 懸點數(shù)據(jù)采集功能的實現(xiàn)62-63
• 6.2.2 示功圖面積計算功能的實現(xiàn)63
• 6.3 節(jié)能控制效果分析63-65
• 6.4 本章小結(jié)65-66
• 第7章 總結(jié)與展望66-68
• 7.1 總結(jié)66
• 7.2 展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻69-72
• 附錄72-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74

【相似文獻】

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