资源描述：
《抽油机专用智能电表的设计与实现.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、抽油机专用智能电表的设计与实现焦裕玺,等抽油机专用智能电表的设计与实现DesignandImplementationofDedicatedSmartMeterforPumpingUnit12222焦裕玺孙东刘向东肖志勇王晓东12(山东科技大学电气与自动化工程学院,山东青岛266590;胜利油田技术检测中心,山东东营257000)摘要:针对抽油机存在的倒发电情况以及变频节能设备在机采系统中的广泛应用,设计了一款抽油机专用智能电表。基于瞬时功率理论与自适应谐波滤波器,实现抽油机交变载荷特殊工况下谐波分析与电能双向计量。具体介绍了
2、智能电表的结构原理与计量分析算法。测试结果表明,该智能电表计量具有精度高、抗干扰能力好、频率跟随能力强的特点,可广泛应用于抽油机采油动态监控和实时评价系统。关键词:智能电表自适应陷波滤波器瞬时功率谐波分析双向计量抽油机中图分类号:TH702文献标志码:ADOI:10.16086/j.cnki.issn1000-0380.201507025Abstract:Aimingatthereversepowergenerationphenomenonofpumpingunit,andtheconditionofvariablefreq
3、uencyenergysavingequipmenthasbeenwidelyusedinmechanicalrecoverysystem,thededicatedsmartmeterforpumpingunitisdesigned.Basedoninstantaneouspowertheoryandtheadaptivenotchfilter,theharmonicanalysisunderalternatingloadoperationconditionofpumpingunitandbidirectionalpower
4、measurementarerealized.Thestructuralprincipleofthesmartmeter,andmeteringanalysisalgorithmareintroducedspecifically.Thetestresultsshowthatthemeterhashighmeasurementaccuracy,goodanti-interferencecapability,strongerfrequencyfollowingcapability,andcanbewidelyusedindyna
5、micmonitoringandreal-timeevaluationsystemsofmechanicalrecovery.Keywords:SmartmeterAdaptivenotchfilterInstantaneouspowerHarmonicanalysisBidirectionalmeteringPumpingunit运算处理能力的TMS320F28335数字信号处理器0引言(DSP)作为核心控制器,其他硬件电路采用模块化抽油机工作时的非线性载荷特性以及变频设备在设计方案,包括电压电流信号调理电路、数据采集电机
6、械采油工艺中的广泛应用,致使供电系统遭受严重路、存储器、通信模块以及电源模块等,其结构如图1[5-6]的谐波污染,因此对供电系统谐波的采集与分析变得所示。[1-2]尤为重要。常用谐波分析算法如快速傅里叶变换(FFT)、加窗插值修正的FFT算法、小波变换技术、瞬时无功功率算法、神经网络算法等,在抽油机变频工况[3]下的谐波分析效果均不理想。目前,常用数字式电表无计负功的功能,故对抽油机倒发电电能不能进行[4]准确计量。针对以上问题,提出了基于瞬时功率理论与自适应陷波滤波器(adaptivenotchfilter,ANF)的抽油
7、机电参、谐波和倒发电电能计量新方法,设计了以图1系统结构框图DSP系统为核心的抽油机专用智能电表。Fig.1Structureofthesystem1系统设计2硬件电路设计电表需要对电压电流数据进行大量复杂运算,2.1电压调理电路设计同时为了满足系统实时性的要求,运算速度要足够三相电压信号经过大功率分压电阻之后转换为快。基于上述性能的要求,系统选取具有极强数据电流信号,电流信号通过电压调理电路实现电平与极性转换。电压调理电路如图2所示,电流信号通修改稿收到日期:2015-02-16。过1∶1的毫安级精密电流互感器SPT204
8、之后,相位第一作者焦裕玺(1989-),男,现为山东科技大学控制理论与控制可能会产生偏差,利用电容C与电阻R对其相位工程专业在读硕士研究生;主要从事系统集成与检测方面的研究。1394PROCESSAUTOMATIONINSTRUMENTATIONVol．36No．7July2016抽油机专
