基于直流供电配置的抽油机变频群控系统研发

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1、中国石油大学（华东）硕士学位论文基于直流供电配置的抽油机变频群控系统研发姓名：于祥春申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：张加胜20090501摘要目前在国内外各油田，抽油机变频控制装置应用越来越广泛。它以其优越的性能实现了增产和节能的双重并举，但同时也存在一些问题，例如网侧电流谐波较重、功率因数低和抽油机倒发电馈能处理不合理等。本文针对这些问题，并根据各油田采油区块多台抽油机集中分布的特点，研究开发了～种基于直流供电配置的抽油机变频群控系统装置，使上述问题从配置机理上得到根本解决，不仅可以大幅度增产和节能降耗，而且使

2、造价明显降低，进一步提高系统的性能价格比。本文所研发的群控系统装置，采用直流母线供电技术，在原有单井抽油机变频节能装置的基础上，将多台交．直．交变频控制柜的交．直整流部分予以取消，改为由同一套整流器通过直流母线统一供电。本文研究分析了系统的整流滤波器和各逆变控制柜终端的配置结构组态，提出了一种适合于直流母线供电特点的特种开若电源构成方案，设计研发了一种新颖的开关电源自启动方法和直流继电接触控制线路，对基于87C196MI-I单片机的控制系统、隔离驱动单元和检测保护单元等进行了硬软件设计开发。该群控系统装置将多台抽油机通过直流母线联系在

3、一起，充分发挥抽油机的群体优势，实现了多台抽油机倒发电能量的互馈共享和循环利用，改菩了整流器网侧电流波形，降低了对电网的谐波污染，提高了功率园数，降低了网侧变压器的容量，同时也抑制了抽油机现场的盗电现象。油田现场实验和检测结果表明，该变频群控系统比常规的单井变频装置具备上述优点，明显提高了抽油机的节能效益，证明了本系统方案的正确性与可行性。关键词：抽油机，直流母线，变频，群控，节能R&DofPumpingUnitGroupControllingSystemWithFrequencyConversionBasedonDCPowerSup

4、plyConfigurationYuXiangchun(Me龇ememTechnologyandAutomaticEquipment)DirectedbyPro￡Zhang2iashengAbstractAtpresent，frequencycontroldevicesusemoreandmorewidelyintheoilfieldsathomeorabroad，foritssuperiorperformanceandenergy-savingimplementationofthedualoutputsimultaneously．B

5、utatthesametimeitalsobroughtaseriesofquestions，suchasmanycurrentharmoni．csinnetside，powerfactorlowanddealingwithgeneratingelectricitytmreasonablely，andSOon．Inresponsetothesequestionsinthispaper，andinaccordancewiththefeatureofmanypumpingunitsconcentratedinthesameblock，st

6、andingontheshouldersofpredecessors，weresearchanddevelopapumpingunitgroupcontrollingsystemwithfrequencyconversionbasedonDCpowersupplyconfiguration，SOthattheabove-mentionedproblemsbeensolved．Notonlyitcangreatlyincreaseproductionandenergysaving，butalsosignificantlyreduceth

7、eCOSttofurtherimprovesystemcostperformance．ThissystemusescommonDCbuspowersupplytechnology，whichlinksmanyinverterterminals．WiththeapplicationofcommonDCbuspowersupplytechnology，theorig．i_nalAC-DC·ACinvertermaincircuitisseparatedintoAC-DCandDC—ACtwoparts，andmanyterminalsus

8、ethesameAC—DCparttosupplyDCpower．Inthispaper，weanalysetheDCpowersupplyconfiguration，anddevelopaDCrelaycontrolc