一种油田节能调控模块制造技术

本发明专利技术公开了一种油田节能调控模块，包括电力变换主电路、检测与保护模块、控制模块、驱动模块、不平衡馈能保护处理模块和运行状态监视模块，电力变换主电路输入端为直流输入端，电力变换主电路输出端为交流输出端；电力变换主电路检测端一路通过检测与保护模块与控制模块输入端连接，另一路与不平衡馈能保护处理模块输入端连接，不平衡馈能保护处理模块输出端与驱动模块检测反馈端连接，控制模块输出端与驱动模块输入端连接，驱动模块输出端与电力变换主电路控制端连接，控制模块连接有运行状态监视模块。本发明专利技术提高了系统节能效率；能实现对冲程频率的优化调节；能实现远距离不升压输电无线损、避免了偷电；可靠稳定、成本低廉。

Energy saving regulation module for oil field

The invention discloses an oil saving control module, including power converter main circuit, detection and protection module, control module, driver module, unbalanced feeder protection module and running state monitoring module, power converter main circuit input DC input, output power converter main circuit for AC output end of the main; the detection circuit of power conversion end all the way through the detection and protection module and the control module is connected to another road and unbalanced feeder protection processing module connected with the input end, unbalanced feeder can protect the processing module and the output end of the driving module detection feedback control module is connected with the output end and the input end is connected with the drive module, driver module the output end and the power converter main circuit control terminal connected with the control module is connected with a running state monitoring module. The invention improves the energy saving efficiency of the system, realizes the optimized regulation of the stroke frequency, realizes the wireless loss of the long-distance and non boosting transmission, avoids the stealing of electricity, and is reliable, stable and low in cost.

【技术实现步骤摘要】
一种油田节能调控模块
本专利技术涉及电机节能调控
，具体涉及一种油田节能调控模块。
技术介绍
目前国内有关抽油机及驱动电机的各种检测与控制方式多种多样，比如，以改善工艺、提高采收率为目的而为抽油机配备的逆变调速器、示功图测试分析仪、滑差电机、变极调速；针对抽油机由于长期处于“大马拉小车”状态所致的功效低、功率因数低的问题，为了节能降耗而采用的节能控制电机、降压节能和△/Y接法控制，以及对抽油机通过间歇式控制来实现节能的所谓超级节能器等等。国外围绕抽油机的控制主要采用比较完善的逆变调速装置和与之配套的示功图测试分析仪等，通过逆变调速器及多功能控制系统，既可以较好地满足采油工艺的要求，又能达到有效的节能目的。在国内各油田采用的逆变控制柜在以下几方面有技术和性能上的差异和影响：首先，作为交－直－交逆变结构，其交－直整流及滤波环节的电路结构不同，对于网侧功率因数的大小及对电网的谐波污染程度有直接的影响。其次，对于逆变环节的SPWM控制及调压控制的不同，直接影响着实现抽油机“大马拉小车”状态下的降压节能效果。再次，逆变控制柜对抽油机的不平衡馈能通常有两种不同的处理方式和配置组态：一是在直流侧接入刹车电阻耗能，电路简单易行；二是交－直整流及滤波环节采用PWM可逆整流器将电机倒发电能量馈入电网，使不平衡馈能得以回收，避免能量的浪费。后者技术难度较大，成本也较高。此外，由于所采用的技术手段不同，控制柜成本也各不相同，不过总体看来，逆变控制柜价格偏高，各采油厂难以接受，这也是逆变控制柜目前难以大面积广泛应用的主要原因。为此我们专利技术了一种新的基于智能微电网的油井节能调控模块，解决了以上技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种节能效率高，可防止微电网电压的大幅度波动和过压，并且能够实现较远距离“一拖多”油井的不升压输电的基于智能微电网的油田节能调控模块。其技术方案是：一种油田节能调控模块，包括电力变换主电路1、检测与保护模块2、控制模块3、驱动模块4、不平衡馈能保护处理模块5和运行状态监视模块6，所述电力变换主电路1的输入端为本油田节能调控模块的直流输入端，电力变换主电路1的输出端为本油田节能调控模块的交流输出端；所述电力变换主电路1的检测端一路通过检测与保护模块2与控制模块3的输入端相连接，另一路与不平衡馈能保护处理模块5的输入端相连接，不平衡馈能保护处理模块5的输出端与驱动模块4的检测反馈端相连接，所述控制模块3的输出端与驱动模块4的输入端相连接，驱动模块4的输出端与电力变换主电路1的控制端相连接，控制模块3上连接有运行状态监视模块6。所述电力变换主电路1包括滤波电容11、充电保护单元12、SPWM逆变器13和过压吸收保护单元14，滤波电容11及充电保护单元12连接SPWM逆变器13的输入端，并为本电力变换主电路1的输入端，所述SPWM逆变器13的输出端连接过压吸收保护单元14的输入端，并为本电力变换主电路1的输出端，过压吸收保护单元14的输出端为本电力变换主电路1的检测端。所述SPWM逆变器13为采用的是双极性PWM控制的三相桥式逆变电路。所述运行状态监视模块6为面板上设有调频旋钮61、数字+62、程序键63、数字-64、数据键65、正转/反转66、运行67、停止/复位68、运行指示灯69、停止指示灯60、故障指示灯611、正转指示灯612、反转指示灯613和LED显示屏614的可编程控制器。本专利技术与现有技术相比较，具有以下优点：1.微电网上各并联控制终端之间对负荷变化的能量互馈补偿，使各抽油机的馈能得以充分共享和循环利用，提高系统节能效率；2.结合抽油机载荷的周期性急剧变化特点，通过检测抽油机的当前负载状况和上、下冲程位置，经过智能化统计分析判断，实现对上、下冲程频率的优化调节；3.防止微电网电压的大幅度波动和过压；4.采用共微电网供电能够实现较远距离“一拖多”油井的不升压输电，直流电传输距离更长，无线损，且避免了偷盗电的情况发生；5.可靠稳定、成本低廉。附图说明图1是本专利技术一种实施例的电路方框图；图2是本专利技术中电力变换主电路的图电路方框；图3是本专利技术中运行状态监视模块的结构示意图。具体实施方式参照图1—图3，一种油田节能调控模块，包括电力变换主电路1、检测与保护模块2、控制模块3、驱动模块4、不平衡馈能保护处理模块5和运行状态监视模块6，所述电力变换主电路1的输入端为本油田节能调控模块的直流输入端，电力变换主电路1的输出端为本油田节能调控模块的交流输出端；所述电力变换主电路1的检测端一路通过检测与保护模块2与控制模块3的输入端相连接，另一路与不平衡馈能保护处理模块5的输入端相连接，不平衡馈能保护处理模块5的输出端与驱动模块4的检测反馈端相连接，所述控制模块3的输出端与驱动模块4的输入端相连接，驱动模块4的输出端与电力变换主电路1的控制端相连接，控制模块3上连接有运行状态监视模块6。所述电力变换主电路1包括滤波电容11、充电保护单元12、SPWM逆变器13和过压吸收保护单元14，滤波电容11及充电保护单元12连接SPWM逆变器13的输入端，并为本电力变换主电路1的输入端，所述SPWM逆变器13的输出端连接过压吸收保护单元14的输入端，并为本电力变换主电路1的输出端，过压吸收保护单元14的输出端为本电力变换主电路1的检测端。所述SPWM逆变器13为采用的是双极性PWM控制的三相桥式逆变电路。所述运行状态监视模块6为面板上设有调频旋钮61、数字+62、程序键63、数字-64、数据键65、正转/反转66、运行67、停止/复位68、运行指示灯69、停止指示灯60、故障指示灯611、正转指示灯612、反转指示灯613和LED显示屏614的可编程控制器。为使本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：如图1和图2所示，油井节能调控模块主要是将该直流电能转换为交流电能，为抽油机提供该交流电能，并对该油井节能调控模块的运行情况实时监视、控制。油井节能调控模块包括电力变换主电路1、检测与保护模块2、控制模块3、驱动模块4、不平衡馈能保护处理模块5和运行状态监视模块6五部分。电力变换主电路1的输入端与微电网中的整流滤波装置的输出端相连接，电力变换主电路1的输出端与抽油机相连接，用于将直流电能转换为交流电能，并吸收直流侧过电压能量，电力变换主电路1部分采用第四代新型全控电力电子器件IGBT等快速模块组成。电力变换主电路1主要由三个部分组成：一是微电网输入滤波电容11及充电保护单元12，微电网系统的整流滤波装置使三相输入电流相对于输入电压基本没有相位滞后，网侧功率因数较高，为SPWM逆变器提供直流电压，该微电网输入滤波电容11将该直流电能滤波，充电保护单元12吸收因电容11刚上电时的冲击电流，保护电容11及整流器，采用的是双极性的SPWM控制三相桥式逆变电路，可以大大减少输出电压中所含谐波成份，使输出电流接近正弦波，而对输入网侧回路的功率因数没有影响，当不平衡馈能保护处理模块中电能未及时用完时，该过压吸收保护单元吸收该公共微电网上的过电压能量。二是SPWM逆变器13，采用的是双极性PWM控制三相桥式逆变电路，可以大大减少输出电压中所含谐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油田节能调控模块，包括电力变换主电路（1）、检测与保护模块（2）、控制模块（3）、驱动模块（4）、不平衡馈能保护处理模块（5）和运行状态监视模块（6），其特征在于：所述电力变换主电路（1）的输入端为本油田节能调控模块的直流输入端，电力变换主电路（1）的输出端为本油田节能调控模块的交流输出端；所述电力变换主电路（1）的检测端一路通过检测与保护模块（2）与控制模块（3）的输入端相连接，另一路与不平衡馈能保护处理模块（5）的输入端相连接，不平衡馈能保护处理模块（5）的输出端与驱动模块（4）的检测反馈端相连接，所述控制模块（3）的输出端与驱动模块（4）的输入端相连接，驱动模块（4）的输出端与电力变换主电路（1）的控制端相连接，控制模块（3）上连接有运行状态监视模块（6）。

【技术特征摘要】
1.一种油田节能调控模块，包括电力变换主电路（1）、检测与保护模块（2）、控制模块（3）、驱动模块（4）、不平衡馈能保护处理模块（5）和运行状态监视模块（6），其特征在于：所述电力变换主电路（1）的输入端为本油田节能调控模块的直流输入端，电力变换主电路（1）的输出端为本油田节能调控模块的交流输出端；所述电力变换主电路（1）的检测端一路通过检测与保护模块（2）与控制模块（3）的输入端相连接，另一路与不平衡馈能保护处理模块（5）的输入端相连接，不平衡馈能保护处理模块（5）的输出端与驱动模块（4）的检测反馈端相连接，所述控制模块（3）的输出端与驱动模块（4）的输入端相连接，驱动模块（4）的输出端与电力变换主电路（1）的控制端相连接，控制模块（3）上连接有运行状态监视模块（6）。2.根据权利要求1所述的一种油田节能调控模块，其特征在于：所述电力变换主电路（1）包括滤波电容（11）、充电保护单元（12）、SPWM逆变器（...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛飞，谢健，尚济明，刘德亮，孙哲，周童，张金彦，韦伟中，刘小波，王海，
申请(专利权)人：青岛中石大蓝天石油技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37