本发明专利技术提供一种用于在油田抽油机中的节能控制方法，包括步骤：a.获取第一数据；b.根据所述第一数据生成抽油机的示功图信息；c.根据所述示功图信息输出节能方案信息。还提供相应的控制系统。本发明专利技术采用智能型设计和节能设计，可以实现抽油机电动机的高功率因数运行、变频运行、再生能量回馈，在抽油机不损失抽油量的情况下，最大限度地节约电能；同时无需在抽油机和电动机上加装传感器，而是根据电动机的运行参数计算抽油机的示功图信息等重要运行数据，再通过对这些运行数据读取、分析、计算来进行变频节能，因此本发明专利技术可以广泛应用于油田抽油机的节能控制领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及节能控制系统，尤其是智能变频节能控制系统，具体地，涉及用于在油田抽油机中的节能控制方法及系统。
技术介绍
随着社会的不断进步与工业的高速发展，人们对自然资源尤其是石油的需求量也日益增加；与此同时，能源问题已成为当前最为紧迫的问题。目前人们已经意识到能源问题对人类发展的重要性，各国都在采取积极有效的措施力图改善能源环境。想从根本上解决目前的能源问题，一方面应该寻找新的清洁能源；另一方面应该尽快研究出新的节能技术。 从而减少从能源生产到最终消费过程中各个环节的损失和浪费，以高效合理地利用自然资源。特别是在石油领域中，油田开发难度越来越大，其抽油成本也居高不下，因此如何实现节能降耗已成为油田稳产难以逾越的命题。实际上，油田的节能降耗并不是从今天才开始。长久以来，常规的游梁抽油机一直都一统天下，但始终遮掩不了高能耗的缺陷。目前在我国油田采油厂大量应用的抽油机为游梁式抽油机，抽油机的设计能力是按照油井最大抽取量考虑的，一般留有采油能力的设计余量。另外，随着油井由浅入深地抽取，井中液面逐渐下降，泵的充满度越来越不足，直到最后发生抽空的现象，此时抽油机的功率因数极低，如果不加以控制，会浪费大量的电能。同时，抽油机的智能化程度极低，基本处于无监控状态，无法满足油田管理部门对油井信息掌握的需求。因此目前非常有必要设计一种用于在油田游梁式抽油机中的节能控制方案。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种用于在油田抽油机中的节能控制方法以及相应的控制系统。根据本专利技术的一个方面，提供一种用于在油田抽油机中的节能控制方法，包括步骤a.获取第一数据；b.根据所述第一数据生成抽油机的示功图信息；c.根据所述示功图信息输出节能方案信息。优选地，所述步骤b包括步骤bl.根据所述第一数据确定第二数据，其中，所述第二数据包括如下数据中的任一种或任多种数据电动机实时电功率、电动机实时电功率效率、电动机实时转矩以及电动机实时转速；步骤b2.根据所述第一数据和第二数据确定实时抽油机光杆位移和抽油机光杆负荷；以及步骤b3.根据所述抽油机光杆位移和抽油机光杆负荷确定所述示功图信息。优选地，所述步骤c包括步骤Cl.根据所述示功图信息进行差分计算，得到差分曲线；步骤c2.根据所述差分曲线与已知的差分曲线模板进行智能模糊对比，判断出抽油机处于何种工作状态，还包括如下任一个或任多个步骤若所述抽油机油井处于满载工作状态，则输出最低50Hz的三相交流电；若所述抽油机油井处于泵未满工作状态，则输出最高49Hz的三相交流电；若所述抽油机油井处于故障状态，则根据故障类型分别进行停机保护、降功率运行、通信报警或者切断故障点运行操作；根据所述示功图信息和所述步骤c2 的判断结果，进行抽油机上下冲程判断，并对抽油机上下冲程进行交流电频率差异输出。优选地，所述控制方法还包括步骤dl.根据所述第一数据判断当前所述电动机是否处于发电状态；步骤d2.若所述步骤dl的判断结果是肯定的，则对所述电动机所发电能进行满足电流谐波畸变率小于5%的交流电并网输出。根据本专利技术的另一个方面，还提供一种用于在油田抽油机中的节能控制系统，包括抽油机，其中，使用根据本专利技术提供的控制方法对所述抽油机进行控制。优选地，所述控制系统还包括手持终端，其中，所述手持终端用于接收如下任一种或任多种信息所述第一数据；所述示功图信息；所述节能方案信息；以及所述抽油机油井的故障报警信息。本专利技术提供的用于在油田抽油机中的节能控制方法以及控制系统，采用智能型设计和节能设计，可以实现抽油机电动机的高功率因数运行、变频运行、再生能量回馈，在抽油机不损失抽油量的情况下，最大限度地节约电能；同时无需在抽油机和电动机上加装传感器，就可以根据电动机的运行参数计算抽油机的“示功图”等重要运行数据，进一步地还可以通过短距离无线通信装置或智能接口，将这些运行数据发送至外置手持终端或远程管理主站。根据本专利技术所提供的抽油机智能型节能控制系统，优选地包括四象限变频单元、 运行参数计算单元、运行方式控制单元和智能通信单元，所述控制系统根据抽油机的运行参数，无需加装位移/速度传感器和负荷传感器，就可以动态计算抽油机重要运行数据“示功图”，根据“示功图”动态判断油井地下工况，动态调整电动机运行频率，以达到节能目的， 同时具有高功率因数、低电流谐波含量、再生能源回馈等功能。本专利技术在油田游梁式抽油机处安装，实现网侧高功率因数、通过对抽油机电动机的参数读取、分析、计算来进行变频节能网侧电流低谐波含量、抽油机再生能量回馈电网等节能控制；同时还具有短距离无线通信数据采集、对外标准智能通信接口提供等功能，从而实现油田抽油机节能和智能管理的目的。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、 目的和优点将会变得更明显图1示出根据本专利技术的第一实施例的，用于在油田抽油机中的节能控制方法的流程图；图2示出根据本专利技术的一个具体实施方式的，油田抽油机中游梁的结构示意图；图3示出根据本专利技术的第二实施例的，用于在油田抽油机中的节能控制方法的流程图；图4示出根据本专利技术的另一个具体实施方式的，根据油田抽油机的示功图分析油井工况的原理示意图；图5示出根据本专利技术的第三实施例的，用于在油田抽油机中的节能控制系统的原理6图6示出根据本专利技术的第四实施例的，用于在油田抽油机中的节能控制系统的原理图；以及图7示出根据本专利技术的又一个具体实施方式的，用于在油田抽油机中的节能控制系统的功能框架图。具体实施例方式图1示出根据本专利技术的第一实施例的，用于在油田抽油机中的节能控制方法的流程图。具体地，在本实施例中，首先执行步骤S211，获取第一数据，更为具体地，为实现本专利技术所述的控制方法不需要加装传感器，而是根据抽油机(尤其是电动机)的参数计算出示功图信息，进而输出节能方案信息。优选地，所述第一数据可以包括抽油机的固定机械参数、抽油机的电动机的固定电气参数以及抽油机的电动机的运行数据；相应地，所述步骤 S211可以包括“获取抽油机的固定机械参数”的步骤、“获取所述电动机的固定电气参数“的步骤以及“在抽油机运行中获取所述电动机定子电流及电压数据“的步骤。通过所述步骤S211获取所述第一数据后，接下来进入步骤S212，根据所述第一数据确定第二数据，其中，所述第二数据优选地包括电动机实时电功率、电动机实时电功率效率、电动机实时转矩以及电动机实时转速。然后执行步骤S213，根据所述第一数据和第二数据确定实时抽油机光杆位移和抽油机光杆负荷。接下来通过执行步骤S214，根据所述抽油机光杆位移和抽油机光杆负荷确定所述示功图信息。这样，通过执行所述步骤S211至步骤214便确定了所述示功图信息。本领域技术人员理解，在现有技术中，为了得到示功图信息需要在油田抽油机上安装速度传感器及负荷传感器等传感器，这些传感器都需要安装在抽油机的塔架上，而塔架一般高度较高，在塔架上安装传感器的施工难度非常大，并且在施工过程中存在着安全隐患的问题；另一方面， 在室外环境较为恶劣的情况下，安装在油田抽油机上的传感器的使用寿命被大大缩短，导致每隔一定时间就需要对传感器进行维护。针对上述现有技术中的不足之处，本专利技术与现有技术的区别在于，在本专利技术中不需要加装速度/位移传感器和负荷传感本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于在油田抽油机中的节能控制方法，其特征在于，包括如下步骤：ａ．获取第一数据；ｂ．根据所述第一数据生成抽油机的示功图信息；ｃ．根据所述示功图信息输出节能方案信息。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周玉姝，
申请(专利权)人：周玉姝，
类型：发明
国别省市：31
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