游梁式抽油机电动机断续供电节能技术断电时刻准确判定方法

＂断续供电＂技术应用于油田机采系统,能够获得明显节能效果,如果断电时判定不合理,不仅影响节能效果还会使得转速超限,损坏机械结构并导致停机。因此,如何准确判定断电时刻便成为面临的首要问题。该文提出一种基于断电后系统转速预判的断电时刻准确判定方法,该方法通过分析抽油机平衡配重与曲柄位置、悬点及泵载荷与其位移之间的关系,揭示在电机在通、断电两种状态下负载转矩随曲柄旋转角度的变化规律,建立由曲柄角度表示的通、断电过程中的负载转矩表达方程;进而通过输入端可测电气量预先计算出断电后随曲柄旋转角度变化的负载转矩和转速曲线,实现了最佳断电时刻准确判定。基于该方法研制的控制器应用于油田,节电率可达15%以上。

计及动态负荷时断续供电节能技术中电源快速软投入控制策略

游梁式抽油机电机系统断续供电节能控制技术中,要求断电运行结束时电源能够在不产生较大冲击电流前提下快速完成全波投入,这与常规软投入控制相比区别在于电源投入控制过程中需要考虑负载转矩和转速的动态变化。为了解决这一问题,提出一种可计及负载动态变化的快速软投入控制策略。首先依据不同转速进行电源投入时的冲击电流特点以及负载转矩动态特性确定最佳电源投入时刻;进一步在合理限制投入初始时刻电流前提下,以全波投入时产生可满足负载需求转矩为目的,制定电源软投入触发角选择方法及控制策略,最终实现在有效限制冲击电流的同时,电机产生与负载相匹配的转矩。将文中所提的控制策略应用于油田现场,并以一台37kW抽油机电机为例,实测不同投入方式时的冲击电流波形,验证其正确性及有效性。

抽油机电动机断续供电节能技术断电时刻判定方法

游梁式抽油机电动机在一个运行周期内会存在重载、轻载、电动及发电工况交替出现的现象,针对此类型负荷,采用"断续供电"控制技术能够获得明显的节能效果,但受传动环节振动、井下液面等影响,电机负荷始终处于无规则波动状态,导致难以准确判定断电时刻。为了解决这一问题,提出一种基于模糊控制的断电时刻判定方法及相应控制策略。对负荷曲线变化特点、电动及发电工况持续时间等参数进行辨识;根据辨识结果选择最优"断续供电"控制方案,设计了以断电后转速变化值为输入变量、功率累加值为输出变量的模糊控制器,实现断电时刻准确判定。该控制器还可以实现动态负荷自动跟踪。基于所提策略研制了节能控制器并投入油田现场应用,获得了良好的节能效果。

ADEC断续供电自动控制技术应用与评价

随着油田进入高含水开发后期，原油生产成本不断增加。如何节能降耗，降低油田生产成本成为当前首要任务。ADEC断续供电自动检测控制技术是一项智能、动态、自动检测控制的节能新技术。使用ADEC技术可在有交变载荷的抽油机设备上较大程度拓展节能空间．发掘节能潜力，对油田节能降耗．对于践行提高“经济采油量”这一科学理念具有重要意义。

周期性变工况条件下异步电机节能机理和节能途径

对于周期性变工况运行的异步电机,调速难以保证负荷的周期性,使调压节能成为优选方案,又考虑到效率的概念不适合于发电工况的能耗分析,因此以总损耗最小为目标研究调压节能的机理,并对比分析多种节能途径。按照不变损耗和可变损耗新的划分方式得到相应的损耗计算方法;据此,根据给定的转矩曲线,能方便地得到总损耗最小所对应的最优电压曲线,进而提出由现场在线可测输入量求得各种工况下最优电压的方法。对包括断续供电节能在内的几种动态节能途径进行了综合讨论和对比,通过对典型周期性变工况的抽油机电动机的仿真和实测,分析了几种节能途径的效果和适用性。

游梁式抽油机用感应电机的节能研究

油田抽油机用感应电机在周期性变工况条件下运行,具有很大的节能潜力。采用断续供电控制方法进行节能研究,用快速软投入技术来解决断电后重投入带来的冲击电流以及相应的损耗。仿真证明了此方法的有效性。对周期性变工况条件下的感应电机总损耗进行了重新划分,得到总损耗最小时的最优电压曲线。将断续供电控制和最优调压相结合,并对包括传统星接、星接和断续供电相结合的几种节能途径进行了综合分析和比较,证明断续供电控制和最优调压相结合的综合节能方法可以获得更好的节能效果。

游梁式抽油机电机系统节能技术综述

采油是典型高耗能行业,由于采油系统存在重载、轻载、空载、发电运行工况,抽油机系统电源侧、驱动环节以及负荷侧均处于低能效运行状态。因此,针对性研究此类负荷的节能技术,是一种实现油田采油系统节能减排的重要途径。对驱动环节应用最为广泛的调压、节能电机、断续供电节能技术的特点与现状进行了系统研究。首先在深入分析抽油机电机(BPM)系统工况与能耗特点的基础上,对不改变BPM运行周期与冲次的非参数型节能技术,按照不同节能机理与实现方法进行了分类;其次,对应用比较广泛的调压、节能电机、断续供电等节能技术的特点进行了系统分析;最后,围绕节能效果明显且应用范围更广的节能技术,提出了系统能效精细化分析、多种节能技术融合、区域性节能综合改造等建议。