基于軟測量技術(shù)的潛油電機(jī)溫度監(jiān)測研究.pdf

1、本文以國家自然科學(xué)基金“基于網(wǎng)絡(luò)熱力學(xué)建模的潛油電泵機(jī)組溫度軟測量方法研究”(50877016)為基礎(chǔ)，針對(duì)我國各大油田開采后期深度采油帶來的高溫、高壓等負(fù)面效應(yīng)導(dǎo)致潛油電泵機(jī)組難以高效安全運(yùn)行這一背景，進(jìn)行基于軟測量思想的潛油電機(jī)（Electric Submersible Motor，ESM）溫度辨識(shí)方法研究，可實(shí)現(xiàn)對(duì)ESM溫度狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測。本文側(cè)重于ESM定子電流溫度信息的理論分析，熱力學(xué)建模算法開發(fā)及上位機(jī)組態(tài)監(jiān)測等幾個(gè)方面展開

2、研究，主要內(nèi)容如下：
　　將網(wǎng)絡(luò)熱力學(xué)理論應(yīng)用于ESM狀態(tài)分析，建立潛油電泵機(jī)組的網(wǎng)絡(luò)熱力學(xué)模型，通過分析網(wǎng)絡(luò)熱力學(xué)模型中ESM各參數(shù)的物理意義及相互之間的關(guān)系，給出熱模型中ESM轉(zhuǎn)子溫升和定子損耗間存在的函數(shù)關(guān)系，建立適于一類ESM溫度辨識(shí)的網(wǎng)絡(luò)熱力學(xué)模型。
　　為實(shí)現(xiàn)ESM溫度的在線辨識(shí)，基于ESM電壓、電流及轉(zhuǎn)矩分析，將直流注入思想融于ESM定子溫度辨識(shí)，給出適用于ESM無傳感器溫度辨識(shí)的直流注入法。推導(dǎo)出ESM定子電

3、阻和溫度變化規(guī)律的代數(shù)表達(dá)式，可為估算 ESM的溫度奠定理論與方法基礎(chǔ)。經(jīng)開發(fā)基于DSP2812控制的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，驗(yàn)證所提方法的可行性。
　　開發(fā)可實(shí)時(shí)監(jiān)控ESM系統(tǒng)工作狀態(tài)的上位機(jī)組態(tài)，采用面向?qū)ο蟮目梢暬幊坦ぞ遤ava建立友好人機(jī)界面HMI（Human Machine Interface），進(jìn)而開發(fā)具備遠(yuǎn)端實(shí)時(shí)監(jiān)控，定期測試，故障自動(dòng)報(bào)警、綜合數(shù)據(jù)分析及統(tǒng)計(jì)等多項(xiàng)功能的ESM實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)采用先進(jìn)的B/S結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式，用戶