抽油機柔性自適應節(jié)能系統(tǒng)的研制.pdf

1、本文研究的抽油機柔性自適應節(jié)能系統(tǒng)是以新穎可行的控制策略作為整個系統(tǒng)的基礎。通過實時對抽油機負載采取跟蹤調(diào)壓調(diào)速,實現(xiàn)電動機電壓轉(zhuǎn)速與抽油機負載的柔性配合,從而提高抽油機整體的工作效率,達到節(jié)能目的。一旦油井供油能力下降,本系統(tǒng)采取快抽慢放的節(jié)能運行模式,不僅能夠使抽油機降低能耗,還可以增加產(chǎn)量。
　　 本文首先介紹我國油田抽油機的低效率和高能耗。與國外相比,我國抽油機的節(jié)能潛力巨大,并列舉了一些目前我國抽油機節(jié)能的主要方法,討

2、論了各節(jié)能方法的優(yōu)勢及其局限性。
　　 其次,通過對電機調(diào)壓調(diào)速理論的分析與推導,在理論上充分證明了本系統(tǒng)可以實現(xiàn)節(jié)能目的。在此基礎上,下而分析介紹的油井動液面以及SPWM波產(chǎn)生與控制方面的理論,為討論節(jié)能系統(tǒng)快抽慢放運行及系統(tǒng)控制單元硬件的選擇與實現(xiàn)做了理論鋪墊。
　　 再次,闡述本柔性自適應節(jié)能系統(tǒng)的硬件設計,主回路主要實現(xiàn)整流逆變,輸出頻率幅值可調(diào)的交流電；控制單元的核心是通過AT89C51單片機和三相PWM脈寬調(diào)

3、制發(fā)生芯片SA8282配合控制觸發(fā)IGBT,實現(xiàn)柔性自適應節(jié)能控制運行；驅(qū)動電路、電流電壓保護電路、電參數(shù)采集電路構(gòu)成節(jié)能系統(tǒng)的外圍電路,保證了系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運行。
　　 最后,對系統(tǒng)的節(jié)能運行方式進行Matlab/Simulink建模仿真,得到電動機負載轉(zhuǎn)矩隨抽油機負載特性變化時的轉(zhuǎn)速和定子電流的仿真結(jié)果,以及在需要快抽慢放運行時轉(zhuǎn)速的仿真結(jié)果。通過以上對系統(tǒng)各節(jié)能運行模型的建模仿真,驗證了本柔性自適應節(jié)能系統(tǒng)控制策略的可