[01267651]直流互馈型抽油机节能群控系统

任务来源 本鉴定项目是本课题组在相继完成山东省科技发展计划项目 “抽油机区块变频群控配置组态的研究与系统开发”（项目号：2006GG2304001）和中国石化胜利油田分公司河口采油厂技术开发项目“抽油机区块变频群控配置组态的研究与系统开发”（项目编号：57-2007-js-00020）两项目基础上，结合本系统在胜利油田和中原油田等现场应用情况，经过综合研究整合的成果。

应用领域、技术原理及作用意义 目前各油田应用的油井节能电控装置普遍存在以下问题影响其性能发挥： 1)网侧电流谐波污染严重，功率因数较低; 2)抽油机不平衡馈能处理方式能耗大或对电网造成冲激; 3)抽油机与供电变压器距离远则线损及压降大，距离近则井口变压器冗余容量大及运行费用高。加之油井监控管理和计量仪表等配套杂乱，技术落后，缺乏统一整合管理。

针对此应用现状和油井分布特点，本项目研发了一种抽油机直流互馈型集群节能控制技术及集散系统，为同一采油区块各油井配置专门的变频节能电控终端，通过直流母线集中供电，通过各变频电控终端的硬软件控制技术及集散式协调控制方法，使各抽油机倒发电能量在直流侧互馈共享，循环利用，不影响电网，提高整体系统节能效率;

将分散的供电变压器冗余容量集中共享，可节约变压器容量达60% 以上，并且大幅度降低网侧谐波污染，提高功率因数，充分发挥采油区块多抽油机的群体优势和直流供电损耗小、不存在无功电流和磁感应损耗、节省电缆材料而且抑制盗电等特点;

针对抽油机的“大马拉小车”工况，研究了其专用的优化控制算法，随着抽油机负荷的周期性急变，实时进行动态跟踪调节，改善电机的工作状态，提高功效。

将现代网络化通讯方式与油井的集散配置、群组协调、检测计量和监控管理等进行了统一整合。

通过在胜利油田等现场应用情况表明，本技术既满足了油井采油工艺的冲次调节和软起停要求，又具有明显的增产节能降耗效果，很好地解决了目前油井变频装置存在的几个问题，并且降低了配电变压器容量及其损耗，进一步提高了节能效果，填补了国内外在抽油机区块变频群控技术研究和应用领域的一项空白。

3、主要性能指标

环境适应性：工作温度为-30～＋75C，湿度为95±3%RH;

直流母线电压：430～700VDC;

输出频率范围：5～55Hz;

网侧功率因数：优于0.90;

工作范围：额定工作电压为380V的三相异步电动机、永磁同步电动机。功率范围在5～75kW的游梁式抽油机、皮带式抽油机等，全天候连续运行。

网侧电流谐波：符合中华人民共和国国家标准《GB/T 14549-93：电能质量 公用电网谐波》。