油田游梁式抽油机节能控制系统

抽油机是油田上耗能最多的设备,约占油田总用电负荷的40%。抽油机载荷参数变化非常大,造成电能的巨大浪费。为降低能耗,对抽油机进行调速节能改造显得尤为重要。针对抽油机功率小、数量多,电动机间歇性处于发电状态,对控制性能要求高等特点,本文采用共用直流母线,单独配置逆变部分,平衡各电动机间电能需求及能量反馈,采用有速度矢量控制算法稳定位势负载上升下降,节约电能的同时平稳电动机运行。     

异步电动机负载率和运行效率的现场测试分析

对电动机的运行效率进行测试和分析是电动机节能工作的重要一环,然而在现场条件下很难直接测得电动机输出功率。通常在测得电动机的输入功率、额定有功损耗功率和空载损耗功率后,利用公式计算电动机的负载率和运行负载率[1],但这种方法只适用于质量没有发生变化的新电动机。     

抽油机系统中四象限变频器的研究

在很多应用场合中,电动机拖动着位能型负载,需要考虑位能释放时的能量回馈。针对油田抽油机系统这一特殊工况下的变频器直流母线电压泵升问题及其解决方案进行了研究,分析了四象限变频器在抽油机系统中的应用特点及优势,提出了一种针对抽油机工况的变频器控制策略。并对实际使用情况进行了电能质量测试及功率状态分析,验证了四象限变频器在油田工况中的优良性能。     

游梁式抽油机专用盘式异步电动机设计

针对抽油机负载特性要求,提出了以小功率专用盘式异步电动机替代传统的Y系列大功率异步电动机。基于功率密度与起动转矩方面优化设计了22 kW游梁式抽油机专用盘式异步电动机。利用有限元分析软件对该电机进行了仿真研究,结果表明,该22 kW电机能够满足游梁式抽油机起动转矩的要求,而且运行效率较高,可以取代目前游梁式抽油机使用的Y系列三相异步电动机。     

油田生产中的电压矢量迭加控制箱

目前,国内各油田抽油机井其装配的电动机绝大多数是Y型三相异步电动机。由于抽油机是上下运动,负载变化差异很大。采用曲柄加重的旋转平衡,电动机负载仍然呈现周期性变化,加之重载起动,为确保可靠起动和正常运行,所配电动机额定功率都比运行平均功率大很多,因而除运行负载峰值较大外,大部分时段处于轻载以至空载运行。以胜利油田孤东采油厂2001年资料为例,全厂油井平均功率因数仅为0.443,功率因数低于0.5的抽油机井占总数的58.1%,最低的为0.161,抽油机电动机目前所消耗的总电能中则有20%～40%被浪费,且电动机在低于额定功率的状态下运行会…     

异步电动机的合理选择(八)——异步电动机的节能更换

由于各种原因,常使异步电动机的额定功率与实际负载匹配不合理,因此从节电的角度来看,存在合理更换电机问题。鉴于目前大多数工矿企业的综合功率因数,已补偿至0.9以上,下面在分析异步电动机的更换时,只考虑电动机的有功损耗,以供参考。(一)确定现有负载所需的功率如前所示,用电流表测定电动机的空载电流 I_0和负载电流 I_1,然后按下式计算电动     

开关磁阻电动机在抽油机节能改造项目中的应用

分析了目前影响抽油机电动机运行效率的主要因素,列举了开关磁阻电动机的特性,对开关磁阻电动机在抽油机上的应用进行了论证,结论表明:在满足起动要求的情况下开关磁阻电动机能较好地解决电动机功率和抽油机实际运行功率的匹配问题,有效提高了抽油机的运行效率,节约了能源。     

一种新颖的Y-Δ节能转换仪

在工业企业中,三相异步电动机占的比重很大,由于选型上的原因,异步电动机的容量往往比实际的负载大很多,因此,使得电动机经常处于轻载或空载的状态,俗称“大马拉小车”。异步电动机在轻载或空载运行时,它向电网吸取大量的滞后无功功率,造成网路功率     

低压线路末端补偿的应用效果

一、抽油机负荷的特点 在油田的后期原油生产中,机械采油是生产原油的主要手段,同时机械采油的电力消耗也是主要的能耗之一。就中原油田而言,目前油区抽油机负荷约占生产用电负荷的70％以上。而这类负荷是一种依抽油机的冲程为周期性连续变化的负荷,即在一个周期内,每时每刻负荷的大小是不同的。通常拖动抽油机转动的三相异步电动机在运行过程中,电网除供给一定的有功功率外,还要供给一定量的无功功率,这     

电动系功率表测量非正弦单相

推导了非正弦状态下,电动系功率表读数与单相负载有功功率的关系。指出非正弦状态下,在正弦交流中无原理性测量误差或原理性测量误差较小的电动系功率表,它的读数就是单相负载的有功功率。     

油田抽油机永磁电动机反电势点问题探讨

永磁电动机在胜利油田桩西采油厂的应用情况表明,永磁电动机在抽油机上应用具有启动转矩大、效率高、功率因数高、节电效果好等优点,但在应用过程中也发现部分永磁电动机功率因数偏低,能耗比正常水平偏高等问题。分析了负载率、电压变化对永磁同步电动机功率因数的影响,通过试验得出了抽油机永磁电动机工作的最佳电压值(临界反电势点),最后分析了目前在抽油机上调整永磁同步电动机反电势点存在的难点问题并提出了解决办法。     

配电终端无功补偿技术的研究与应用

为了提高中原油田油区配电系统的功率因数,根据油区用电负荷的分类,分析了抽油机负荷的特点、抽油机电机运行的特性及中原油田油区低压配电系统无功补偿的现状、存在的主要问题,提出了切实可行的技术解决措施。通过措施的实施,达到了节能降耗之目的。     

潜油电机的RMNN建模分析与无传感器转速辨识

针对大庆油田某试验井潜油电机使用情况,给出了在工频和变频条件下应用多层反馈神经网络RMNN(recurrent multilayer neural network)实现电机转速辨识的方案,以便对潜油电机动态运行进行实时监测.鉴于潜油电机独特的高温工作环境,给出了无速度传感器条件下辨识潜油电机动态转速的RMNN模型.通过在井上对潜油电机定子电流、电压等参数的采集,着重研究潜油电机启动、稳定运行以及电源频率变化、负载变化对辨识效果的影响.研究结果表明,基于RMNN模型的潜油电机动态运行的速度辨识误差精度为0.4%,可满足试验井潜油电机转速辨识的需要.     

神经网络预测算法在抽油机节能电机系统中的应用

抽油机在工作时,每台电机的实际负载都是不相同的,如何根据工作过程中抽油机的实际负载来调整电机的实际输入电压对提高抽油机的效率有着明显的提升。本文采用了神经网络预测算法对电机实际输入电压进行预测,讨论了神经网络预测算法参数对预测结果的影响,并对神经网络预测算法获得的预测值与实测值进行了对比。结果表明本文提出的神经网络预测算法能够对电机最佳工作电压进行预测。     

开关磁阻电机在游梁抽油机的应用与分析

分析了游梁抽油机的负载特性,介绍了开关磁阻电机(SRM)的工作原理及其应用于抽油机电机的特点和优势,并分析探讨了SRM的控制结构及应用于抽油机系统的控制策略。基于模拟抽油机负荷特性建立的SRM试验平台进行了测试,结果表明SRM应用于抽油机有很高的运行效率和节能效果。SRM本身具有结构简单、可靠性高、控制灵活、调速性能好、运行效率高、温升低等优点,将其应用于抽油机系统有其独特的先天优势,能提高整个抽油机系统的运行效率和实现较好的节能效果。应用于新疆油田采油厂现场的测试结果进一步验证了该结论。     

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。     

电压稳定分析中异步电动机动态负荷建模探讨

探讨电压稳定分析中异步电动机(IM)负荷的建模问题。分析一般的动态负荷模型(GDLM)不能捕捉IM动态行为的机理。分别以IM的滑差模型和滑差磁链模型为基础，严格地导出了适用于电压稳定分析的简化一阶(SIM)和详细三阶(DIM)动态负荷模型，同时还说明了SIM和DIM模型实质上是对GDLM模型进行了不同程度的改进。对SIM和DIM模型在暂态电压稳定分析和静态电压稳定分析中的适用性进行分析比较，仿真结果表明：SIM和DIM分别以不同的准确度适用于不同场合的电压稳定分析。     

全功率变速抽水蓄能机组无功优先控制策略研究

全功率变速抽水蓄能机组具有功率快速可调、响应速度快、有功无功独立解耦的优点,可为电网运行提供调峰、调频、无功电压支撑、需求侧响应等多种服务,是现阶段抽水蓄能技术发展的主要技术方向之一。但受变流器过流能力限制,全功率变速抽蓄在任何时候的最大电流不能超过变流器过载能力。而电网侧在故障期间及故障恢复期间对有功、无功的需求有所不同,本文比较了变速抽蓄机组的几种有功、无功电流分配策略,提出了变速抽蓄机组的无功电流优先控制策略可满足弱电网在故障期间对无功电压的需求。最后通过变速抽水蓄能机组在实际电网中的仿真分析,验证了该策略的正确性。     

Motor design slip performance on cyclic loads

Cyclic loads such as eccentric pumping units cause a varying torque on the driver. Determination of the most efficient induction motor for the load is discussed. Ultrahigh-slip motors as well as NEMA (National Electric Manufacturers Association) design motors are evaluated. Comparisons of operating costs and investments are presented. The following is concluded: (1) any motor design will work on a pumping unit; (2) the motor must be carefully sized to provide minimum operating cost; (3) the lowest operating cost and the least investment come from the motors with the least slip; (4) the lower-slip motors cause an increase in peak torque on the unit; and (5) an accurate computer model with an easy-to-use program that allows what-if options is highly desirable     

抽水蓄能机组调速系统非线性预测控制方法研究

调速系统是抽水蓄能机组频率及出力控制的主要部件,其控制性能及控制品质对于工况变化频繁,在电网中担任削峰填谷任务的抽水蓄能机组尤为重要。本文针对传统抽蓄机组的PID控制器中控制参数受工况影响大,控制器缺乏状态预测能力等缺点,提出一种适用于抽蓄机组调速系统不同工况的快速非线性预测控制方法。该方法应用抽蓄机组全特性曲线作为水泵水轮机模型,考虑压力引水管道的水击现象,利用模糊PID控制与预测控制的滚动状态预测原理计算得到调速器控制信号,使得调速器在根据运行工况精确控制机组频率与出力的同时,保证了控制计算的实时性。通过以某抽水蓄能电站实际资料进行抽水蓄能机组发电方向开机和负荷调节动态过程仿真,结果表明该预测控制方法较传统控制方式效果优越。