周期性势能负载下电机变频-调压综合节能控制策略
2021-05-22王建元王智文
微特电机 2021年5期
王建元,王智文,李 白
(东北电力大学 电气工程学院,吉林 132012)
0 引 言
在油田广泛应用的游梁式抽油机是一种典型的周期性变工况势能负载,在一个周期中抽油机电机的运行工况在重载电动、发电[1]以及空载或轻载之间大幅度变化,导致电机平均功率通常不足其额定功率的1/3。此外,抽油机起动时所需转矩较大,所配置的电机的额定功率显著大于实际运行功率,减少“大马拉小车”现象导致的电能浪费至关重要。
针对上述问题,工业和学术界开展了大量的研究工作。文献[2]针对抽油机系统负荷与工况变化幅度较大的情况,基于新的损耗划分方式和计算方法,以总损耗最小为目标函数,对调压节能的效果进行了仿真与实测。文献[3]在考虑抽油机悬点载荷成分及四连杆机构运动规律的基础上,结合电机损耗特性,提出对抽油机电机的供电模式进行分段控制的节能技术。文献[4]针对变频控制游梁式抽油机系统,建立了适用于变频控制模式下的仿真模型,在这一基础上,对实时频率进行了优化设计,并对现场应用效果进行了评价。文献[5]在标准井和生产井上对抽油机变频运行与工频运行进行现场实验,并对节能效果进行了综合评价。文献[6]提出断续供电控制方法,在电机处于空载及发电工况期间对其进行“断电”处理。以上文献对节能机制、控制策略的有效性进行了详细论述,但仍然存在以下问题亟待解决:在应用最优调压控制时,不能动态调节抽油机频次及上下冲程速度,以适应油井实际工况;……
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