[实用新型]一种抽油机变频群控互馈节能系统

说明书

【技术领域】

本实用新型属于抽油机技术领域，具体涉及一种抽油机共直流母线群控节能技术，尤其涉及双向AC/DC电能互馈节能系统。

【背景技术】

传统抽油机控制系统，通过交流低压配电总柜，输送到各抽油机驱动柜，一般多AC-AC变频驱动控制。油田抽油机属于势能负载，变频器驱动抽油机向上提升时消耗电能，抽油机处于耗能状态，而抽油机下降时会产生再生电能，此时变频器驱动系统的直流侧电压会升高。为了抑制变频器直流侧电压的升高，采取制动电阻消耗再生电能，导致大量再生电能被发热电阻浪费掉，且每一台变频器均需外挂制动单元，造成电能的大量浪费，损耗大，功率因数低。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提出了一种节能效果佳，系统结构简单的抽油机变频群控互馈节能系统，用于回收和利用制动电机产生的再生电能。

本实用新型采用以下技术方案：

一种抽油机变频群控互馈节能系统，包括双向AC/DC装置，所述双向AC/DC装置一端连接三相配电电网，另一端连接多个变频逆变装置，每个所述变频逆变装置连接一个抽油机，用于对所述抽油机的再生电能进行互馈共享及循环利用。

进一步的，所述双向AC/DC装置与所述变频逆变装置通过共直流母线连接，多个所述变频逆变装置并联设置在所述共直流母线上。

进一步的，所述双向AC/DC装置采用全控型器件，并连接有控制器用于控制其导通或关断的。

进一步的，所述控制器为绝缘栅双极型晶体管。

进一步的，所述双向AC/DC装置的功率因数大于0.99。

进一步的，所述双向AC/DC装置的谐波含量小于5％。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本系统将多台变频逆变装置共直流母线连接群控抽油机，降低了变压器容量，使抽油机再生电能的部分或全部直接利用，实现电能的循环利用；抽油机瞬时发电功率大于耗电功率时，超出部分电能可由双向AC/DC装置直接反馈至电网，无需外加能量回馈及耗能型泄放装置，实现电能回馈节能；

进一步的，双向AC/DC装置谐波含量小于5％，功率因数达到0.99以上，无需外加无功补偿及有源滤波设备，对电网影响较小。

综上所述，本系统结构简单、再生电能被完全吸收及利用，无需匹配及调度复杂工况下抽油机状态，节能效果佳。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

【附图说明】

图1为本实用新型的系统结构图。

【具体实施方式】

请参阅图1所示，本实用新型公开了一种抽油机变频群控互馈节能系统，主要包含双向AC/DC装置，以及多台变频逆变装置共直流母线系统，所述双向AC/DC装置一端连接三相配电电网，另一端连接多个变频逆变装置，每个所述变频逆变装置连接一个抽油机，用于对所述抽油机的再生电能进行互馈共享及循环利用。

所述双向AC/DC装置与所述变频逆变装置通过共直流母线连接，多个所述变频逆变装置并联设置在所述共直流母线上。所述的控制器用于控制双向AC/DC装置的输出品质，即DC 侧电压稳定性，AC侧电流快速跟随性，AC侧电流为正弦波，能够实现电能的双向传输。

每个抽油机的变频逆变装置均连接在同一直流母线上，每个抽油机的变频逆变装置将直流母线上的直流电转变为电压频率可调的交流电来供给抽油机，因为各个油井冲程冲次不同步，有的在提升消耗能量，有的在下降倒发电能量，变频逆变装置自动检测直流母线上的电压，使同一直流母线上的各抽油机倒发电能量与电机消耗能量保持平衡。

本群控互馈节能系统，通过多台变频逆变装置共直流母线系统，可使发电状态抽油机再生电能被耗能状态抽油机部分吸收利用，抽油机群控系统中瞬时发电功率大于耗电功率时，超出电能部分可自动由双向AC/DC装置回馈至电网，无需外加其他回馈及泄能装置，双向AC/DC装置功率因数接近1，无需外加无功补偿及有源滤波设备。

基于上述原理，本系统方案中，双向AC/DC装置，采用全控型IGBT实现AC/DC的双向电能转换，设计双向AC/DC装置控制系统及SVPWM控制算法，使得谐波含量小于5％，功率因数达0.99以上，当共直流母线电压升高，电能自动反馈至三相电网，且对电网影响很小。