[发明专利]网电动力修井机储能控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种网电动力修井机储能控制系统，包括井场电网、井场变压器，井场电网输送的高压电经井场变压器后，接入修井机，其特征是：

所述井场电网（1）、井场变压器（2）、动力系统（3）、作业工作单元（4）依次连接；

所述动力系统（3）为网电动力修井机提供旋转动力，安装在修井机自行底盘上；

所述作业工作单元（4）将动力系统所输出的旋转动力转变为直线起下动力，用于完成网电动力修井机的起下作业，由修井机自行底盘携带，现场安装后开始工作；

所述动力系统（3）包括动力控制单元（5）、储能单元（6）、动力单元（7），其中：

所述动力控制单元（5）与井场变压器（2）相连接，将井场电能接入；

所述动力控制单元（5）用于控制储能单元（6）以及动力单元（7），动力单元（7）驱动作业工作单元（4）工作，从而完成修井作业。

2.根据权利要求1所述网电动力修井机储能控制系统，其特征是：所述储能单元（6）为能量储存元件，具体能量形式包括电能或液压；当动力系统（3）为电驱动形式时，储能单元（6）是蓄电池和超级电容；当动力系统（3）为液压驱动形式时，储能单元（6）是液压蓄能器。

3.一种权利要求1所述网电动力修井机储能控制系统的控制方法，其步骤是：

步骤A，设定网电动力修井机储能控制系统的直流侧电压的动作设定值V₀；

步骤B，将动力控制单元（5）实时监测的直流侧电压值V₁与动作设定值V₀进行比较，确定动力单元（7）是否处于工作状态；

步骤C，当实测直流侧电压值≥动作设定值时，即：V₁≥V₀，动力单元（7）处于非工作状态，动力控制单元（5）将自动开启储能单元（6）充电模式，将网电电源的能量转入储能单元（6）中；在储能单元（6）充满电之后，动力控制单元（5）自动关闭储能单元（6）充电功能；

步骤D，当直流侧电压值＜动作设定值时，即：V₁＜V₀，动力系统（3）的动力单元（7）处于工作状态，在动力控制单元（5）控制下，由网电电源的能量供给动力单元（7），同时监测直流侧的电压值；动力控制单元（5）将自动开启储能单元（6）放电模式，由网电电源和储能单元（6）同时为动力单元（7）提供电能；

步骤E，当实测直流侧电压值≥动作设定值时，即：V₁≥V₀，动力单元（7）处于非工作状态，动力控制单元（5）将再次自动开启储能单元（6）充电模式，将网电电源的能量转入储能单元（6）中；在储能单元（6）充满电之后，动力控制单元（5）自动关闭储能单元（6）充电功能；

步骤F，充电完成后，动力控制单元（5）将自动关闭储能单元（6）的充电功能，准备下一个工作循环；

根据修井的下放、提升、卸扣作业需求，步骤B-步骤F循环往复，直至完成修井作业，工作结束。

4.根据权利要求3所述网电动力修井机储能控制系统的控制方法，其特征是：所述直流侧电压的动作设定值V₀根据直流侧电压确定，直流侧电压为井场标准动力电压乘以直流侧电压系数。

5.根据权利要求4所述网电动力修井机储能控制系统的控制方法，其特征是：当所述井场标准动力电压为380V时，直流侧电压系数为。

6.根据权利要求5所述网电动力修井机储能控制系统的控制方法，其特征是：所述动力单元（7）工作状态是指修井机处于提升过程；所述动力单元（7）非工作状态是指修井机处于下放或者是卸扣过程。

7.根据权利要求6所述网电动力修井机储能控制系统的控制方法，其特征是：所述步骤C为修井机的下放作业过程；所述步骤D为修井机的提升作业过程；所述步骤E为修井机的卸扣和/或下放作业过程。