[发明专利]抽油机用电机微电网系统

权利要求书

1.一种抽油机用电机微电网系统，其特征在于，包括：

双绕组的抽油机电机，两套绕组电压等级调整，根据风光互补发电系统电压进行匹配；

所述双绕组的抽油机电机的1#绕组与作为电机控制器的逆变器电连接，所述双绕组的抽油机电机的2#绕组通过接触器与工频电网电连接，所述工频电网还与作为电机控制器的逆变器电连接以此来把相序信号发送到作为电机控制器的逆变器中；

在所述风光互补发电系统方面，其包括光伏发电面板矩阵与光伏发电控制器，根据电压等级和功率需求，调整光伏面板单元的串并联拓扑，实现电压和功率的最优匹配；与此同时，风力发电机输出的三相交流电经过AC/DC整流模块和风力发电机控制器，输出直流电压，并与光伏发电输出的直流电压进行汇流，汇流后输出连接逆变器；在汇流母线上设置储能电池或超级电容，对风光发电的电能进行存储；

根据风能、太阳能和抽油机井况的变化，系统有4种工作模式，具体如下：

工作模式1：逆变器+抽油机电机的1#绕组单独工作，工频运行；此时，太阳能和风能发电功率能够满足抽油机电机工作需要，或者电池存储电能能够满足抽油机电机全部工作需要，并且抽油机电机不需要调速运行，只需要50Hz工频供电即可满足井况需要；抽油机的2#绕组不工作，对应接触器断开；

工作模式2：逆变器+抽油机电机1#绕组单独工作，变频运行；此时，太阳能和风能发电功率能够满足抽油机电机工作需要，或者电池存储电能能够满足抽油机电机全部工作需要，并且由于井况需要，抽油机电机需要变频调速运行，不再工作在工频50Hz，而是工作在0-50Hz之间，或者50Hz以上的某一频率和转速；

工作模式3：工频380V电网通过接触器单独给抽油机电机2#绕组单独供电，工频运行；

在抽油机电机启动、过载或其他极端工况下，风光互补供电的抽油机电机1#绕组提供的扭矩和功率不足，或者发生故障的情况下，由工频电网供电的2#绕组单独驱动抽油机电机；

工作模式4:风光互补发电对应的1#绕组和工频380V电网对应的2#绕组同时工作；当1#绕组对应的回路正常，但是输出功率不足的情况下，需要2#绕组接入电网，两套绕组同时工作；此时，为了保证两套绕组驱动的同步性，需要采集工频电网三相电压信号，通过相序和相位识别，控制两套绕组的切入时机。

2.根据权利要求1所述的抽油机用电机微电网系统，其特征在于，所述风光发电产生的直流电压输出给作为电机控制器的逆变器，经过PWM调制，逆变电压输入给抽油机电机的1#绕组；工频380V电压经过接触器输出给抽油机电机2#绕组，与此同时，工频电网三相电压和相序信息输出给逆变器控制单元。