[发明专利]抽油机用电机微电网系统

说明书

一种抽油机用电机微电网系统，包括双绕组的抽油机电机，两套绕组电压等级可以调整，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。主要解决新能源在抽油机系统应用过程中的系统复杂和可靠性有限的问题。通过提出新的基于双绕组的微电网结构，提高风能和太阳能能源在抽油机系统中的可靠性、适应性和性价比。

技术领域

本发明属于抽油机技术领域，具体涉及一种抽油机用电机微电网系统，尤其涉及一种抽油机用风光互补双绕组电机微电网系统。

背景技术

抽油机，即油田抽油机，其是开采石油的一种机器设备，俗称“磕头机”。抽油机是有杆抽油系统中最主要举升设备。根据是否有游梁，可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。油田抽油机作为石油开采过程中的重要装备，在实际运行中需要消耗大量能源。虽然近年来，石油开采技术不断进步，从传统游梁式抽油机，曳引式抽油机、直线电机驱动抽油机、到螺杆泵式抽油机，以及潜油螺杆式抽油机，各种新式采油方法层出不穷。但是，无论采用何种采油方式，都离不开驱动电机和电能的消耗。目前油井抽油机的能量来源，主要有三种形式。第一种方式是采用柴油发动机或者其他内燃机进行现场分布式发电，自发自用，驱动井场电机和其他负荷；第二种方式是油田自建区域性发电厂，自行铺设配电线路到各个抽油机井场；第三种方式是直接从工业或民用电网取电。这三种主流的供电方式，几乎是目前全球所有抽油机的主流供电方法。近年来，随着新能源技术和商业成熟度的不断提高，风力发电、太阳能发电等新的发电形式也在不断完善我国的供电网络。除了通过大型风力发电厂和光伏发电厂的并网集中发电，再传输到终端用电设备，还有采用分布式风能或太阳能发电的供配电模式。尤其对于地理位置比较偏远，远离生活区，并且比较分散的供电终端，这种分布式风光发电的方式具有明显优势。一方面，由于不需要依赖供电线路的铺设，因此在布置上更加灵活；另一方面，随着光伏和小风电的成本大幅度下降，一次性投入和发电成本方面，已经具备大批量推广的基础。因此，综合利用太阳能和风能进行互补式发电，解决偏远和离散型点式终端的用电问题，已经在诸如海岛、牧场、偏远哨所、野外移动作业等场景取得十分广泛的商业化推广。在油田抽油机领域，利用风能或者光伏发电，为井场提供辅助供电，从而节约用电成本的技术，国内也在小范围试点和推广过程中。

目前风力发电和光伏发电在油田抽油机场景的推广，目前主要存在如下几种技术路线。

路线1：建立区域集中风力发电厂或太阳能发电厂，并铺设输变电线路到区域内分散的抽油机井场。这种技术路线的好处是，能够集中建设资源，当抽油机井场相对分布集中时，供配电线路投入相对较少，同时在征地和建设方面，更加集中。当然缺点就是，如果井场分布较为分散，供配电线路投资大，占用沿途土地资源。如图1所示即为路线1的发输变电系统架构。