[发明专利]带直流微网与势能回收的钻/修井机储能电控系统

摘要

本发明关于一种带直流微网与势能回收的钻/修井机储能电控系统，其应用于石油钻/修井机，包括多个SCR整流器，多个SCR整流器的交流进线电源为不同种类的电源，该些不同种类的电源在直流侧并网，并且优先输出市电电网；双向DC/DC模块，双向DC/DC模块对储能电容快速大功率充放电；储能电容；VFD逆变单元；能量回馈单元；网络通讯设备，网络通讯设备自动识别和分配当前需要充电或放电的功率和能量大小。本发明实现不同种类的交流电源在直流侧并网；实现直流微网中清洁电源(如市电电网)优先输出；实现势能回收和能量分配；实现储能电容大功率快速充放电；保证钻/修井作业效率，提高响应速度，避免对电网的冲击。

主权项

一种带直流微网与势能回收的钻/修井机储能电控系统，其特征在于，其应用于石油钻/修井机，包括：多个SCR整流器，每一SCR整流器包括：交流进线电源、第一主控制器、触发放大电路、第一采样电路、第一监控单元、以及功率单元组件，第一采样电路连接于功率单元组件的直流输出端与第一主控制器之间，并将从直流输出端采集的电压和电流信号经A/D转换反馈给第一主控制器，第一监控单元分别连接交流进线电源和DP总线，将交流进线电源信息传输到DP总线上，第一主控制器依次连接触发放大电路、功率单元组件，功率单元组件的输入端与交流进线电源连接、其输出端与公共直流母线连接，其中，多个SCR整流器的交流进线电源为不同种类的电源，该些不同种类的电源在直流侧并网，并且优先输出市电电网；双向DC/DC模块，其包括：第二主控制器、上位机、第二采样电路、以及第二IGBT功率单元组件，第二采样电路与第二IGBT功率单元组件连接，第二主控制器分别与第二采样电路、第二IGBT功率单元组件、上位机、DP总线连接，第二IBGT功率单元组件的高压侧与公共直流母线连接，双向DC/DC模块对储能电容快速大功率充放电；储能电容，其包括：超级电容模组、CMS模块，超级电容模组与双向DC/DC模块的第二IGBT功率单元组件的低压侧连接，CMS模块的采样回路与超级电容模组连接，CMS模块还和DP总线连接；VFD逆变单元，其包括第三主控制器、第三采样电路、第三IGBT功率单元组件、制动单元、速度编码器、以及绞车电机，第三主控制器分别与第三采样电路、第三IGBT功率单元组件、DP总线连接，第三采样电路与第三IGBT功率单元组件连接，制动单元分别与第三IGBT功率单元组件、公共直流母线连接，速度编码器分别与第三采样电路、绞车电机连接，第三IGBT功率单元组件的输出端与绞车电机连接；能量回馈单元，其包括：第四主控制器、IGBT逆变模块组件、相序检测器、第四采样电路、配电负载、隔离变压器，第四主控制器分别与IGBT逆变模块组件、相序检测器、第四采样电路、DP总线连接，相序检测器与配电负载的供电电源连接，第四采样电路与配电负载连接，IGBT逆变模块组件的输入端与公共直流母线连接，IGBT逆变模块组件的输出端依次连接隔离变压器、配电负载，所述多个SCR整流器的交流进线电源电气联锁后与配电负载连接；以及网络通讯设备，其包括：PLC模块、工控机、辅助控制模块，PLC模块分别与工控机、辅助控制模块、DP总线连接，辅助控制模块与绞车传感器连接，网络通讯设备自动识别和分配当前需要充电或放电的功率和能量大小。