为了回馈再生能量,提高效率,可以采用能量回馈装置,将再生能量回馈电网。这样一来,系统就更复杂,投资也更高了。所谓能量回馈装置,其实就是一台有源逆变器。加装能量回馈单元的变频器,用户可根据油井的液位、压力确定抽油机的冲机、速度和产液量,降耗节能,提高泵效;使设备减少磨损,延长使用寿命,高效节能低成本,实现在最大节能状态下的自动化运行。但由于变频器和回馈装置的工作模式,使用能量回馈的方案对于电源端谐波污染很大,电网质量下降明显。
缺点:需要加装回馈装置,成本较高,且对电网污染很大。
四、RNB2000-U系列变频解决方案介绍
鉴于传统的变频改造方案的种种弊端,通过对悬梁式抽油机工艺的深入探究,采用基于悬梁式抽油机控制工艺的专用软件逻辑,采用能量与功率的双闭环控制,实现对输出频率的连续平滑调整,实现消除负转矩控制,来避免电机动能的回馈、避免母线电压过高。进而达到省去制动单元、省去能量回馈装置的目的,避免了传统变频改造方案的种种弊端。
本方案的核心控制思想是恒输出功率控制,变频器基于输出功率环恒定的PID控制模式,通过调整输出频率来实现恒输出功率控制,可以在满足冲次的前提下,有效降低平均输出功率,实现有效节能,以及保护抽油机机构装置。也就是说,变频器不需要设定特定的运行频率,实际输出频率通过PID闭环自动调节。下冲程时,由于负载由于惯量较大,同步转速低于电机转速时电机发电,变频器输出转矩为负,此时变频器自动提高输出频率消除负转矩避免电机处于发电状态。上冲程时,位能完全转换成动能,此时转速最高,惯量最大,电机减速进行上冲程动作,当转速较低时,变频器工作于恒输出功率的PID调节模式,此时变频器自动提高上冲程转速,完成上冲程动作。
通过整个控制过程可知,电机一直没有处于发电状态,因此无需加装制动单元和RBU回馈装置。同时,整个冲程过程中,下冲程慢,可以浸入更多的油;上冲程快,减少漏油量:大大提高了产油量。
优点:无需加装能量消耗或回馈装置,成本更低;且优化了采油工艺,整机效率大幅提高;变频器母线电压稳定,整机热耗低,整机稳定性更好。
关键参数设置如下:
五、RNB2000-U系列变频介绍
RNB2000-U变频器DSP控制系统,采用国内技术领先的无PG矢量控制技术,并配合多种保护方式,可应用于异步电机,提供优异的驱动性能。产品在风道设计,硬件配置,软件功能方面都极大的提升了客户易用性及环境适应性。
技术特点:
◆行业专用:基于游梁式抽油机控制工艺的软件逻辑,真正做到行业专用,方案领先。
◆高可靠性选型:关键器件均采用国内外知名品牌,元器件稳定性可靠有保障。
◆大冗余设计:通过严格计算与实验验证,关键元器件采用大裕量设计,以保证整机在油田恶劣环境下的长期稳定性。
◆优化的矢量控制:国内技术领先的无速度反馈矢量控制,低频扭矩大,转矩响应快。
◆软件限流限压功能:良好的电压、电流限制,有效进行关键控制参数限幅以降低变频器的故障风险。
◆环境适应性强:较高的整机过温点,独立的风道设计,加厚三防漆处理,更适合长期运行在油田户外场合。
◆转速追踪再起动功能:实现对旋转中的电机的无冲击平滑起动
◆自动电压调整功能:当电网电压变化时,能自动保持输出电压恒
◆全面的故障保护:过流、过压、欠压、过温、缺相、过载等保护功能
六、结束语
游梁式抽油机传统的变频应用模式因为种种弊端的存在,变频改造控制方案持续改进在所难免。上海雷诺尔科技股份有限公司以其独创性的控制方案必将引领行业方案的变革。同时,RNB2000-U系列变频器可靠的软硬件稳定性也注定了其必将为客户提供极具性价比的用户体验。