区域油井动态无功补偿技术的研究及应用

摘要

抽油机负载是油田配电系统中的主要用电负载，也是决定整个配电网功率因数的关键。由于其驱动电机在实际运行中负载率和工作效率不高，致使油区配电系统的功率因数偏低，增加了电能的损耗。目前普遍采用对单台抽油机进行的固定电容器补偿的方式提高油田配电网的功率因数。
　　 本课题针对抽油机传统固定无功补偿系统存在的问题，设计了一种新型低压动态无功补偿智能控制系统。论文详细分析了游梁式抽油机的负载特性，确定了以变压器的低压侧为动态补偿点的技术方案。本文设计的抽油机动态无功补偿装置以Motorla的16位数字信号处理器DSP56F803为控制核心，集数据采集、快速计算和复杂控制为一体，采用快速傅立叶变换的算法计算无功需求量，实时监测配电系统的谐波状况，根据计算所得到的无功功率按照模糊控制策略进行电容器组的投切，完成无功补偿，解决了传统控制投切机构的反复投切振荡问题。
　　 通过对该动态无功补偿装置的现场测试，证明了该无功控制器运行稳定可靠，节能效果明显。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章前言

1.1本课题研究的目的和意义

1.2无功补偿技术研究的背景和现状

1.3本课题的研究内容和主要工作

第2章抽油机动态无功补偿的原理

2.1游梁式抽油机装置简介

2.2游梁式抽油机负载特性分析

2.3游梁式抽油机无功补偿的目的

2.4无功补偿的基本原理

第3章抽油机动态无功补偿装置硬件设计

3.1常用无功补偿装置的介绍

3.1.1投切电容器组

3.1.2静止无功补偿装置(SVC)

3.1.3静止无功发生器(SVG)

3.2控制系统总体框图

3.3硬件电路的设计

3.3.1数字信号处理器(DSP)简介

3.3.2控制器的基本功能与结构

3.3.3交流采样电路

3.3.4电容投切控制电路

3.3.5数据显示单元

3.3.6通讯单元

3.3.7键盘接口

3.4硬件抗干扰设计

第4章抽油机动态无功补偿装置的软件实现

4.1主程序的设计

4.2信号采集模块

4.3参数计算模块

4.3.1离散傅立叶变换

4.3.2参数的计算

4.4投切控制模块

4.4.1控制方式的选择

4.4.2控制策略的选择

4.5数据显示模块

4.6软件抗干扰措施

第5章现场测试及结果分析

5.1动态无功补偿装置的现场测试与分析

5.2经济效益分析

第6章结论

参考文献

附录

发表的论文和取得的成果

致谢