[發明專利]一種用于抽油機的儲能管理方法、系統和電子設備

有效

• 申請號: 202010430569.7
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111600322B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 陳三成
• 申請（專利權）人: 青島能蜂電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32
• 代理公司: 北京清誠知識產權代理有限公司 11691
• 代理人: 喬東峰

本發明提供了一種用于抽油機的儲能管理方法、系統和電子設備，所述方法包括：獲取儲能裝置的電池狀態信息；根據所確定的電池狀態信息，對所述儲能裝置進行充電或放電處理；對用于抽油機的電機進行實時監測，向主控制器返回電機運行相關信息和需求信息；基于所返回的電機運行信息和需求信息，所述主控制器對電機運行進行控制，并獲取由電機制動時回饋的能量；根據所述電機控制器的功率信息，確定可控ACDC模塊的提供功率，以控制所述儲能裝置的電量平衡。本發明的儲能管理方法能夠使電機制動時回饋的能量再利用，實現了更好的節能效果，還提高了設備功率因數。

技術領域

本發明涉及電化學儲能領域，具體涉及一種用于抽油機的儲能管理方法、系統和電子設備。

背景技術

近幾年永磁同步電動機已經在抽油機得到了大量的使用，分析研究證明，永磁同步電動機在抽油機上使用具有啟動轉矩大、效率高、功率因數高等優點。然而，由于特殊的抽油機工況，目前在抽油機用的永磁同步電動機大多為異步啟動永磁同步電機，這類電機具有啟動容易、控制簡單等諸多有點，但也存在特殊工況下能量浪費的缺點。

抽油機是石油開采的關鍵設備，異步啟動永磁同步電機驅動的抽油機存在抽油桿的應力無法在停機后釋放的問題，存在安全隱患。得益于電動機變頻調速控制技術的發展，變頻電動機在采油領域也得到一定應用，一定程度上能夠提高電機運行效率，但也存在很多問題。

例如，不控整流器輸入電流的諧波給電網造成了嚴重污染，特別是當大量變頻器接入電網時將會對電力系統中的用電設備造成嚴重的影響。具體包括如下問題：1)功率因數較低；2)電機的制動能量不能回饋至電網，只能通過制動電阻來消耗；3)直流電壓不可控。理論上四象限變頻器通過一個全控型的PWM整流器能夠克服上述缺點，但也存在電能計量方面的問題。

因此，有必要提供一種更節能且更有效的儲能管理方法。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種用于抽油機的儲能管理方法，所述儲能管理方法包括：獲取儲能裝置的電池狀態信息；根據所確定的電池狀態信息，對所述儲能裝置進行充電或放電處理；對用于抽油機的電機進行實時監測，向主控制器返回電機運行相關信息和需求信息；基于所返回的電機運行信息和需求信息，所述主控制器對電機運行進行控制，并獲取由電機制動時回饋的能量；根據所述電機控制器的功率信息，確定可控ACDC模塊的提供功率，以控制所述儲能裝置的電量平衡。

優選地，所述確定ACDC模塊的提供功率包括：根據電機控制器的實際消耗功率和實際饋電功率，計算可控ACDC模塊的提供功率。

優選地，所述管理所述儲能裝置的電量平衡包括：確定可控ACDC模塊要給所述儲能裝置補充的能量，在將電機在四象限運行一周作為抽油機的一個工作周期的情況下，根據所述電機在第一象限和第四象限的工作時間以及各工作時間內電機控制器的平均電壓和電流，計算所述要給所述儲能裝置補充的能量。

優選地，所述方法包括：設定可控ACDC模塊的提供功率的閾值，在所確定的可控ACDC模塊的提供功率大于等于所述閾值的情況下，對儲能裝置中的能量平衡進行控制。

優選地，所述方法包括：在所確定的可控ACDC模塊的提供功率小于所述閾值的情況下，向所述主控制器發出警報信息，所述主控制器作出相應控制動作。

優選地，在監測到所述儲能裝置的電池剩余量不足或電壓不夠的情況下，向可控ACDC模塊發送報文，以給所述儲能裝置進行充電處理。

優選地，所述向主控制器返回電機運行相關信息和需求信息包括：所述電機控制器向主控制器發送電機的工作模式、轉矩需求、轉速需求或報警信息。

優選地，所述獲取該儲能裝置的電池狀態信息包括：所述儲能裝置的電池能量管理裝置獲取每個電池組的電池狀態，并進行電池剩余電量估算、電池能量均衡判斷或電池故障分析診斷，并實時與可控ACDC模塊進行數據交互。