[發明專利]抽油機用電機微電網系統

有效

• 申請號: 202011507242.1
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112653119B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 李慶旭;江華;洪建明;姜順虎
• 申請（專利權）人: 南京歐陸電氣股份有限公司
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02J7/35;H02P25/18;H02P29/028;H02P25/02
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 張勵

1.一種抽油機用電機微電網系統，其特征在于，包括：

雙繞組的抽油機電機，兩套繞組電壓等級調整，根據風光互補發電系統電壓進行匹配；

所述雙繞組的抽油機電機的1#繞組與作為電機控制器的逆變器電連接，所述雙繞組的抽油機電機的2#繞組通過接觸器與工頻電網電連接，所述工頻電網還與作為電機控制器的逆變器電連接以此來把相序信號發送到作為電機控制器的逆變器中；

在所述風光互補發電系統方面，其包括光伏發電面板矩陣與光伏發電控制器，根據電壓等級和功率需求，調整光伏面板單元的串并聯拓撲，實現電壓和功率的最優匹配；與此同時，風力發電機輸出的三相交流電經過AC/DC整流模塊和風力發電機控制器，輸出直流電壓，并與光伏發電輸出的直流電壓進行匯流，匯流后輸出連接逆變器；在匯流母線上設置儲能電池或超級電容，對風光發電的電能進行存儲；

根據風能、太陽能和抽油機井況的變化，系統有4種工作模式，具體如下：

工作模式1：逆變器+抽油機電機的1#繞組單獨工作，工頻運行；此時，太陽能和風能發電功率能夠滿足抽油機電機工作需要，或者電池存儲電能能夠滿足抽油機電機全部工作需要，并且抽油機電機不需要調速運行，只需要50Hz工頻供電即可滿足井況需要；抽油機的2#繞組不工作，對應接觸器斷開；

工作模式2：逆變器+抽油機電機1#繞組單獨工作，變頻運行；此時，太陽能和風能發電功率能夠滿足抽油機電機工作需要，或者電池存儲電能能夠滿足抽油機電機全部工作需要，并且由于井況需要，抽油機電機需要變頻調速運行，不再工作在工頻50Hz，而是工作在0-50Hz之間，或者50Hz以上的某一頻率和轉速；

工作模式3：工頻380V電網通過接觸器單獨給抽油機電機2#繞組單獨供電，工頻運行；

在抽油機電機啟動、過載或其他極端工況下，風光互補供電的抽油機電機1#繞組提供的扭矩和功率不足，或者發生故障的情況下，由工頻電網供電的2#繞組單獨驅動抽油機電機；

工作模式4:風光互補發電對應的1#繞組和工頻380V電網對應的2#繞組同時工作；當1#繞組對應的回路正常，但是輸出功率不足的情況下，需要2#繞組接入電網，兩套繞組同時工作；此時，為了保證兩套繞組驅動的同步性，需要采集工頻電網三相電壓信號，通過相序和相位識別，控制兩套繞組的切入時機。

2.根據權利要求1所述的抽油機用電機微電網系統，其特征在于，所述風光發電產生的直流電壓輸出給作為電機控制器的逆變器，經過PWM調制，逆變電壓輸入給抽油機電機的1#繞組；工頻380V電壓經過接觸器輸出給抽油機電機2#繞組，與此同時，工頻電網三相電壓和相序信息輸出給逆變器控制單元。