[發明專利]基于風光儲多能互補的采油井場直流微電網系統

在審

• 申請號: 202110402864.6
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN115207961A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 李景營;朱鐵軍;邢建軍;劉宏亮;丁立蘋;任曉勇;程雅雯;達珺;賓永峰;李恒東;宋昊
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石化集團勝利石油管理局有限公司新能源開發中心
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32;H02S10/12
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所(普通合伙) 37224
• 代理人: 崔曉艷

1.基于風光儲多能互補的采油井場直流微電網系統，其特征在于，該基于風光儲多能互補的采油井場直流微電網系統包括風力發電設備、太陽能光伏發電設備、儲能設備、直流母線、抽油機負荷和微電網控制系統，該風力發電設備連接于該直流母線，利用風力產生電能并傳輸給該直流母線，該太陽能光伏發電設備連接于該直流母線，利用太陽能產生電能并傳輸給該直流母線，該儲能設備連接于該直流母線，以儲備和提供電能，該抽油機負荷和該微電網控制系統分別耦接于該直流母線，該微電網控制系統采集該風力發電設備、該太陽能光伏發電設備、該儲能設備和該抽油機負荷的電信息，依據該抽油機負荷運行過程中上下沖程電流、功率的波動變化，產生用能態勢感知信號，調度控制該風力發電設備、該太陽能光伏發電設備、該儲能設備的輸出功率和輸入功率。

2.根據權利要求1所述的基于風光儲多能互補的采油井場直流微電網系統，其特征在于，該風力發電設備包括依次連接的風力發電機組、三相永磁同步發電機、第一AD/DC整流器和第一DC/DC穩壓模塊，以將風能轉換為電能傳送到該直流母線。

3.根據權利要求1所述的基于風光儲多能互補的采油井場直流微電網系統，其特征在于，該太陽能光伏發電設備包括太陽能光伏電池板和第二DC/DC穩壓模塊，以將太陽能轉換為電能傳送到該直流母線。

4.根據權利要求1所述的基于風光儲多能互補的采油井場直流微電網系統，其特征在于，該儲能設備包括儲能電池組和變流控制柜，以儲備該直流母線提供的電能，和向該直流母線提供電能。

5.根據權利要求1所述的基于風光儲多能互補的采油井場直流微電網系統，其特征在于，該基于風光儲多能互補的采油井場直流微電網系統還包括逆變器控制柜，該抽油機負荷通過該逆變器控制柜連接于該直流母線。

6.根據權利要求1所述的基于風光儲多能互補的采油井場直流微電網系統，其特征在于，該基于風光儲多能互補的采油井場直流微電網系統還包括應急模塊，該應急模塊連接于該直流母線，以在風光儲不足以支撐該直流母線電壓時提供電能。

7.根據權利要求6所述的基于風光儲多能互補的采油井場直流微電網系統，其特征在于，該應急模塊包括柴油發電機和第二AD/DC整流器，以向該直流母線提供電能。

8.根據權利要求6所述的基于風光儲多能互補的采油井場直流微電網系統，其特征在于，該微電網控制系統包括中心控制器和數字信號傳輸線纜，該數字信號傳輸線纜連接于該風力發電設備、該太陽能光伏發電設備、該儲能設備、該直流母線、該抽油機負荷和該應急模塊，該中心控制器通過該數字信號傳輸線纜采集該抽油機負荷運行變化的輸出功率曲線，形成用能態勢感知功率曲線，即為負載功率Qload預測曲線。

9.根據權利要求8所述的基于風光儲多能互補的采油井場直流微電網系統，其特征在于，該中心控制器通過該數字信號傳輸線纜采集該太陽能光伏發電設備的輸出功率Qout1,采集該風力發電設備的輸出功率Qout2，采集該儲能設備的能量儲存Q3。

10.根據權利要求9所述的基于風光儲多能互補的采油井場直流微電網系統，其特征在于，該中心控制器對采集到的數據進行對比，若Qout1+Qout2Qload，該中心控制器控制該直流母線電壓由該太陽能光伏發電設備和該風力發電設備支撐，同時為該儲能設備進行充電。

11.根據權利要求10所述的基于風光儲多能互補的采油井場直流微電網系統，其特征在于，當該風力發電設備、該太陽能光伏發電設備同時供電且該儲能設備滿能量時，該中心控制器啟動該風力發電設備中的風力發電機組的制動裝置，控制發電功率輸出Qout1+Qout2與負載功率Qload預測曲線維持穩定平衡。