抽油机能量回馈装置研究

发布时间：2018-02-10 06:17

  本文关键词： 抽油机 能量回馈 空间矢量脉冲宽度调制 电压电流双闭环控制　出处：《西安石油大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：油田系统中变频器驱动的抽油机电动机在运行时,有部分时间处于发电状态,产生的电能使变频器直流母线电压升高。传统的解决方案是在变频器直流母线侧加电阻,这种方法使电阻发热,变频器机箱温度升高,不利于变频器的可靠运行,而且还浪费了电能。因此,本文研究了一种能够将抽油机产生的电能回馈至电网的装置,以达到节能增效。论文完成的主要工作及取得的结果如下:1.针对逆变器控制环节的要求,对SPWM和SVPWM两种脉冲宽度调制方法的原理进行了深入分析,并进行了仿真和实验,结果表明,SVPWM直流电压利用率较高,谐波小,但是算法较复杂,不易于编程;而SPWM则与之相反。2.在采用SVPWM脉宽调制的控制方法的基础上,研究了电压闭环、电流闭环以及电压电流双闭环的控制原理。3.对抽油机能量回馈装置的主电路、滤波电路、信号调理电路、驱动电路等硬件电路的设计进行了详细介绍,并通过实验验证了硬件设计的正确性。4.详细介绍了SVPWM算法在TMS320F2812 MCU的实现过程,并给出了源程序代码和测试波形。证明了利用TMS320F2812 MCU实现SVPWM的优越性。
[Abstract]:In oil field system, the motor of pumping unit driven by inverter is in the state of power generation in part of time, and the electric energy produced makes the voltage of DC bus of inverter increase. The traditional solution is to add resistance to the DC bus side of inverter. This method causes the resistance to heat and the temperature of the converter box to rise, which is not conducive to the reliable operation of the converter and wastes electricity. Therefore, this paper studies a device that can feedback the electric energy generated by the pumping unit to the power grid. The main work and results are as follows: 1. According to the requirements of inverter control, the principle of two pulse width modulation methods, SPWM and SVPWM, are deeply analyzed, and the simulation and experiment are carried out. The results show that the DC voltage utilization ratio of SVPWM is high, the harmonic is small, but the algorithm is more complex and difficult to program, whereas SPWM is the opposite. 2. Based on the control method of SVPWM pulse width modulation, the closed loop voltage is studied. The main circuit, filter circuit, signal conditioning circuit, driving circuit and other hardware circuits of energy feedback device of pumping unit are introduced in detail. The correctness of the hardware design is verified by experiments. The realization of SVPWM algorithm in TMS320F2812 MCU is introduced in detail, and the source code and test waveform are given. The superiority of using TMS320F2812 MCU to realize SVPWM is proved.
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE933.1

【参考文献】

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本文编号：1499853