[发明专利]一种用于在油田抽油机中的节能控制方法及系统

权利要求书

1.一种用于在油田抽油机中的节能控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.获取第一数据；

b.根据所述第一数据生成抽油机的示功图信息；

c.根据所述示功图信息输出节能方案信息。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第一数据包括如下任一种或任多种数据：

-抽油机的固定机械参数；

-抽油机的电动机的固定电气参数；以及

-抽油机的电动机的运行数据，

其中，所述步骤a包括如下任一个或任多个步骤：

-获取抽油机的固定机械参数；

-获取所述电动机的固定电气参数；以及

-在抽油机运行中获取所述电动机定子电流及电压数据。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述步骤b包括如下步骤：

b1.根据所述第一数据确定第二数据，其中，所述第二数据包括如下数据中的任一种或任多种数据：

-电动机实时电功率；

-电动机实时电功率效率；

-电动机实时转矩；以及

-电动机实时转速；

b2.根据所述第一数据和第二数据确定实时抽油机光杆位移和抽油机光杆负荷；

b3.根据所述抽油机光杆位移和抽油机光杆负荷确定所述示功图信息。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述步骤b1包括如下步骤：

b11.对所述电动机定子电流i、电压u进行αβ变换得到i_αi_β、u_αu_β，然后再进行dq变换得到i_di_q、u_du_q；通过如下公式得到转矩T_em：

Tem=32npLmLrψriq,]]>

其中，磁链L_r为转子电感，L_m为定子电感，R为定子电阻，σ为总漏感系数，n_p为级对数；

转速ω通过如下公式得到：

ω=60f1np-LmiqLrψr*,]]>

其中f₁为电动机当前频率，为给定磁链，

所述步骤b2包括如下步骤：

b21.通过如下公式得到光杆位移S：

S=SmPR‾,]]>

其中S_m为光杆最大冲程，为曲柄转角θ时的光杆位置占光杆最大冲程S_m的比例ψ＝360-α-[β++θ+θ₀]，θ＝ωt，α＝360-[β+ψ+θ+θ₀]，其中，AO为游梁前臂长度，OB为游梁后臂长度，BD为连杆长度，DE为曲柄长度，OE为游梁中心点到曲柄中心点距离，α为连杆与曲柄夹角，β为连杆与游梁后臂夹角，θ为与转速有关的曲柄夹角，θ₀为曲柄在12点钟位置时与梁柄中心点连线的夹角，ψ为梁柄中心点连线与游梁后臂之间夹角，DE为曲柄平衡半径；

光杆负载P通过如下公式得到：

P=KTemT+B+QR′+qr′sin(θ+γ)T,]]>

其中，K为电动机转矩与曲柄净转矩系数，B为抽油机结构不平衡度，Q为曲柄平衡块重，R′为曲柄平衡块平均质心距离，q为曲柄总重，r′为曲柄质心距离，γ为曲柄平衡臂的偏斜角，为扭矩系数，

所述步骤b3包括如下步骤：

b31.根据所述抽油机光杆位移S和光杆负荷P得到所述示功图信息。