[发明专利]一种环境自适应油水分离电源设备及系统

说明书

本发明提供了一种环境自适应油水分离电源设备及系统，设备包括电源转换模块、工况采集模块以及控制模块，电源转换模块的输出端置于油水混合物中，所述工况采集单元与所述电源转换模块的输出端连接，所述控制模块与所述电源转换模块以及工况采集模块连接；该设备能够提供变频、变压和宽度可变的交流电压信号，并通过工况采集模块采集该交流电压信号，对该交流电压信号进行优化，达到最优控制，实现高效率的油水分离，响应速度快，特别适合复杂的油水环境。

技术领域

本发明涉及一种环境自适应油水分离电源设备及系统。

背景技术

当前在石油行业，原油中通常含有油包水型乳化液，需要根据水和油的密度差或化学性质不同，采用重力沉降或者添加其他化学制剂反应取出杂质完成油水的分离。基于目前的油水分离方案，油水分离不利会导致采油作业设备结垢严重，污油产量增加，含油废水处理难度显著增加的问题。

通过电脱水方式对油包水型乳化液进行破乳脱水，它的效率高、速度快，在各油田得到普遍应用。目前脱水电源实现方式主要依托低频大功率变压器实现，而破乳脱水过程对电压，频率，以及脉冲宽度较为敏感，因此现有的变压器不能满足需求。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中的变压器不能满足实际需求的问题，提出一种环境自适应油水分离电源设备及系统，能够调节用于脱水的信号的电压和频率，有效地对原油进行油水分离。

一种环境自适应油水分离电源设备，包括电源转换模块、工况采集模块以及控制模块；

所述电源转换模块的输出端置于油水混合物中，所述工况采集单元与所述电源转换模块的输出端连接，所述控制模块与所述电源转换模块以及工况采集模块连接；

所述控制模块用于接收油水分离请求信号，并根据所述油水分离请求信号生成油水分离控制信号并发送至所述电源转换模块，所述电源转换模块用于接收输入电压信号，并根据所述油水分离控制信号对所述输入电压信号进行转换处理，生成用于对油水混合物进行脱水处理的交流电压信号，所述工况采集模块用于采集所述交流电压信号并发送至所述控制模块，所述控制模块还用于对所述交流电压信号进行优化。

进一步地，所述控制模块还用于将所述交流电压信号与预先存储的标准交流电压信号进行比较与拟合，生成优化控制信号发送至所述电源转换模块，所述电源转换模块根据所述优化控制信号对所述交流电压信号进行优化。

进一步地，所述电源转换模块包括N个AC/DC电源模块和N个DC/AC程控电源，所述N个AC/DC电源模块的输入端并联，所述N个AC/DC电源模块的输出端分别与所述N个DC/AC程控电源的输入端连接，每个DC/AC程控电源包括正极输出端和负极输出端，其中第一个DC/AC程控电源的正极输出端和第N个DC/AC程控电源的负极输出端作为所述电源转换模块的输出端，其余的DC/AC程控电源的负极输出端和正极输出端依次串联，所述N个AC/DC电源模块以及N个DC/AC程控电源与所述控制模块连接；

所述N个AC/DC电源模块用于将输入电压信号转换成可程控的直流电压信号，所述N个DC/AC程控电源用于将所述直流电压信号转换为频率和宽度可调的交流电压信号。

进一步地，所述工况采集模块包括：频率采集模块、电压采集模块和电流采集模块；

所述频率采集模块、电压采集模块和电流采集模块分别与所述电源转换模块的输出端以及控制模块连接。

进一步地，所述AC/DC电源模块为英瑞达标准AC/DC电源模块。

进一步地，所述控制模块为TMS320F28335PGFA芯片。

进一步地，所述输入电压信号为380V交流电；每个AC/DC电源模块输出的可程控的直流电压信号的电压范围为200V-750V，所述N个DC/AC程控电源输出的交流电压信号的电压范围为2000V-4000V。