[发明专利]一种可实现双模式运行的节能型油田注水装置及方法

权利要求书

1.一种可实现双模式运行的节能型油田注水装置，其特征在于，包括注水站、供电系统和就地控制器；

所述注水站经阀组、水泵及管网连接至注水井，所述水泵的输入端和输出端设置有压差检测装置；

所述供电系统包括可再生能源发电装置、蓄电池、双向直流斩波器和逆变器，所述可再生能源发电装置与所述蓄电池及所述双向直流斩波器电性连接，所述蓄电池及所述双向直流斩波器经所述逆变器与三相电网连接，且所述三相电网与驱动所述水泵的电机电性连接；

所述就地控制器与所述注水站、所述水泵、所述压差检测装置及所述供电系统连接。

2.根据权利要求1所述的可实现双模式运行的节能型油田注水装置，其特征在于：所述阀组包括控制阀和止回阀，所述注水站的输出端与所述控制阀的输入端连接，所述控制阀的输出端与所述止回阀的输入端连接，所述止回阀的输出端连接至注水井；

所述水泵的输入端与所述止回阀的输入端连接，所述水泵的输出端与所述止回阀的输出端连接。

3.根据权利要求1所述的可实现双模式运行的节能型油田注水装置，其特征在于：所述供电系统还包括超级电容；

所述可再生能源发电装置的高压端与所述双向直流斩波器的输入端相连，所述双向直流斩波器的输出端与所述蓄电池的正端相连、所述双向直流斩波器的输出端与所述超级电容的正端相连、所述双向直流斩波器的输出端与所述逆变器的直流侧正端相连，所述可再生能源发电装置的低压端与所述蓄电池的负端相连，所述可再生能源发电装置的低压端与所述超级电容的负端相连、所述可再生能源发电装置的低压端与所述逆变器的直流侧负端相连、所述逆变器的交流侧与三相电网相连。

4.根据权利要求1-3任一项所述的可实现双模式运行的节能型油田注水装置，其特征在于：所述注水站及所述就地控制器分别连接有无线网络通信装置，所述注水站及所述就地控制器通过所述无线网络通信装置无线连接。

5.根据权利要求1-3任一项所述的可实现双模式运行的节能型油田注水装置，其特征在于：所述可再生能源发电装置为太阳能电池板。

6.一种可实现双模式运行的节能型油田注水方法，可应用于权利要求1-5任一项所述的可实现双模式运行的节能型油田注水装置，其特征在于，包括：

当三相电网正常及蓄电池储电充足时，就地控制器控制注水站不对来水进行增压，通过电机驱动水泵实现来水就地增压；

当三相电网异常或蓄电池储电不足时，就地控制器控制注水站对来水进行增压。

7.根据权利要求6所述的可实现双模式运行的节能型油田注水方法，其特征在于，所述当三相电网正常及蓄电池储电充足时，就地控制器控制注水站不对来水进行增压，通过电机驱动水泵实现来水就地增压，包括：

就地控制器根据电网电压信息和直流母线信息判定三相电网正常或蓄电池储电是否充足；

当三相电网正常或蓄电池储电充足时，将逆变器投入运行，由可再生能源发电装置、蓄电池及三相电网为电机提供电能，并通过就地控制器发出就地控制信号；

当注水站接收到就地控制器发出的就地控制信号时，注水站中的增压装置停止运行，通过电机驱动水泵实现来水就地增压。

8.根据权利要求7所述的可实现双模式运行的节能型油田注水方法，其特征在于，所述当三相电网异常或蓄电池储电不足时，就地控制器控制注水站对来水进行增压，包括：

就地控制器根据电网电压信息和直流母线信息判定三相电网正常或蓄电池储电是否充足；

当三相电网异常或蓄电池储电不足时，将逆变器退出运行、电机停止运行，并通过就地控制器发出远程控制信号；

当注水站接收到就地控制器发出的远程控制信号时，注水站中的增压装置运行，对来水进行增压。

9.根据权利要求6-8任一项所述的可实现双模式运行的节能型油田注水方法，其特征在于，还包括：压差检测装置检测水泵的输入端和输出端之间的压差并反馈至就地控制器，就地控制器控制电机的转速。