潜油电泵机组静止同步补偿器控制算法研究

于 浩

（大庆油田力神泵业有限公司采办部，黑龙江 大庆 163311）

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潜油电泵机组是一种非常重要的机械采油设备，在大庆油田约有电泵井1 500口，占机械采油井总数的5%，产液量占总产液量的20%～30%。潜油电泵机组具有排量范围大、采油速度快、检泵周期长、自动化控制程度高、操作简便等优点，但同时也是油田主要的能耗设备之一。机组配套的潜油电机一般为三相鼠笼型异步感应电机，实际使用中功率因数大多在0.7～0.75之间，功率因数偏低，无功功率消耗大。为了降低电泵机组消耗的无功功率，提高潜油电泵系统的功率因数，降低线损，达到节能的目的，对潜油电泵机组进行末端无功补偿是一种很实用的方式，因此对潜油电泵机组的无功补偿方法进行研究是很有必要的。

目前应用于潜油电泵机组末端无功补偿的方式主要是晶闸管投切容器（Thyristor switched container，TSC）型。这种无功补偿方式是将大容量的无功补偿电容器组安放于电泵机组的地面控制柜中，通过检测机组的无功电流或功率因数由中心控制器控制电容器组的投切，晶闸管起到交流开关的作用，由于TSC需要多组补偿电容器，设备的体积较大，并且需要选择在晶闸管两端电压为零的时刻对电容器组进行投切控制，主电路的硬件结构和控制算法都较为复杂，限制了这种无功补偿方式的推广应用。而静止同步补偿器（STATCOM），采用自换相变流的桥式逆变电路进行动态的无功功率补偿，所用电容元件小，它既能发出无功功率，又能吸收无功功率，比TSC的调节速度更快、运行范围更宽，装置体积相对较小，综合考虑系统的复杂性和经济性，这种无功补偿方式更适用于潜油电泵机组，是潜油电泵机组无功补偿技术的重要发展方向。……