基于联合调度的抽油机群控系统能耗特征分析

刘沛津，程 铭

(西安建筑科技大学，陕西 西安 710055)

1 引言

抽油机是油田生产的重要设备，但它的平衡能力较差，导致抽油机的能耗增多，采油成本也随之升高。抽油机群控系统是一种先进的油井变频节能技术改造方法，可以有效解决油井控制中成本价格高昂、耗电较多的问题，在油田生产中拥有极高的应用价值[1-2]。分析抽油机在群控系统操作下的能耗特征，对抽油机高效运转与节能降耗工作的有效推进具有极强的现实意义。

相关学者的研究成果有，任旭虎等[3]提出基于共直流母线的丛式井群监控系统设计，采用变频技术实现抽油机多模式运行，利用共直流母线技术共享集中抽油机供电与发电，完成多油井的节能效果。王义龙等[4]研究了用于游梁式抽油机电动机系统能耗分析的实用模型，以磁链方程为基础推导出计及能耗的抽油机标准形式微分方程，结合曲柄的运动等相关方程构件能耗分析模型，得到了抽油机损耗数据的分布情况。

由于抽油机群的个体存在不同差异，难以准确分析抽油机群控系统的能耗特征，进而导致机器因功率过高而产生较多损耗。为此，提出一种基于联合调度的抽油机群控系统能耗特征分析方法。采用公共直流母线控制系统与若干个变频终端，设计抽油机群控系统框架；把数据流及传输性能限制作为收敛条件，构建贴合系统特性与需求的整数线性规划问题模型；采用进程代数语言(Communication Sequential Process，CSP)描述系统构件和连接件动态行为，实现抽油机群控系统能耗特征的解析。……