一种油田抽油机专用节能型滤波补偿能量回馈装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种油田抽油机专用节能型滤波补偿能量回馈装置，包括电网，及通过输入电抗器和电网连接的整流桥，及通过直流母线与整流桥电连接的油田抽油机变频器；还包括IGBT结构的SVG；所述SVG其直流输入端通过熔断器电连接到直流母线上；所述SVG其逆变交流输出端通过输出电抗器直接并联在电网上；所述SVG其检测器电连接到输入电抗器和电网之间。本实用新型专利技术的油田抽油机专用节能型滤波补偿能量回馈装置，通过SVG进行逆变能量回馈，同时完成电网的滤波补偿，消除谐波；发出相应的无功谐波电流和回馈有功电流，实现动态母线能量回馈及无功谐波补偿目的。

A special energy-saving filter compensation energy feedback device for oil field pumping unit

The utility model discloses a special energy-saving filter compensation energy feedback device for oil field pumping unit, which comprises a power grid, a rectifier bridge connected with the power grid through an input reactor, an oil field pumping unit frequency converter electrically connected with the rectifier bridge through a DC bus, an SVG with IGBT structure, a DC input end of the SVG electrically connected to the DC bus through a fuse, and an inverse of the SVG The AC output terminal of the transformer is directly connected to the power grid in parallel through the output reactor; the detector of the SVG is electrically connected between the input reactor and the power grid. The special energy-saving filter compensation energy feedback device of the oil field pumping unit of the utility model performs the inverter energy feedback through SVG, completes the filter compensation of the power grid at the same time, eliminates the harmonics, emits the corresponding reactive harmonic current and the feedback active current, and realizes the purpose of dynamic bus energy feedback and reactive harmonic compensation.

【技术实现步骤摘要】
一种油田抽油机专用节能型滤波补偿能量回馈装置
本技术涉及一种滤波补偿能量回馈装置，具体涉及一种油田抽油机专用节能型滤波补偿能量回馈装置，属于滤波补偿能量回馈装置

技术介绍
四象限变频器具有能量双向流动的功能，既能吸收电网能量来驱动电机，也能将电机制动工作下产生的能量送回电网；如何有效的将电机发电时产生的能量送回电网，是很多公司研究的课题；目前大多公司采用软件控制方式来实现能量回馈电网，这种方式速度较慢，而且可靠性较差；为此，中国专利申请号：201320066009.3，公开了一种变频器能量回馈电网的控制电路，它包括对母线电压进行转换的转换电路，以及采集相进线电压的同步信号采集电路；将转换电路输出的希望回馈能量值和同步信号采集电路输出的希望回馈能量相位进行叠加滤波后，得到希望回馈电流值；将希望回馈电流值和实际采集的进线电流值送入比较器中，比较器的输出量经驱动电路控制功率器件上下桥壁的通断；本技术根据直流母线电压确定希望回馈的能量，希望回馈的能量与实际进线电流叠加后，通过再经驱动电路，分别驱动功率模块的上下桥壁，实现能量回馈；因此，该电路可根据超限母线电压的大小来控制回馈的能力，具有电路简单，响应快速，可靠性高的特点；但由于变频器的工作，与抽油机连接的电网势必会产生谐波污染问题；上述技术方案无法解决谐波问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提出了一种油田抽油机专用节能型滤波补偿能量回馈装置，SVG发出相应的无功谐波电流和回馈有功电流，实现动态母线能量回馈及无功谐波补偿目的。本技术的油田抽油机专用节能型滤波补偿能量回馈装置，包括电网，及通过输入电抗器和电网连接的整流桥，及通过直流母线与整流桥电连接的油田抽油机变频器；将SVG通过电抗器直接并联在电网上，正负母线接到变频器的直流母线，通过SVG调整交流侧输出电压的相位和幅值或者直接控制其交流侧输出电流，使逆变电路发出相应的无功谐波电流和回馈有功电流，实现动态母线能量回馈及无功谐波补偿目的；SVG是比较成熟的静止无功发生器，由三个基本功能模块构成：检测模块、控制运算模块及补偿输出模块；其工作原理为由外部CT检测系统获取电流信息，然后经由控制芯片分析出当前的电流信息、如PF、S、Q；然后由控制器给出补偿的驱动信号，最后由电力电子逆变电路组成的逆变回路（补偿输出模块）发出补偿电流；SVG静止无功发生器采用可关断电力电子器件（IGBT）组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流；迅速吸收或者发出所需的无功功率，实现快速动态调节无功的目的；作为有源型补偿装置，不仅可以跟踪冲击型负载的冲击电压电流，而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿；其供电源直接通过油田抽油机其变频器的直流母线进行供电；同时将直流母线上的超阈值电压回馈到电网中，回馈电网的电流或电压为标准频率正弦波；其电路结构具体如下：包括SVG；所述SVG其直流输入端通过熔断器电连接到直流母线上；所述SVG其逆变交流输出端通过输出电抗器直接并联在电网上；所述SVG其检测器电连接到输入电抗器和电网之间；通过SVG根据现场需求，设置进线电压阈值，超过阈值时，SVG进入到恒压模式，即将直流母线上超阈值电流（电机制动工作下产生的能量）通过逆变器逆变为标准频率正弦波回馈到电网中；当其进入到正常电压阈值后，此时SVG进入到电压无功综合控制，SVG根据检测器采集的电流信息，给出补偿的驱动信号，逆变回路发出补偿电流；桥式电路交流侧输出电流的幅值和相位，迅速吸收或者发出所需的无功功率，实现快速动态调节无功的目的；本技术的油田抽油机专用节能型滤波补偿能量回馈装置，采用规格如下：输入线电压380V（-40%~+20%）,补偿范围为容性感性连续可调，全响应使劲≤7.8ms，干接点EPO/DI/DO，通信接口为RS232/RS485/ETHERNET/GPRS，工作温度-45℃~﹢55℃，模块重量20KG~46KG，且采用智能风冷方式，其为有源电能质量补偿装置，APF30~150A，采用三相四线制，结构为机架式，带集中监控屏。作为优选，所述SVG其检测器为电流互感器。本技术与现有技术相比较，本技术的油田抽油机专用节能型滤波补偿能量回馈装置具有以下优点：通过SVG进行逆变能量回馈，同时完成电网的滤波补偿，消除谐波；发出相应的无功谐波电流和回馈有功电流，实现动态母线能量回馈及无功谐波补偿目的。附图说明图1为本技术的实施例1结构示意图。具体实施方式实施例1：如图1所示，本技术的油田抽油机专用节能型滤波补偿能量回馈装置，包括电网UVW，及通过输入电抗器PF1和电网连接的整流桥DN，及通过直流母线Z与整流桥电连接的油田抽油机变频器；将SVG通过电抗器直接并联在电网上，正负母线接到变频器的直流母线，通过SVG调整交流侧输出电压的相位和幅值或者直接控制其交流侧输出电流，使逆变电路发出相应的无功谐波电流和回馈有功电流，实现动态母线能量回馈及无功谐波补偿目的；SVG是比较成熟的静止无功发生器，由三个基本功能模块构成：检测模块、控制运算模块及补偿输出模块；其工作原理为由外部CT检测系统获取电流信息，然后经由控制芯片分析出当前的电流信息、如PF、S、Q；然后由控制器给出补偿的驱动信号，最后由电力电子逆变电路组成的逆变回路（补偿输出模块）发出补偿电流；SVG静止无功发生器采用可关断电力电子器件（IGBT）组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流；迅速吸收或者发出所需的无功功率，实现快速动态调节无功的目的；作为有源型补偿装置，不仅可以跟踪冲击型负载的冲击电压电流，而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿；其供电源直接通过油田抽油机其变频器的直流母线进行供电；同时将直流母线上的超阈值电压回馈到电网中，回馈电网的电流或电压为标准频率正弦波；其电路结构具体如下：包括SVG；所述SVG其直流输入端通过熔断器电连接到直流母线上；所述SVG其逆变交流输出端通过输出电抗器PF2直接并联在电网UVW上；所述SVG其检测器CT电连接到输入电抗器PF1和电网UVW之间；通过SVG根据现场需求，设置进线电压阈值，超过阈值时，SVG进入到恒压模式，即将直流母线上超阈值电流（电机制动工作下产生的能量）通过逆变器逆变为标准频率正弦波回馈到电网中；当其进入到正常电压阈值后，此时SVG进入到电压无功综合控制，SVG根据检测器采集的电流信息，给出补偿的驱动信号，逆变回路发出补偿电流；桥式电路交流侧输出电流的幅值和相位，迅速吸收或者发出所需的无功功率，实现快速动态调节无功的目的；所述SVG其检测器CT为电流互感器。本技术的油田抽油机专用节能型滤波补偿能量回馈装置，采用规格如下：输入线电压380V（-40%~+20%）,补偿范围为容性感性连续可调，全响应使劲≤7.8ms，干接点EPO/DI/DO，通信接口为RS232/RS485/ETHERNET/G本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油田抽油机专用节能型滤波补偿能量回馈装置，包括电网，及通过输入电抗器和电网连接的整流桥，及通过直流母线与整流桥电连接的油田抽油机变频器；其特征在于：还包括IGBT结构的SVG；所述SVG其直流输入端通过熔断器电连接到直流母线上；所述SVG其逆变交流输出端通过输出电抗器直接并联在电网上；所述SVG其检测器电连接到输入电抗器和电网之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种油田抽油机专用节能型滤波补偿能量回馈装置，包括电网，及通过输入电抗器和电网连接的整流桥，及通过直流母线与整流桥电连接的油田抽油机变频器；其特征在于：还包括IGBT结构的SVG；所述SVG其直流输入端通过熔断器电连接到直流母线上；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦金星，
申请(专利权)人：山东邦世电气有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37