Том 336 № 4 (2025)
DOI https://doi.org/10.18799/24131830/2025/4/4718
Энергоэффективное управление группой штанговых глубинных насосных установок
Актуальность. Работа электропривода штанговых глубинных насосных установок характеризуется периодическим изменением нагрузки, что в пределах группы независимых электроприводов куста скважин может вызвать значительные колебания мощности в питающей сети. Для снижения пиковых нагрузок в сети, имеющих в таких системах случайный характер, на кусте скважин, оборудованных регулируемым электроприводом штанговых глубинных насосных установок, предлагается организовать синхронизированное управление насосными установками. Рассмотрено несколько подходов к отработке алгоритмов энергоэффективного управления, а также проведения опытно-промышленных испытаний электроприводов технологических машин и механизмов, к которым относится штанговая глубинная насосная установка, таких как компьютерное моделирование, моделирование динамики системы с использованием HIL- и PHIL-симуляторов и другие методы. На заключительном этапе отработки системы управления в представленной работе использован электромеханический испытательный стенд, позволивший апробировать предлагаемый алгоритм управления в лабораторных условиях. Цель. Синтез системы энергоэффективного управления группой электроприводов штанговых глубинных насосных установок, обеспечивающей снижение колебаний потребляемой мощности в электрической сети при периодически изменяющейся нагрузке. Методы. Математическое и компьютерное моделирование в реальном времени, физическое моделирование на базе испытательного стенда. Результаты и выводы. Повышение качества напряжения электросети, к которой подключена группа регулируемых электроприводов штанговых глубинных насосных установок, можно достичь непрерывной регистрацией потребляемой активной мощности каждого электропривода, последующим расчётом оптимальных фаз регистрируемых сигналов каждой установки относительно базовой и корректировкой текущего углового положения вала каждого электропривода для достижения расчётной величины оптимальной фазы потребляемой мощности.
Ключевые слова:
электропривод, штанговая глубинная насосная установка, нефтедобыча, испытательный стенд, алгоритмы управления, моделирование нагрузки
