為了回饋再生能量，提高效率，可以采用能量回饋裝置，將再生能量回饋電網(wǎng)。這樣一來，系統(tǒng)就更復(fù)雜，投資也更高了。所謂能量回饋裝置，其實(shí)就是一臺(tái)有源逆變器。加裝能量回饋單元的變頻器，用戶可根據(jù)油井的液位、壓力確定抽油機(jī)的沖機(jī)、速度和產(chǎn)液量，降耗節(jié)能，提高泵效；使設(shè)備減少磨損，延長使用壽命，高效節(jié)能低成本，實(shí)現(xiàn)在最大節(jié)能狀態(tài)下的自動(dòng)化運(yùn)行。但由于變頻器和回饋裝置的工作模式，使用能量回饋的方案對(duì)于電源端諧波污染很大，電網(wǎng)質(zhì)量下降明顯。

缺點(diǎn)：需要加裝回饋裝置，成本較高，且對(duì)電網(wǎng)污染很大。

四、RNB2000-U系列變頻解決方案介紹

鑒于傳統(tǒng)的變頻改造方案的種種弊端，通過對(duì)懸梁式抽油機(jī)工藝的深入探究，采用基于懸梁式抽油機(jī)控制工藝的專用軟件邏輯，采用能量與功率的雙閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出頻率的連續(xù)平滑調(diào)整，實(shí)現(xiàn)消除負(fù)轉(zhuǎn)矩控制，來避免電機(jī)動(dòng)能的回饋、避免母線電壓過高。進(jìn)而達(dá)到省去制動(dòng)單元、省去能量回饋裝置的目的，避免了傳統(tǒng)變頻改造方案的種種弊端。

本方案的核心控制思想是恒輸出功率控制，變頻器基于輸出功率環(huán)恒定的PID控制模式，通過調(diào)整輸出頻率來實(shí)現(xiàn)恒輸出功率控制，可以在滿足沖次的前提下，有效降低平均輸出功率，實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能，以及保護(hù)抽油機(jī)機(jī)構(gòu)裝置。也就是說，變頻器不需要設(shè)定特定的運(yùn)行頻率，實(shí)際輸出頻率通過PID閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)。下沖程時(shí)，由于負(fù)載由于慣量較大，同步轉(zhuǎn)速低于電機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)電機(jī)發(fā)電，變頻器輸出轉(zhuǎn)矩為負(fù)，此時(shí)變頻器自動(dòng)提高輸出頻率消除負(fù)轉(zhuǎn)矩避免電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)。上沖程時(shí)，位能完全轉(zhuǎn)換成動(dòng)能，此時(shí)轉(zhuǎn)速最高，慣量最大，電機(jī)減速進(jìn)行上沖程動(dòng)作，當(dāng)轉(zhuǎn)速較低時(shí)，變頻器工作于恒輸出功率的PID調(diào)節(jié)模式，此時(shí)變頻器自動(dòng)提高上沖程轉(zhuǎn)速，完成上沖程動(dòng)作。

通過整個(gè)控制過程可知，電機(jī)一直沒有處于發(fā)電狀態(tài)，因此無需加裝制動(dòng)單元和RBU回饋裝置。同時(shí)，整個(gè)沖程過程中，下沖程慢，可以浸入更多的油；上沖程快，減少漏油量：大大提高了產(chǎn)油量。

優(yōu)點(diǎn)：無需加裝能量消耗或回饋裝置，成本更低；且優(yōu)化了采油工藝，整機(jī)效率大幅提高；變頻器母線電壓穩(wěn)定，整機(jī)熱耗低，整機(jī)穩(wěn)定性更好。

關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置如下：

五、RNB2000-U系列變頻介紹

RNB2000-U變頻器DSP控制系統(tǒng)，采用國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的無PG矢量控制技術(shù)，并配合多種保護(hù)方式，可應(yīng)用于異步電機(jī)，提供優(yōu)異的驅(qū)動(dòng)性能。產(chǎn)品在風(fēng)道設(shè)計(jì)，硬件配置，軟件功能方面都極大的提升了客戶易用性及環(huán)境適應(yīng)性。

技術(shù)特點(diǎn)：

◆行業(yè)專用：基于游梁式抽油機(jī)控制工藝的軟件邏輯，真正做到行業(yè)專用，方案領(lǐng)先。

◆高可靠性選型：關(guān)鍵器件均采用國內(nèi)外知名品牌，元器件穩(wěn)定性可靠有保障。

◆大冗余設(shè)計(jì)：通過嚴(yán)格計(jì)算與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，關(guān)鍵元器件采用大裕量設(shè)計(jì)，以保證整機(jī)在油田惡劣環(huán)境下的長期穩(wěn)定性。

◆優(yōu)化的矢量控制：國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的無速度反饋矢量控制，低頻扭矩大，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快。

◆軟件限流限壓功能：良好的電壓、電流限制，有效進(jìn)行關(guān)鍵控制參數(shù)限幅以降低變頻器的故障風(fēng)險(xiǎn)。

◆環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)：較高的整機(jī)過溫點(diǎn)，獨(dú)立的風(fēng)道設(shè)計(jì)，加厚三防漆處理，更適合長期運(yùn)行在油田戶外場合。

◆轉(zhuǎn)速追蹤再起動(dòng)功能：實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)中的電機(jī)的無沖擊平滑起動(dòng)

◆自動(dòng)電壓調(diào)整功能：當(dāng)電網(wǎng)電壓變化時(shí)，能自動(dòng)保持輸出電壓恒

◆全面的故障保護(hù)：過流、過壓、欠壓、過溫、缺相、過載等保護(hù)功能

六、結(jié)束語

游梁式抽油機(jī)傳統(tǒng)的變頻應(yīng)用模式因?yàn)榉N種弊端的存在，變頻改造控制方案持續(xù)改進(jìn)在所難免。上海雷諾爾科技股份有限公司以其獨(dú)創(chuàng)性的控制方案必將引領(lǐng)行業(yè)方案的變革。同時(shí)，RNB2000-U系列變頻器可靠的軟硬件穩(wěn)定性也注定了其必將為客戶提供極具性價(jià)比的用戶體驗(yàn)。