一種發(fā)電機智能并網(wǎng)控制方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電控鉆機發(fā)電機組智能化控制領域，尤其涉及一種發(fā)電機智能并網(wǎng)控制方法及裝置。
【背景技術】
[0002]在對電控鉆機供電時，發(fā)電機并網(wǎng)控制柜大多采用人工控制的方式，因此必須配有專業(yè)人員在電控房內進行實時監(jiān)控。在機組并網(wǎng)時，需要專業(yè)人員手動實現(xiàn)并網(wǎng)，由于電控房內人員無法準確判斷當前所需功率，所投入的功率往往留有很大余量，過剩的多臺機組長期投入發(fā)電，造成了能源的浪費和設備的磨損；并且當某臺機組出現(xiàn)故障時，工作人員無法第一時間切入備用機組并切除故障機組，造成停工停產(chǎn)，甚至會影響整臺鉆機的工作。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明提供了一種發(fā)電機智能并網(wǎng)控制方法，能夠預判功率使用情況并自動調整發(fā)電機并網(wǎng)機組數(shù)量，從而實現(xiàn)發(fā)電機組的智能化管理，降低能耗和機組的磨損度；還可以在工作機組發(fā)生故障時，第一時間投入備用機組并切除故障機組，從而保證打井作業(yè)正常進行；本發(fā)明同時提供了用于實現(xiàn)此方法的裝置。
[0004]為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案實現(xiàn):
[0005]一種發(fā)電機智能并網(wǎng)控制方法，包括如下步驟:
[0006]1)PLC控制器通過現(xiàn)場通訊總線讀取司鉆操作臺主控系統(tǒng)工作參數(shù)和發(fā)電機綜合控制器中的發(fā)電機工作參數(shù)；
[0007]2)PLC控制器將所讀取的發(fā)電機工作參數(shù)與PLC控制器中的設定值進行比較，判斷發(fā)電機是否存在故障，若有故障，轉入并網(wǎng)投切控制程序，投入備用機組后切除故障機組；
[0008]3)PLC控制器將讀取的當前消耗總功率根據(jù)裕量系數(shù)進行放大，結合當前并網(wǎng)機組數(shù)量，與當前能夠輸出的最大功率進行比較，判斷當前投入發(fā)電機是否可以滿足當前功率要求，確定是否需要并入備用機組；
[0009]4)PLC控制器將讀取的當前司鉆操作狀態(tài)，結合所處鉆井工藝步驟，預估出下一時刻功率要求，根據(jù)裕量系數(shù)放大后與當前能夠輸出的最大功率對比，將結果送至并網(wǎng)投切控制程序，確定是否投入或切除發(fā)電機組。
[0010]所述司鉆操作臺主控系統(tǒng)工作參數(shù)包括當前并網(wǎng)工作機組數(shù)量、當前消耗總功率、司鉆當前操作狀態(tài)和所處鉆井工藝步驟；所述發(fā)電機工作參數(shù)包括每臺發(fā)電機的電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、總功率和功率因數(shù)。
[0011]只有在步驟4)才可以切斷正常工作的發(fā)電機組。
[0012]用于實現(xiàn)一種發(fā)電機智能并網(wǎng)控制方法的裝置，包括:
[0013]發(fā)電機綜合控制器，用于采集發(fā)電機工作參數(shù)，包括每臺發(fā)電機的電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、總功率和功率因數(shù)，并對發(fā)電機的工作狀態(tài)實施控制；
[0014]PLC控制器，用于對采集的數(shù)據(jù)進行分析處理，并向發(fā)電機綜合控制器下達投/切命令；
[0015]現(xiàn)場通訊總線，用于將采集到的司鉆操作臺主控系統(tǒng)工作參數(shù)和發(fā)電機工作參數(shù)傳輸?shù)絇LC控制器；
[0016]現(xiàn)場控制總線:用于將PLC控制器下達的投/切命令傳輸?shù)桨l(fā)電機綜合控制器；
[0017]所述發(fā)電機綜合控制器與多個發(fā)電機組一一對應連接，PLC控制器的輸入端通過現(xiàn)場通訊總線連接發(fā)電機綜合控制器和司鉆操作臺主控系統(tǒng)的輸出端，PLC控制器的輸出端通過現(xiàn)場控制總線連接發(fā)電機綜合控制器的輸入端。
[0018]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0019]I)能夠預判功率使用情況并自動調整發(fā)電機并網(wǎng)機組數(shù)量，從而實現(xiàn)發(fā)電機組的智能化管理，降低能耗和機組的磨損度；
[0020]2)在工作機組發(fā)生故障時，第一時間投入備用機組并切除故障機組，從而保證打井作業(yè)正常進行，有利于縮短鉆機故障維修時間，提高打井效率；
[0021]3)發(fā)電機組投切速度快，投切及時，安全，可靠。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明所述裝置的結構示意圖。
[0023]圖2是本發(fā)明的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步說明:
[0025]見圖2，是本發(fā)明的工作流程圖。本發(fā)明一種發(fā)電機智能并網(wǎng)控制方法，包括如下步驟:
[0026]1)PLC控制器通過現(xiàn)場通訊總線讀取司鉆操作臺主控系統(tǒng)工作參數(shù)和發(fā)電機綜合控制器中的發(fā)電機工作參數(shù)；
[0027]2)PLC控制器將所讀取的發(fā)電機工作參數(shù)與PLC控制器中的設定值進行比較，判斷發(fā)電機是否存在故障，若有故障，轉入并網(wǎng)投切控制程序，投入備用機組后切除故障機組；
[0028]3)PLC控制器將讀取的當前消耗總功率根據(jù)裕量系數(shù)進行放大，結合當前并網(wǎng)機組數(shù)量，與當前能夠輸出的最大功率進行比較，判斷當前投入發(fā)電機是否可以滿足當前功率要求，確定是否需要并入備用機組；
[0029]4)PLC控制器將讀取的當前司鉆操作狀態(tài)，結合所處鉆井工藝步驟，預估出下一時刻功率要求，根據(jù)裕量系數(shù)放大后與當前能夠輸出的最大功率對比，將結果送至并網(wǎng)投切控制程序，確定是否投入或切除發(fā)電機組。
[0030]所述司鉆操作臺主控系統(tǒng)工作參數(shù)包括當前并網(wǎng)工作機組數(shù)量、當前消耗總功率、司鉆當前操作狀態(tài)和所處鉆井工藝步驟；所述發(fā)電機工作參數(shù)包括每臺發(fā)電機的電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、總功率和功率因數(shù)。
[0031]只有在步驟4)才可以切斷正常工作的發(fā)電機組。
[0032]見圖1，是本發(fā)明所述裝置的結構示意圖，本發(fā)明所述一種發(fā)電機智能并網(wǎng)控制裝置，包括:
[0033]發(fā)電機綜合控制器，用于采集發(fā)電機工作參數(shù)，包括每臺發(fā)電機的電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、總功率和功率因數(shù)，并對發(fā)電機的工作狀態(tài)實施控制；
[0034]PLC控制器，用于對采集的數(shù)據(jù)進行分析處理，并向發(fā)電機綜合控制器下達投/切命令；
[0035]現(xiàn)場通訊總線，用于將采集到的司鉆操作臺主控系統(tǒng)工作參數(shù)和發(fā)電機工作參數(shù)傳輸?shù)絇LC控制器；
[0036]現(xiàn)場控制總線:用于將PLC控制器下達的投/切命令傳輸?shù)桨l(fā)電機綜合控制器；
[0037]所述發(fā)電機綜合控制器與多個發(fā)電機組一一對應連接，PLC控制器的輸入端通過現(xiàn)場通訊總線連接發(fā)電機綜合控制器和司鉆操作臺主控系統(tǒng)的輸出端，PLC控制器的輸出端通過現(xiàn)場控制總線連接發(fā)電機綜合控制器的輸入端。
[0038]本發(fā)明所述一種發(fā)電機智能并網(wǎng)控制方法的工作流程是一個循環(huán)過程，在每一個工作流程中，PLC控制器都需要采集大量數(shù)據(jù)，包括當前并網(wǎng)工作機組數(shù)量，當前消耗的總功率，每臺機組的電壓、電流、頻率等信息以及司鉆當前操作狀態(tài)和所處鉆井工作步驟等數(shù)據(jù)。并且在每個流程中，會有三次數(shù)據(jù)判斷。
[0039]第一次數(shù)據(jù)判斷，用于判斷發(fā)電機是否有故障存在，PLC控制器通過采集發(fā)電機的電壓、電流、頻率并結合發(fā)電機綜合控制器的報警信息，判斷發(fā)電機是否存在故障，目的在與快速切除故障機組，實現(xiàn)鉆機動力系統(tǒng)的安全持續(xù)運行。若有故障，轉入并網(wǎng)投切控制程序，投入備用機組后切除故障機組。此時，人員可以在鉆機人在工作時，維修故障機組，提高鉆井效率。若無故障，則轉入第二次數(shù)據(jù)判斷。
[0040]第二次數(shù)據(jù)判斷，用于判斷當前投入發(fā)電機是否可以滿足當前功率要求，PLC控制器通過采集當前并網(wǎng)機組數(shù)量以及當前消耗的總功率，在將當前消耗的總功率根據(jù)裕量系數(shù)進行放大，在與當前能夠輸出的最大功率進行比較，確定是否需要并入備用機組。
[0041]第三次數(shù)據(jù)判斷，用于判斷當前能夠輸出的最大功率是否能夠滿足下一時刻的功率要求，PLC控制器根據(jù)當前司鉆操作狀態(tài)，結合鉆井工藝步驟，預估出下一時刻功率要求，根據(jù)裕量系數(shù)放大后與當前能夠輸出的最大功率對比，將結果送至并網(wǎng)投切控制程序，并網(wǎng)投切控制程序根據(jù)此數(shù)據(jù)，確定投入或切除發(fā)電機組。
[0042]在整個控制流程中，只有在第三次數(shù)據(jù)判斷可以切除正常工作機組，目的在于保證鉆機動力系統(tǒng)電力充足。
[0043]本發(fā)明在實現(xiàn)智能化投切發(fā)電機的同時，保證電力能夠滿足鉆機每一時刻的功率要求，節(jié)能降耗，保證鉆機系統(tǒng)的安全穩(wěn)定持續(xù)的運行。
【主權項】
1.一種發(fā)電機智能并網(wǎng)控制方法，其特征在于，包括如下步驟: DPLC控制器通過現(xiàn)場通訊總線讀取司鉆操作臺主控系統(tǒng)工作參數(shù)和發(fā)電機綜合控制器中的發(fā)電機工作參數(shù)； 2)PLC控制器將所讀取的發(fā)電機工作參數(shù)與PLC控制器中的設定值進行比較，判斷發(fā)電機是否存在故障，若有故障，轉入并網(wǎng)投切控制程序，投入備用機組后切除故障機組； 3)PLC控制器將讀取的當前消耗總功率根據(jù)裕量系數(shù)進行放大，結合當前并網(wǎng)機組數(shù)量，與當前能夠輸出的最大功率進行比較，判斷當前投入發(fā)電機是否可以滿足當前功率要求，確定是否需要并入備用機組； 4)PLC控制器將讀取的當前司鉆操作狀態(tài)，結合所處鉆井工藝步驟，預估出下一時刻功率要求，根據(jù)裕量系數(shù)放大后與當前能夠輸出的最大功率對比，將結果送至并網(wǎng)投切控制程序，確定是否投入或切除發(fā)電機組。2.根據(jù)權利要求1所述的一種發(fā)電機智能并網(wǎng)控制方法，其特征在于，所述司鉆操作臺主控系統(tǒng)工作參數(shù)包括當前并網(wǎng)工作機組數(shù)量、當前消耗總功率、司鉆當前操作狀態(tài)和所處鉆井工藝步驟；所述發(fā)電機工作參數(shù)包括每臺發(fā)電機的電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、總功率和功率因數(shù)。3.根據(jù)權利要求1所述的一種發(fā)電機智能并網(wǎng)控制方法，其特征在于，只有在步驟4)才可以切斷正常工作的發(fā)電機組。4.用于實現(xiàn)權利要求1所述的一種發(fā)電機智能并網(wǎng)控制方法的裝置，其特征在于，包括: 發(fā)電機綜合控制器，用于采集發(fā)電機工作參數(shù)，包括每臺發(fā)電機的電壓、電流、頻率、有功功率、無功功率、總功率和功率因數(shù)，并對發(fā)電機的工作狀態(tài)實施控制； PLC控制器，用于對采集的數(shù)據(jù)進行分析處理，并向發(fā)電機綜合控制器下達投/切命令； 現(xiàn)場通訊總線，用于將采集到的司鉆操作臺主控系統(tǒng)工作參數(shù)和發(fā)電機工作參數(shù)傳輸?shù)絇LC控制器； 現(xiàn)場控制總線:用于將PLC控制器下達的投/切命令傳輸?shù)桨l(fā)電機綜合控制器； 所述發(fā)電機綜合控制器與多個發(fā)電機組一一對應連接，PLC控制器的輸入端通過現(xiàn)場通訊總線連接發(fā)電機綜合控制器和司鉆操作臺主控系統(tǒng)的輸出端，PLC控制器的輸出端通過現(xiàn)場控制總線連接發(fā)電機綜合控制器的輸入端。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種發(fā)電機智能并網(wǎng)控制方法及裝置，PLC控制器通過現(xiàn)場通訊總線讀取司鉆操作臺主控系統(tǒng)工作參數(shù)和發(fā)電機綜合控制器中的發(fā)電機工作參數(shù)；先判斷發(fā)電機是否存在故障以確定是否投入備用機組并切除故障機組；再判斷當前投入發(fā)電機是否可以滿足當前功率要求，以確定是否需要并入備用機組；最后預估下一時刻功率要求，確定是否投入或切除發(fā)電機組。本發(fā)明能夠預判功率使用情況并自動調整發(fā)電機并網(wǎng)機組數(shù)量，從而實現(xiàn)發(fā)電機組的智能化管理，降低能耗和機組的磨損度；還可以在工作機組發(fā)生故障時，第一時間投入備用機組并切除故障機組，從而保證打井作業(yè)正常進行。
【IPC分類】H02J3/38
【公開號】CN104901335
【申請?zhí)枴緾N201510305164
【發(fā)明人】李 東, 劉春友, 王政武, 姜慶玲, 許長征, 曲海成
【申請人】遼寧石油機械制造有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月5日