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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電控鉆機發(fā)電機組智能化控制領(lǐng)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(shù)】
[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(nèi)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(nèi)人員無法準(zhǔn)確判斷當(dāng)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(shè)備的磨損；并且當(dāng)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?xí)绊懻_鉆機的工作。

【發(fā)明內(nèi)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(yù)判功率使用情況并自動調(diào)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(shù)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(shè)定值進行比較，判斷發(fā)電機是否存在故障，若有故障，轉(zhuǎn)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(dāng)前消耗總功率根據(jù)裕量系數(shù)進行放大，結(jié)合當(dāng)前并網(wǎng)機組數(shù)量，與當(dāng)前能夠輸出的最大功率進行比較，判斷當(dāng)前投入發(fā)電機是否可以滿足當(dāng)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(dāng)前司鉆操作狀態(tài)，結(jié)合所處鉆井工藝步驟，預(yù)估出下一時刻功率要求，根據(jù)裕量系數(shù)放大后與當(dāng)前能夠輸出的最大功率對比，將結(jié)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(dāng)前并網(wǎng)工作機組數(shù)量、當(dāng)前消耗總功率、司鉆當(dāng)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(yīng)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(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0019]I)能夠預(yù)判功率使用情況并自動調(diào)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(jié)構(gòu)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(jié)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(shè)定值進行比較，判斷發(fā)電機是否存在故障，若有故障，轉(zhuǎn)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(dāng)前消耗總功率根據(jù)裕量系數(shù)進行放大，結(jié)合當(dāng)前并網(wǎng)機組數(shù)量，與當(dāng)前能夠輸出的最大功率進行比較，判斷當(dāng)前投入發(fā)電機是否可以滿足當(dāng)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(dāng)前司鉆操作狀態(tài)，結(jié)合所處鉆井工藝步驟，預(yù)估出下一時刻功率要求，根據(jù)裕量系數(shù)放大后與當(dāng)前能夠輸出的最大功率對比，將結(jié)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(dāng)前并網(wǎng)工作機組數(shù)量、當(dāng)前消耗總功率、司鉆當(dāng)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(jié)構(gòu)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(yīng)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(dāng)前并網(wǎng)工作機組數(shù)量，當(dāng)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(dāng)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(jié)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(dāng)前投入發(fā)電機是否可以滿足當(dāng)前功率要求，PLC控制器通過采集當(dāng)前并網(wǎng)機組數(shù)量以及當(dāng)前消耗的總功率，在將當(dāng)前消耗的總功率根據(jù)裕量系數(shù)進行放大，在與當(dāng)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(dāng)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(dāng)前司鉆操作狀態(tài)，結(jié)合鉆井工藝步驟，預(yù)估出下一時刻功率要求，根據(jù)裕量系數(shù)放大后與當(dāng)前能夠輸出的最大功率對比，將結(jié)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(quán)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(shè)定值進行比較，判斷發(fā)電機是否存在故障，若有故障，轉(zhuǎn)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(dāng)前消耗總功率根據(jù)裕量系數(shù)進行放大，結(jié)合當(dāng)前并網(wǎng)機組數(shù)量，與當(dāng)前能夠輸出的最大功率進行比較，判斷當(dāng)前投入發(fā)電機是否可以滿足當(dāng)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(dāng)前司鉆操作狀態(tài)，結(jié)合所處鉆井工藝步驟，預(yù)估出下一時刻功率要求，根據(jù)裕量系數(shù)放大后與當(dāng)前能夠輸出的最大功率對比，將結(jié)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(quán)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(dāng)前并網(wǎng)工作機組數(shù)量、當(dāng)前消耗總功率、司鉆當(dāng)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(quán)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(quán)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(yīng)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(dāng)前投入發(fā)電機是否可以滿足當(dāng)前功率要求，以確定是否需要并入備用機組；最后預(yù)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(yù)判功率使用情況并自動調(diào)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