[发明专利]一种光伏与燃气互补发电直流驱动抽油机系统

说明书

本发明涉及一种光伏与燃气互补发电直流驱动抽油机系统，采用直流电机替代传统的交流电机，有效解决了启动过程中电流过大的问题。燃气发电机可以利用液化石油气、天然气和煤层气等多种气体。在煤层气井生产初期产气量小时可利用液化石油气、天然气发电；在煤层气井产量稳定后燃气发电机利用煤层气发电。解决现有煤层气井供电中成本高、电源点难以保证和占用耕地的问题，在煤层气井场就地发电，省去布线和电源点选择过程，无需额外占用耕地，具有良好的扩充性和灵活性，安全可靠，实用性强。

技术领域

本发明涉及煤层气开发技术领域，具体涉及一种光伏与燃气互补发电直流驱动抽油机系统。

背景技术

煤层气开发过程中，“电网”构建是必要条件之一，但由于地理条件的限制，煤层气井多分布在崇山峻岭之间，没有现成的输电网络可用，因此需要生产单位自行布线，然后寻找合适的电源点接入市电，这种供电模式存在以下三点弊端：

前期布线成本高。经过核算，目前的综合布线成本是高压线40万元/公里，低压线20万元/公里，平均30万元/公里，单井布线费用约15万元，达到气井总投资的6%左右。此外，布线工程还受到地理、天气等因素的制约，产生一定的时间成本。

电源点难以保证。布好线之后不能及时找到电源点，导致不能供电。有的项目甚至在布线之后两年才找到合适的电源点，大大减缓了开发进度。

可能占用耕地。供输电设施往往需占用耕地。

因此，急需开发一种新型的煤层气井场供电模式。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提出一种光伏与燃气互补发电直流驱动抽油机系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种光伏与燃气互补发电直流驱动抽油机系统，包括：光伏板阵、光伏控制器、综合控制柜、直流电机、燃气发电机及蓄电池；其中，光伏板阵连接光伏控制器，光伏控制器连接综合控制柜和蓄电池，综合控制柜连接燃气发电机和直流电机，燃气发电机连接光伏控制器，直流电机连接至抽油机；综合控制连接蓄电池，通过判断蓄电池的实时电量情况，确定通过蓄电池或直流电机向抽油机供电。

其中，综合控制柜实时监测光伏板阵的供电情况，及蓄电池的剩余电量，并设定蓄电池的电量阈值；

当监测到蓄电池的剩余电量大于第一阈值，且光伏板阵供电充足时，接通抽油机和光伏板阵的连接通路，通过光伏板阵向抽油机供电；

当监测到蓄电池的剩余电量大于第一阈值，且光伏板阵供电不足时，接通抽油机和蓄电池的连接通路，通过蓄电池向抽油机供电；

当监测到蓄电池的剩余电量介于第一阈值和第二阈值之间，且光伏板阵供电充足时，接通抽油机和光伏板阵的连接通路，通过光伏板阵向抽油机供电，同时接通蓄电池和光伏板阵的连接通路，通过光伏板阵向蓄电池充电；

当监测到蓄电池的剩余电量介于第一阈值和第二阈值之间，且光伏板阵供电不足时，接通抽油机和蓄电池的连接通路，通过蓄电池向抽油机供电；

当监测到蓄电池的剩余电量小于第二阈值，且光伏板阵供电充足时，接通抽油机和光伏板阵的连接通路，通过光伏板阵向抽油机供电，同时接通蓄电池和光伏板阵的连接通路，通过光伏板阵向蓄电池充电；

当监测到蓄电池的剩余电量小于第二阈值，且光伏板阵供电不足时，接通光伏板阵和燃气发电机的连接通路，及光伏板阵和抽油机的连接通路，通过光伏板阵向抽油机供电。

其中，第一阈值和第二阈值的数值随蓄电池的寿命和工况进行调整。