马彦鹏:直流侧接入飞轮储能的石油钻机起下钻能量利用方法研究论文

马彦鹏:直流侧接入飞轮储能的石油钻机起下钻能量利用方法研究论文

本文主要研究内容

作者马彦鹏(2019)在《直流侧接入飞轮储能的石油钻机起下钻能量利用方法研究》一文中研究指出:石油钻机在提放钻具过程中会产生大量过剩的能量,而这些能量没有得到充分利用,造成了能源浪费等诸多问题。因此,研究石油钻机系统在重载与轻载情况下能量的回收利用方法,对减少能源浪费、降低机械损耗、提高系统运行的经济性有重要意义。本文首先选择永磁同步电机作为飞轮储能装置的本体电机,建立了永磁同步电机的充放电数学模型,并研究了飞轮充放电双闭环矢量控制策略。其次分析了下钻时所具有的势能,设计了飞轮储能装置与制动电阻之间切换的能量回收方案。此外在分析石油钻机起下钻负载特性的基础上,对下钻时不同工况下可回收的再生制动能量进行了计算。考虑到石油钻机起下钻时能量的变化情况,提出了一种飞轮储能装置充放电能量管理及协调控制策略。该策略包含飞轮充放电之间的切换控制,飞轮充电控制,基于负载电流的放电前馈控制,过充过放保护控制。在该能量管理及协调控制策略下,当负载发生变化时,首先进行飞轮充放电之间的能量转换,以响应负载的变化,同时,飞轮储能装置根据负载电流的大小调节放电速度,为降低充放电过程中飞轮储能装置的机械损耗,引入了过充过放保护环节,并由转速的荷电状态来控制过充与过放。通过能量管理与协调控制,飞轮储能装置能够在重载时与发电机共同为负载提供能量,轻载时储存过剩的能量,减少了能源的浪费。针对飞轮储能装置放电过程中转矩抖动问题,提出了一种基于飞轮转速荷电状态的转矩变限幅比例积分控制方法,该方法通过飞轮转速荷电状态改变电流环的比例积分调节器限幅值,减小放电过程中转矩的抖动。在Matlab/simulink中搭建了仿真模型,仿真结果验证了所提策略的可行性与有效性。

Abstract

dan you zuan ji zai di fang zuan ju guo cheng zhong hui chan sheng da liang guo sheng de neng liang ,er zhe xie neng liang mei you de dao chong fen li yong ,zao cheng le neng yuan lang fei deng zhu duo wen ti 。yin ci ,yan jiu dan you zuan ji ji tong zai chong zai yu qing zai qing kuang xia neng liang de hui shou li yong fang fa ,dui jian shao neng yuan lang fei 、jiang di ji xie sun hao 、di gao ji tong yun hang de jing ji xing you chong yao yi yi 。ben wen shou xian shua ze yong ci tong bu dian ji zuo wei fei lun chu neng zhuang zhi de ben ti dian ji ,jian li le yong ci tong bu dian ji de chong fang dian shu xue mo xing ,bing yan jiu le fei lun chong fang dian shuang bi huan shi liang kong zhi ce lve 。ji ci fen xi le xia zuan shi suo ju you de shi neng ,she ji le fei lun chu neng zhuang zhi yu zhi dong dian zu zhi jian qie huan de neng liang hui shou fang an 。ci wai zai fen xi dan you zuan ji qi xia zuan fu zai te xing de ji chu shang ,dui xia zuan shi bu tong gong kuang xia ke hui shou de zai sheng zhi dong neng liang jin hang le ji suan 。kao lv dao dan you zuan ji qi xia zuan shi neng liang de bian hua qing kuang ,di chu le yi chong fei lun chu neng zhuang zhi chong fang dian neng liang guan li ji xie diao kong zhi ce lve 。gai ce lve bao han fei lun chong fang dian zhi jian de qie huan kong zhi ,fei lun chong dian kong zhi ,ji yu fu zai dian liu de fang dian qian kui kong zhi ,guo chong guo fang bao hu kong zhi 。zai gai neng liang guan li ji xie diao kong zhi ce lve xia ,dang fu zai fa sheng bian hua shi ,shou xian jin hang fei lun chong fang dian zhi jian de neng liang zhuai huan ,yi xiang ying fu zai de bian hua ,tong shi ,fei lun chu neng zhuang zhi gen ju fu zai dian liu de da xiao diao jie fang dian su du ,wei jiang di chong fang dian guo cheng zhong fei lun chu neng zhuang zhi de ji xie sun hao ,yin ru le guo chong guo fang bao hu huan jie ,bing you zhuai su de he dian zhuang tai lai kong zhi guo chong yu guo fang 。tong guo neng liang guan li yu xie diao kong zhi ,fei lun chu neng zhuang zhi neng gou zai chong zai shi yu fa dian ji gong tong wei fu zai di gong neng liang ,qing zai shi chu cun guo sheng de neng liang ,jian shao le neng yuan de lang fei 。zhen dui fei lun chu neng zhuang zhi fang dian guo cheng zhong zhuai ju dou dong wen ti ,di chu le yi chong ji yu fei lun zhuai su he dian zhuang tai de zhuai ju bian xian fu bi li ji fen kong zhi fang fa ,gai fang fa tong guo fei lun zhuai su he dian zhuang tai gai bian dian liu huan de bi li ji fen diao jie qi xian fu zhi ,jian xiao fang dian guo cheng zhong zhuai ju de dou dong 。zai Matlab/simulinkzhong da jian le fang zhen mo xing ,fang zhen jie guo yan zheng le suo di ce lve de ke hang xing yu you xiao xing 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自兰州理工大学的马彦鹏,发表于刊物兰州理工大学2019-07-18论文,是一篇关于石油钻机论文,飞轮储能装置论文,永磁同步电机论文,突变负载论文,协调控制论文,转矩抖动论文,兰州理工大学2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自兰州理工大学2019-07-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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