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计算机仿真 2015年第8期32卷 338-342页

作者：李文江武宇峰张哲辽宁工程技术大学电气与控制工程学院辽宁葫芦岛125105 辽宁省营口宏图电力设计监理有限公司辽宁营口115000

采油管中频加热系统是一种复杂多变,大滞后特性的非线性系统,造成实时性差。常规采用的PID控制器难以建立准确的数学模型,从而导致超调量较大,调节时间较长,控制效果很差。为解决上述问题,设计了一种以模糊PID控制为控制策略的采油管中... 详细信息

采油管中频加热系统是一种复杂多变,大滞后特性的非线性系统,造成实时性差。常规采用的PID控制器难以建立准确的数学模型,从而导致超调量较大,调节时间较长,控制效果很差。为解决上述问题,设计了一种以模糊PID控制为控制策略的采油管中频加热的电源。通过建立温度控制的数学模型和模糊控制规则,进行模糊推理,对常规PID控制器参数进行实时整定,从而减小系统超调量,增强稳定性。通过对温控系统进行MATLAB仿真并搭建实验电路进行实验,结果表明模糊PID控制方法减小了调节时间和系统超调量,提高了控制精度,可以满足采油管加热系统的温度控制要求。

关键词：采油管中频加热电源模糊控制仿真

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晶体生长炉控制柜和中频加热电源的开发

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东方电气评论 2002年第4期16卷 197-200页

作者：彭加荣冯安李晓波四川东风电机厂有限公司

介绍JTL - 4 0 0A型晶体生长炉电气控制柜、KGPF2 5 - 0 3- 2 5型中频加热电源的开发设计及应用。

关键词：晶体生长炉控制柜中频加热电源 JTL-400A型 KGPF25-0.3-2.5型

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STC系列单片机在中频加热电源中的应用

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冶金设备管理与维修 2013年第5期31卷 23-25页

作者：杨振王英才王铁生辽宁科技大学应用技术学院辽宁科技大学工程训练中心鞍山新兴石油科技有限公司鞍山114085

提出了一种基于STC12C5A60S2单片机系统产生两路PwM移相180°方波的控制方案，即每个桥臂两个开关管互补导通，其特点是频率、占空比、死区实时可调，成本低、可靠性高，并给出了实现方法、软件流程图及部分实验波形。

关键词：中频加热电源 STC1 2C5A60S2 PWM移相 H桥逆变电路

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稠油开采动态温度补偿自寻优控制系统研究与设计

稠油开采动态温度补偿自寻优控制系统研究与设计

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作者：邹积涛沈阳工业大学

学位级别：硕士

稠油热采是油田常用的稠油开采方式,目前使用的稠油电加热电源存在加热效率低、耗电大等缺点,严重影响了稠油的开采成本。因此新型中频加热系统的研制和应用对于提高石油行业经济效益,增强竞争能力具有十分重要的意义。论文对中频加热... 详细信息

稠油热采是油田常用的稠油开采方式,目前使用的稠油电加热电源存在加热效率低、耗电大等缺点,严重影响了稠油的开采成本。因此新型中频加热系统的研制和应用对于提高石油行业经济效益,增强竞争能力具有十分重要的意义。论文对中频加热的原理,发展现状及存在的问题做了深入的研究和分析。通过分布参数电路模型,得出了井筒输出功率在不同频率下随井深变化的规律,从而证明了适当提高加热频率可以有效避免低频时加热功率近似平均分布造成在井底温度过高造成的能量损失。这对于稠油油井加热电源的研究和设计具有指导意义。针对目前稠油开采系统中,抽油机下冲过程存在能量回馈及中频加热给定温度不具备判断实际中频输入功率是否合理的问题,设计一种变频、中频联动电源。该电源通过变频、中频共用母线技术把抽油机回馈电能通过中频加热消耗,避免了变频器主电路过大的回馈冲击电流并节约了电能;对中频给定温度自寻优控制,自动搜寻出系统的最优工作点并使输出保持在最优点附近,改变以往由人工经验设定加热温度而存在的电能浪费。中频加热电源采用不可控整流,交-直-交变频技术,针对空心抽油杆负载设计了电压型IGBT串联谐振逆变电路以及以单片机为核心的控制电路,通过频率跟踪和移相PWM调功方式实现逆变电路的功率调节,提高了整机效率。论文针对稠油电加热系统这一非线性,大滞后及强干扰的复杂被控对象,设计了温度自寻优控制方法,提高了电源的加热效率。通过实验验证了设计的正确性和有效性。

关键词：中频加热电源 PWM移相控制共用母线技术自寻优控制频率跟踪

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智能稠油油井中频电加热系统的研究

智能稠油油井中频电加热系统的研究

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作者：苏磊齐鲁工业大学

学位级别：硕士

目前，稠油热采作为油田常见的开采方式，而工频加热电源存在着加热效率低，耗电量大的缺点，严重影响着石油行业的经济效益。智能稠油油井中频加热电源能够提高稠油开采的效率，节能降耗，增强行业的竞争力，具有良好的发展潜力和应用... 详细信息

目前，稠油热采作为油田常见的开采方式，而工频加热电源存在着加热效率低，耗电量大的缺点，严重影响着石油行业的经济效益。智能稠油油井中频加热电源能够提高稠油开采的效率，节能降耗，增强行业的竞争力，具有良好的发展潜力和应用前景。论文首先介绍了中频电加热系统的原理，对电加热的发展现状和趋势做出研究和分析，然后通过研究井筒功率分布和负载等效电路模型，得出功率分布随油井深度的变化并不是线性的，并且通过提高加热频率能够提高加热效率，减少能量浪费，突出中频加热的优越性。中频加热电源采用交—直—交变频技术，将380V三相交流电转变成可变频的、电压电流可控的单相交流电，通过PWM调功改变电源的输出功率，在以单片机为基础的控制系统的监控下，实现加热系统始终保持在谐振状态下，减少了无功损耗。非晶合金变压器的应用，保证了加热电源的稳定运行，降低了电源损耗。论文针对电加热系统这一被控对象存在的非线性、时变性和大惯性的特点，创建数学模型，提出了一种最优参数自整定PID控制方法，有效的缩短了温度调节时间，抑制了系统的超调量，保证了对温度的精确控制，提高了系统的加热效率。通过仿真和现场运行情况证明此控制方法的有效性和合理性。

关键词：稠油中频加热电源 PWM调功最优PID控制

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油管中频电加热除蜡方法研究

油管中频电加热除蜡方法研究

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作者：党小峰沈阳工业大学

学位级别：硕士

本课题的目的是为了开发一种新的油井除蜡电加热方法。本文理论依据是基于电磁效应变电阻加热油管的方法,控制方法采用模糊PID控制理论,从而达到对温度的准确的控制,最后对加热电路进行设计,实现油井采油效率的提高,从而达到提效、节能... 详细信息

本课题的目的是为了开发一种新的油井除蜡电加热方法。本文理论依据是基于电磁效应变电阻加热油管的方法,控制方法采用模糊PID控制理论,从而达到对温度的准确的控制,最后对加热电路进行设计,实现油井采油效率的提高,从而达到提效、节能的效果。此方法不同于之前通过电源加热空心抽油杆除蜡的方法,而是直接加热油管来进行除蜡,利用电磁效应变电阻原理产生热能,对油井采油加热降低粘稠度。这种方法可对在油管管壁和抽油杆上的结蜡有很好的效果,同时减少抽油机负荷。运用的电磁效应变电阻原理的核心是集肤效应与邻近效应,通过对集肤效应原理和邻近效应原理的分析,以油管电路为模型,从电磁学的角度分析了加热的发生机理,为应用方波交流电对电磁效应变电阻加热系统进行设计铺平了道路。本文控制对象是基于电磁效应变电阻加热系统,具有变量多、非线性、大滞后及干扰性强的特点,所以为了达到控制目的不能采用常规的控制方法。本系统设计了基于模糊的PID控制器,能够按照设定温度和负载温度侧采集的实时温度来调节逆变侧。运用中频加热电源工作原理设计了一个油管中频加热电源,其中控制部分选用PLC,主电路选用AC-DC-AC变频电路。本文对温度控制策略进行了MATLAB仿真验证,完成采油管中频感应加热电源主电路硬件的设计,并对在实际现场应用中可预见的系统故障进行外围电路进行设计以及系统可靠性调整。对装置进行现场模拟试验,证明中频加热电源对温度能够进行准确控制并且系统运行稳定,大大提髙了高含蜡石油热处理效果,从而使得油井采油效率得到提高,能够达到系统的商业化油井采油要求。

关键词：油管电磁效应变电阻模糊PID 中频加热电源节能提效

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