| 摘要 | 第4-8页 |
| Abstract | 第8-13页 |
| 1 绪论 | 第18-32页 |
| 1.1 研究背景 | 第18-22页 |
| 1.1.1 煤层气发展现状 | 第18-19页 |
| 1.1.2 煤层气抽采的安全意义 | 第19页 |
| 1.1.3 煤层气生产供电系统现状 | 第19-22页 |
| 1.1.4 煤层气井排采要求 | 第22页 |
| 1.2 煤层气开采供电系统节能研究现状 | 第22-28页 |
| 1.2.1 供电系统无功补偿技术 | 第22-24页 |
| 1.2.2 新型节能变压器 | 第24页 |
| 1.2.3 高效节能抽采设备 | 第24-25页 |
| 1.2.4 节能调速控制方案 | 第25页 |
| 1.2.5 直流微网研究现状 | 第25-28页 |
| 1.3 论文研究内容及意义 | 第28-32页 |
| 1.3.1 本论文研究意义 | 第28-29页 |
| 1.3.2 本论文研究内容 | 第29-32页 |
| 2 煤层气井直流微网供电系统设计及控制策略研究 | 第32-60页 |
| 2.1 引言 | 第32页 |
| 2.2 煤层气井直流微网总体设计 | 第32-35页 |
| 2.2.1 直流微网供电系统优势 | 第32-33页 |
| 2.2.2 直流微网供电系统架构 | 第33-34页 |
| 2.2.3 直流微网电压等级的确定 | 第34-35页 |
| 2.3 煤层气井直流微网系统构成 | 第35-45页 |
| 2.3.1 光伏发电及接口电路 | 第35-38页 |
| 2.3.2 储能装置及接口电路 | 第38-41页 |
| 2.3.3 煤层气抽水机负载及调速控制 | 第41页 |
| 2.3.4 直流微网并网接口 | 第41-45页 |
| 2.4 煤层气井直流微网供电系统控制策略 | 第45-58页 |
| 2.4.1 直流微网系统总体控制目标 | 第45-46页 |
| 2.4.2 直流微网总体控制策略 | 第46-47页 |
| 2.4.3 功率变换器控制层 | 第47-51页 |
| 2.4.4 母线功率控制层 | 第51-57页 |
| 2.4.5 负载功率平衡层 | 第57-58页 |
| 2.5 本章小结 | 第58-60页 |
| 3 煤层气井抽水机调速系统建模与控制研究 | 第60-80页 |
| 3.1 引言 | 第60页 |
| 3.2 煤层气井抽水机负载扭矩分析及建模 | 第60-66页 |
| 3.2.1 运动特性分析 | 第60-64页 |
| 3.2.2 动力特性分析 | 第64-65页 |
| 3.2.3 负载扭矩分析及建模 | 第65-66页 |
| 3.3 煤层气井抽水机电动机建模 | 第66-73页 |
| 3.3.1 三相静止坐标系下的数学模型 | 第66-68页 |
| 3.3.2 3s/2s静止坐标变换 | 第68-69页 |
| 3.3.3 2s/2r坐标变换 | 第69-70页 |
| 3.3.4 两相静止坐标系煤层气井抽水机电动机模型 | 第70-72页 |
| 3.3.5 两相同步旋转坐标系煤层气井抽水机电动机数学模型 | 第72-73页 |
| 3.4 基于SVPWM的矢量控制系统 | 第73-78页 |
| 3.4.1 煤层气井抽水机电动机矢量控制原理 | 第73-74页 |
| 3.4.2 SVPWM原理 | 第74-75页 |
| 3.4.3 SVPWM控制算法实现 | 第75-78页 |
| 3.5 本章小结 | 第78-80页 |
| 4 煤层气井抽水机电动机变频-恒频分段节能控制策略研究 | 第80-90页 |
| 4.1 引言 | 第80页 |
| 4.2 煤层气井抽水机控制策略研究现状 | 第80-81页 |
| 4.3 煤层气井抽水机负载特性分析 | 第81-85页 |
| 4.3.1 煤层气井抽水机四连杆机构运行特征 | 第81-83页 |
| 4.3.2 煤层气井抽水机悬点载荷 | 第83-85页 |
| 4.4 煤层气井抽水机电动机变频-恒频分段节能控制策略 | 第85-89页 |
| 4.4.1 煤层气井抽水机电动机变频-恒频分段控制方案 | 第85-86页 |
| 4.4.2 煤层气井抽水机电动机运行区间划分 | 第86页 |
| 4.4.3 煤层气井抽水机变频-恒频分段控制策略 | 第86-89页 |
| 4.5 本章小结 | 第89-90页 |
| 5 煤层气井直流微网系统建模及仿真 | 第90-112页 |
| 5.1 引言 | 第90页 |
| 5.2 煤层气井直流微网系统仿真模型 | 第90-101页 |
| 5.2.1 10kw光伏系统建模及仿真 | 第91-94页 |
| 5.2.2 蓄电池储能系统建模及仿真 | 第94-95页 |
| 5.2.3 三相电压型PWM变换器建模及仿真 | 第95-97页 |
| 5.2.4 煤层气直流微网系统控制策略仿真分析 | 第97-101页 |
| 5.3 煤层气井抽水机调速控制系统建模与仿真 | 第101-107页 |
| 5.3.1 负载扭矩建模及仿真 | 第101-103页 |
| 5.3.2 调速控制系统建模及仿真 | 第103-107页 |
| 5.4 煤层气井抽水机变频-恒频分段控制策略仿真分析 | 第107-109页 |
| 5.4.1 仿真参数 | 第107-108页 |
| 5.4.2 仿真结果分析 | 第108-109页 |
| 5.5 本章小结 | 第109-112页 |
| 6 煤层气井直流微网供电系统实验平台建立及实验结果分析 | 第112-120页 |
| 6.1 引言 | 第112页 |
| 6.2 煤层气井直流微网整体架构 | 第112-113页 |
| 6.3 直流微网硬件系统 | 第113-115页 |
| 6.3.1 直流微网系统试验平台 | 第113页 |
| 6.3.2 10kw光伏系统 | 第113-114页 |
| 6.3.3 双向PWM整流器 | 第114-115页 |
| 6.3.4 矢量控制变频器 | 第115页 |
| 6.4 实验结果分析 | 第115-119页 |
| 6.4.1 直流微网系统各单元性能测试 | 第116页 |
| 6.4.2 负载功率平衡效果测试 | 第116-117页 |
| 6.4.3 励磁调速、变频调速、矢量控制调速耗能情况分析对比 | 第117-118页 |
| 6.4.4 煤层气井抽水机变频-恒频分段调速控制策略测试 | 第118-119页 |
| 6.5 本章小结 | 第119-120页 |
| 7 总结及展望 | 第120-122页 |
| 7.1 工作总结 | 第120-121页 |
| 7.2 研究展望 | 第121-122页 |
| 参考文献 | 第122-130页 |
| 致谢 | 第130-132页 |
| 作者简介 | 第132页 |
| 在学期间发表论文 | 第132页 |
| 在学期间参与的科研项目 | 第132-133页 |
| 主要获奖 | 第133页 |
