【摘 要】
：
现役的游梁式抽油机耗电量超过油田生产总用电量的50％,其总效率往往低于30％,抽油机系统的效率低下造成了电能的较大浪费,而游梁式抽油机的工作原理及结构特点有利于采用飞轮储能装置提高其效率.本工作设计了适用于游梁式抽油机的飞轮储能系统,建立了抽油机动力学仿真模型,搭建了相应的实验测试平台,采用仿真分析和实验研究相结合的方法验证了储能系统的可行性,并探讨了加入储能飞轮后对抽油机能耗的影响.实验结果表明:储能飞轮在上冲程释放能量,在下冲程吸收能量;加入飞轮后电机功率曲线峰值由782 W减小为620 W,电机的谷
【机 构】
：
新疆油田公司工程技术研究院,新疆 克拉玛依 834000;石油天然气装备教育部重点实验室(西南石油大学),四川 成都 610500
论文部分内容阅读
现役的游梁式抽油机耗电量超过油田生产总用电量的50％,其总效率往往低于30％,抽油机系统的效率低下造成了电能的较大浪费,而游梁式抽油机的工作原理及结构特点有利于采用飞轮储能装置提高其效率.本工作设计了适用于游梁式抽油机的飞轮储能系统,建立了抽油机动力学仿真模型,搭建了相应的实验测试平台,采用仿真分析和实验研究相结合的方法验证了储能系统的可行性,并探讨了加入储能飞轮后对抽油机能耗的影响.实验结果表明:储能飞轮在上冲程释放能量,在下冲程吸收能量;加入飞轮后电机功率曲线峰值由782 W减小为620 W,电机的谷值功率由-448 W变为-359 W,即降低峰值和增加谷值,使电机运行更加平稳.最后通过实验对比了仿真和测试数据,验证抽油机飞轮储能系统的节能效果:在冲程冲次不变,负载相近的情况下,实验所得结果与仿真分析的数据结果趋近,游梁式抽油机飞轮储能装置能节约15.7％的能量,具有明显节能效果,为游梁式抽油机应用飞轮储能系统实现节能降耗提供了参考.
其他文献
锌铁液流电池由于安全、稳定、电解液成本低等优点成为电化学储能热点技术之一.本文介绍了锌铁液流电池的研究现状,论述其主要优势,重点归纳并分析该电池研究过程存在的主要挑战.锌铁液流电池可以在很宽的pH范围内工作,碱性锌铁液流电池开路电压较高,搭配多孔膜和多孔电极后可以在较高的电流密度下长期循环;酸性锌铁液流电池充分利用了铁离子在酸性介质中溶解度高、电化学性能稳定的优势,但负极侧受pH影响较大;中性锌铁液流电池由于其无毒无害、环境温和逐渐受到关注,与多孔膜结合可有效降低电池成本.无论哪种锌铁液流电池,负极侧都存
近年来,随着电动汽车和储能领域的快速发展,锂离子电容器(LICs)因其高功率密度和相对较高的能量密度而备受关注.五氧化二铌(Nb2O5)因具有高容量和优异的倍率性能等特点,而成为最重要的负极材料之一.然而,目前报道的Nb2O5基负极材料的合成均需要复杂的制造工艺或做特殊处理.因此,本工作开发了一种通过氧化多层Nb2C MXene材料快速合成多层Nb2O5纳米片的方法.借助X射线衍射谱(XRD)、扫描电子显微镜技术(SEM)、比表面积分析、X射线光电子能谱(XPS)和电化学技术等测试表征手段,对所制得的多层
“碳达峰、碳中和”背景下,新能源发电将成为未来电力系统中的主要发电形式.然而,其随机性与波动性增加了电网不同时间尺度上的运行备用需求.抽水蓄能作为成熟的储能技术之一,具有调节速度快、容量大等优势,在电网辅助服务中的作用已备受重视.然而,抽蓄电站在电能量市场与各类辅助服务市场中的运行策略、收益最大化问题还有待深入研究.为此,本工作在电力市场环境下建立了抽蓄电站参与电能量市场与多时间尺度备用市场的优化决策模型,并着重分析了备用补偿价格对其运行策略的影响,为抽蓄电站参与电力市场的运行决策提供了解决方案.算例分析
储能是解决可再生能源大规模发电并网、推动新能源汽车发展、实现“碳达峰”“碳中和”中长期目标的关键支撑技术.能量型储能器件与功率型储能器件组成的混合储能系统是能量管理和功率管理的高效系统,充分发挥了能量型储能的持久性和功率型储能的快速性,大幅提升了储能系统的综合性能和经济性.本文概述了能量型和功率型电化学储能技术及特点,总结了各类电池-超级电容器混合储能系统,分析了混合储能系统在电网储能、新能源汽车、轨道交通等领域的应用.详细分析了电池-超级电容器混合储能系统关键技术,包括混合储能系统控制和能量管理,总结了
在电动汽车的电池热管理中,电池模组的最高温度(maximum temperature in battery module,MTBM)和最大温差(maximum temperature difference in battery module,MTDBM)是衡量散热系统最重要的指标.液冷是一种高效的散热方式,但也有温差过大的缺陷.因此,通过仿真研究了入口冷却液流量(inlet coolant flow,ICF)、入口温度(inlet coolant temperature,ICT)、液冷管道的流道高度(li
针对风光等新能源对短时高频次储能的需求,本文开展了MW级飞轮阵列在风光储能基地示范应用研究.基于飞轮储能阵列的系统组成、工作原理和拓扑结构,首先开展了飞轮储能阵列系统设计,并在此基础上对风光储能基地增加飞轮阵列方案进行介绍.最后,基于搭建的飞轮阵列系统,分别于天津和青海风光储能基地开展了实验测试.测试结果表明:经过上千次的充放电循环,飞轮阵列系统运行稳定、可靠,其功率、容量和响应速度等均具有显著优势,为参与新能源调频任务奠定基础.
本工作提出一种基于套筒式热扩散板结构的新型风冷电池热管理系统,通过数值仿真研究电池模组的风冷性能.将电池模组内圆柱形锂离子电池正交排列,电池底部通过电绝缘板与铝制底板连接,且在电池中部配置双层热扩散板,从而增强风冷电池模组的热性能.首先,搭建了相应的风冷实验系统,通过对相同风速条件下的实验结果和仿真结果进行对比,对数值模型的可行性进行了验证.接着对电池模组的进口风速与热扩散板结构参数进行仿真研究,根据中心复合实验设计(CCD)原则得出25个研究案例,为建立优化目标代理模型提供样本数据.然后结合期望函数和代
太阳能供暖系统中的固定容积单水箱蓄热系统,在太阳能波动供给和建筑热负荷波动需求之间存在不匹配及灵活性不足的问题.为更高效地利用太阳能,本文对二级水箱温度分层变容积蓄热太阳能供暖系统建立了MATLAB数学模型,包括集热循环、充热循环、取热循环和供热循环四部分及相应的控制策略,并运用Trnsys进行了模型验证.提出了在某时间段内,实际参与充热、取热或同时充热与取热的水箱体积为有效蓄热体积的概念.定义了集热比、有效蓄热体积平均温度、水箱热量取充比和热损比等参数对系统进行了分析与评价.研究表明:与传统的太阳能供暖
集装箱储能系统因其安装运输方便、建设周期短和环境适应能力强的优点而具有广泛的发展前景.然而随着整体能量密度的不断提高和制造成本的降低,以热失控为特征的储能系统电池安全事故频发,严重威胁着用电安全和相关人员的生命安全.因此,以防止集装箱储能系统热失控为核心的研究成为近几年储能系统研究领域的热点.本文从储能电池安全角度出发,对目前集装箱储能系统热失控机理及研究现状进行综述,阐述了储能电池的冷却方式(空气冷却、液体冷却、相变材料冷却和热管冷却)以及热失控的抑制措施,总结了最新研究成果.具体地阐明了温度和湿度对电
以硝酸铋、氯化钠和氢氧化钠为原料用液相沉淀法制备g-C3N4/Bi12O17Cl2复合光催化剂,并用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等手段表征其组成、微观形貌和性能,以罗丹明B为模拟污染物研究了在可见光照射下g-C3N4对g-C3N4/Bi12O17Cl2复合光催化剂活性的影响及其光催化机理.结果 表明,2％(质量分数)g-C3N4/Bi12O17Cl2复合光催化剂的光催化性能最好,见光90 min后对罗丹明B的降解