1.本实用新型涉及陆地石油钻机供电
技术领域：
：，尤其涉及一种应用于陆地石油钻机双向切换电源的供电系统。
背景技术：
：：2.传统的陆地电动石油钻机通常采用2-6台兆瓦级功率柴油发电机组交流并网或网电电源10kv（35kv）经过高压干式变压器10kv(35kv)/600v得到交流600v电网,通过直流调速系统（scr）或交流变频系统（vfd）驱动装置，为钻机的起升系统、泥浆循环系统、钻头旋进系统等提供充足的动力。3.其中，vfd整流方式均是采用六脉波全桥整流，逆变输出和电机之间长距离交流输电。ac600v负载端整流，逆变，变压器等器件又产生大量谐波，对于设备寿命和功率因数的提高造成很大的困扰。有鉴于现有的传统变频器三相六脉波整流存在的问题，本实用新型人响应国家节能减排的战略方针，提供一种应用于陆地石油钻机双向切换电源的供电系统。技术实现要素：4.本实用新型的目的是提供一种应用于陆地石油钻机双向切换电源的供电系统，能够切换柴油发电机组和网电供电电源，两者共用pwm整流装置；克服了传统网电三相六脉波整流方式的波形畸变严重，奇次谐波大，纹波系数大等问题。5.本实用新型采用的技术方案为：6.一种应用于陆地石油钻机双向切换电源的供电系统，包括网电电源供电端、多组发电机组供电端、多组整流模块、中央处理模块和输电母线；所述的网电电源供电端和发动机供电端的输电端连接到切换开关上，切换开关的输电端连接整流模块的输入端，整流模块的输出端连接到母线；所述的多组整流模块的受控端均连接中央处理模块。7.所述的网电电源供电端包括变压器、高压隔离开关和电抗器，变压器的原边输电端通过高压隔离开关连接网电电源，变压器的副边输电端通过电抗器连接到切换开关的第一供电端子上。8.所述的多组发动机供电端中的一组发动机供电端包括发动机和发电机，发动机带动发电机连接到切换开关的第二供电端子上。9.所述的整流模块采用pwm整流模块。10.所述的高压隔离开关采用断路器。11.本实用新型有益效果：12.1、本实用新型利用切换开关可选择多种供电方式，解决了现有钻井设备的电源选择局限性；共用pwm整流装置提高了设备利用率，进一步降低成本。13.2、传统电动钻机无论是scr可控硅直流驱动还是vfd交流变频驱动，其整流环节均采用六脉波整流技术，谐波≥20％，因此需要对谐波进行治理，增加成本；而本发明采用pwm整流或24脉波整流技术，能够保持直流纹波系数在3.4‰以下，大大提高电机效率及设备使用寿命，而且电网质量好，不需要治理费用。14.3、传统交流并网控制需同频、同压、同相位等复杂条件，必然配备调压、调速、同期并网等模块，成本较大，产品选择多为国外品牌。本实用新型直流并网只需控制直流母线电压，控制更简单，具有更高的可靠性，技术模块且为自主研发。15.4、直流输配电不存在趋肤效应、无功损耗和涡流损耗，具有更高的电能质量和传输效率。附图说明16.图1为本实用新型的电路原理框图。具体实施方式17.如图1所示，本实用新型包括网电电源供电端、多组发电机组供电端、多组整流模块4、中央处理模块10和输电母线6；所述的网电电源供电端和发电机组供电端的输电端连接到切换开关3上，切换开关3的输电端连接整流模块4的输入端，整流模块4的输出端连接到输电母线6；所述的多组整流模块4的受控端均连接中央处理模块10。18.所述的网电电源供电端包括变压器8、高压隔离开关7和电抗器9，变压器8的原边输电端通过高压隔离开关7连接网电电源，变压器8的副边输电端通过电抗器9连接到切换开关3的第一供电端子上。所述的多组发电机组供电端中的一组发电机组供电端包括发动机1和发电机2，发动机1与发电机2之间采用联轴器连接，安装在共用底座上，发动机1带动发电机2连接到切换开关3的第二供电端子上。19.所述的整流模块4采用pwm整流模块4；pwm整流装置内部包含预充电回路、开关器件、吸收电路和驱动电路。pwm整流装置具有三相电流检测功能，直流侧电流检测功能，预充回路及控制功能，预充回路前后电压检测功能，直流母线被动放电功能，电机温度检测功能等。所述的pwm整流装置采用市购产品，在此不再赘述。20.所述的高压隔离开关7采用断路器。21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。22.本实用新型的工作原理：首先，针对发电机组供电端而言，发动机1旋转带动发电机2输出交流电源，输出到切换开关3的第二供电端子上。其次针对网电电源供电端，高压电经过高压隔离开关7通过过变压器8将高压网电电源转换成所需要的的低压电源，输出到切换开关3的第一供电端子上。以上两种电源经过切换开关3选择投切后任选其一，进行pwm整流，然后通过隔离开关5组成公共直流并网母线，pwm整流模块4根据负载的标定值lut（look-up-table），查表给定idiq电流，调整每组整流模块4电流，通过电流闭环调节，可以对多个整流控制器进行负载分配与控制，并且pwm整流模块4具备pwm整流功能，三相电流检测功能，直流侧电流检测功能，预充回路及控制功能，预充回路前后电压检测功能，发电机2温度检测功能等；同时具备过流保护、过压保护、过温保护、短路保护、开路保护等功能。中央控制模块对pwm整流模块4进行启停逻辑控制，调节电压电流进行负载分配：中央控制模块基于低带宽通信的自适应下垂法，通过can总线交换相邻pwm整流模块4的电压电流信息，自适应地调节下垂系数使两变换器等效输出阻抗相等实现稳态和动态均流，并更新电压扰动量来抬升母线电压。利用电流调整环自适应调节下垂系数，可克服线路阻抗影响，使两变换器输出阻抗相等。每个变换器输出特性调整一致后下垂系数适应微网系统不再变化。同样利用电压调节环分层控制即采用分散对等控制，利用下垂控制策略实现初步的功率分配，采用集中二次控制器比较直流母线电压和额定电压，得到电压调整量，通过通信发送到每个变换器，实现母线电压跌落补偿；并达到达到系统监控和保护，电网经济优化运行等。23.综上所述，即：第一种基于pwm整流的发电机组供电，发电机组包括发动机1、发电机2、整流控制器和中央控制器组成；发动机1与发电机2之间采用联轴器连接，安装在共用底座上。第二种基于pwm整流的网电供电，包括高压隔离开关7，变压器8，电抗器9等网电供电装置，高压隔离开关7连接网电电源；通过变压器8得到所需要的交流电源，串联上滤波装置电感器作为pwm整流模块4的拓扑防止开关器件短路，组成网电供电装置连到切换开关3输入端。以上两种电源装置通过切换选择开关将发电机2组或网电电源进行选择投入，互为备用，经过整流控制器进行pwm整流，中央控制器微网调节，输出额定电压的直流电到直流母线上。通过直流输电为用电负载提高稳定，高效的直流电源。24.整个pwm整流系统解决了石油钻机六脉波整流系统的谐波污染问题，直流纹波系数大大减小，用电设备使用寿命大大提高。因为整流输出的电压值可调节，方便匹配不同厂家不同型号的逆变器使用。25.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。当前第1页12当前第1页12