CN109542156B - 多抽油机的联合调控策略的确定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多抽油机的联合调控策略的确定方法及装置，属于油气田开采技术领域。该方法包括：获取公共直流母线的第一电压曲线，以及N台抽油机中每台抽油机的加速度曲线、电流曲线和第一电功率曲线；基于所述N台抽油机的加速度曲线和电流曲线，分别确定所述N台抽油机中每台抽油机的平衡度；从所述N台抽油机中选择平衡度大于预设平衡度的M台抽油机；基于所述第一电压曲线和所述M台抽油机的第一电功率曲线确定所述M台抽油机的联合调控策略。本发明通过公共直流母线的第一电压曲线，以及N台抽油机中平衡度大于预设平衡度的M台抽油机中每台抽油机的第一电功率曲线，确定M台抽油机的联合调控策略，实现对公共直流母线上电压的控制。

Description

多抽油机的联合调控策略的确定方法及装置

技术领域

本发明涉及油气田开采技术领域，特别涉及一种多抽油机的联合调控策略的确定方法及装置。

背景技术

目前，各油气田普遍采用游梁式抽油机进行油气开采，在油气的开采过程中，由于油气井液位的周期性变化，导致游梁式抽油机的工作负荷不完全稳定。同时，在电动机带动抽油机的一个运行周期过程中，上冲程和下冲程的负荷可能不平衡，为改善这种不平衡，抽油机都设置有配重。然而，在游梁式抽油机运行过程中，当游梁式抽油机的工作负荷较小，配重较重时，可能导致抽油机的电机出现负扭矩，从而造成该电机出现倒发电状态。也即是，该电机不会耗电，反而会发电。

丛式井场是目前常用的一种井场，在这种井场中通常会钻出多口油气井，各油气井的井口相距不到数米，各油气井的井底伸向不同方位。由于丛式井场一般采用公共直流母线为该丛式井场的每口油气井中的抽油机提供电源，当抽油机处于倒发电状态时，该抽油机的倒发电能直接加载在公共直流母线上，使公共直流母线的电压升高，尤其是当多个抽油机同时处于倒发电状态时，该多台抽油机产生的倒发电能加载在公共直流母线上后，可能导致公共直流母线的电压高于最大运行保护电压，从而可能发生安全事故。因此，亟需一种多抽油机的联合调控策略的确定方法，从而避免因多台抽油机同时处于倒发电状态，以导致公共直流母线的电压过高。

发明内容

为了解决丛式井场中多台抽油机同时发电造成公共直流母线电压过高的问题，本发明实施例提供了一种多抽油机的联合调控策略的确定方法及装置。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种多抽油机的联合调控策略的确定方法，所述方法包括：

获取公共直流母线的第一电压曲线，以及N台抽油机中每台抽油机的加速度曲线、电流曲线和第一电功率曲线，所述N为大于1的正整数；

其中，所述第一电压曲线用于指示当前时间之前且从当前时间开始的第一预设时长内所述公共直流母线的电压，所述加速度曲线、所述电流曲线和所述第一电功率曲线分别用于指示当前时间之前且从当前时间开始的第一预设时长内抽油机悬点的加速度、电流和电功率；

基于所述N台抽油机的加速度曲线和电流曲线，分别确定所述N台抽油机中每台抽油机的平衡度；

从所述N台抽油机中选择平衡度大于预设平衡度的M台抽油机，所述M为大于1且小于或等于所述N的正整数；

基于所述第一电压曲线和所述M台抽油机的第一电功率曲线确定所述M台抽油机的联合调控策略。

可选地，所述基于所述N台抽油机的加速度曲线和电流曲线，分别确定所述N台抽油机中每台抽油机的平衡度，包括：

对于所述N台抽油机中的每台抽油机，从所述抽油机的加速度曲线中确定所述抽油机处于上冲程时所对应的第一时间段，以及所述抽油机处于下冲程时所对应的第二时间段；

从所述抽油机的电流曲线中获取所述第一时间段内的最大电流值，以及所述第二时间段内的最大电流值；

将所述第一时间段内的最大电流值与所述第二时间段内的最大电流值之间的比值确定为所述抽油机的平衡度。

可选地，所述基于所述第一电压曲线和所述M台抽油机的第一电功率曲线确定所述M台抽油机的联合调控策略，包括：

基于所述第一电压曲线和所述M台抽油机的第一电功率曲线，预测所述公共直流母线的第二电压曲线，所述第二电压曲线用于指示当前时间之后且从当前时间开始的第二预设时长内所述公共直流母线上的预测电压；

当所述第二电压曲线中存在电压大于最大运行保护电压的时刻时，基于所述第一电压曲线和所述M台抽油机的第一电功率曲线，确定多种调控策略和每种调控策略对应的预测时长，预测时长是指按照对应的调控策略进行调节之后，所述公共直流母线上的电压再次大于所述最大运行保护电压时所经过的时长；

从所述多种调控策略中选择预测时长最大的调控策略，并将选择的调控策略确定为所述M台抽油机的联合调控策略。

可选地，所述基于所述第一电压曲线和所述M台抽油机的第一电功率曲线，预测所述公共直流母线的第二电压曲线，包括：

将所述M台抽油机的第一电功率曲线中位于同一时刻的电功率相加，得到第一总功率曲线；

基于所述第一总电功率曲线和所述第一电压曲线，确定所述公共直流母线上的电压与所述M台抽油机的总电功率之间的关系；

基于所述M台抽油机的第一电功率曲线分别预测所述M台抽油机的第二电功率曲线，第二电功率曲线用于指示抽油机在当前时间之后且从当前时间开始的第二预设时长内的预测电功率；

将所述M台抽油机的第二电功率曲线中位于同一时刻的电功率相加，得到第二总电功率曲线；

基于所述第二总电功率曲线和所述公共直流母线上的电压与所述M台抽油机的总电功率之间的关系，预测所述公共直流母线的第二电压曲线。

可选地，所述基于所述第一电压曲线和所述M台抽油机的第一电功率曲线，确定多种调控策略和每种调控策略对应的预测时长，包括：

将所述M台抽油机中至少一台抽油机的第一电功率曲线沿时间轴移动第三预设时长的策略确定为多种调控策略；

对于所述多种调控策略中的每种调控策略，确定按照所述调控策略对所述M台抽油机进行调节之后，所述M台抽油机的第三电功率曲线；

将按照所述调控策略对所述M台抽油机进行调节之后，所述M台抽油机的第三电功率曲线中同一时刻的电功率相加，得到第三总电功率曲线；

基于所述第三总电功率曲线和所述公共直流母线上的电压与所述M台抽油机的总电功率之间的关系，预测所述公共直流母线的第三电压曲线；

将所述第三电压曲线中首次出现电压大于所述最大运行保护电压的时刻与当前时刻之间的时长确定为所述调控策略对应的预测时长。

另一方面，提供了一种多抽油机的联合调控策略的确定装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取公共直流母线的第一电压曲线，以及N台抽油机中每台抽油机的加速度曲线、电流曲线和第一电功率曲线，所述N为大于1的正整数；

其中，所述第一电压曲线用于指示当前时间之前且从当前时间开始的第一预设时长内所述公共直流母线的电压，所述加速度曲线、所述电流曲线和所述第一电功率曲线分别用于指示当前时间之前且从当前时间开始的第一预设时长内抽油机悬点的加速度、电流和电功率；

第一确定模块，用于基于所述N台抽油机的加速度曲线和电流曲线，分别确定所述N台抽油机中每台抽油机的平衡度；

选择模块，用于从所述N台抽油机中选择平衡度大于预设平衡度的M台抽油机，所述M为大于1且小于或等于所述N的正整数；

第二确定模块，用于基于所述第一电压曲线和所述M台抽油机的第一电功率曲线确定所述M台抽油机的联合调控策略。

可选地，所述第一确定模块包括：

第一确定单元，用于对于所述N台抽油机中的每台抽油机，从所述抽油机的加速度曲线中确定所述抽油机处于上冲程时所对应的第一时间段，以及所述抽油机处于下冲程时所对应的第二时间段；

获取单元，用于从所述抽油机的电流曲线中获取所述第一时间段内的最大电流值，以及所述第二时间段内的最大电流值；

第二确定单元，用于将所述第一时间段内的最大电流值与所述第二时间段内的最大电流值之间的比值确定为所述抽油机的平衡度。

可选地，所述第二确定模块包括：

预测单元，用于基于所述第一电压曲线和所述M台抽油机的第一电功率曲线，预测所述公共直流母线的第二电压曲线，所述第二电压曲线用于指示当前时间之后且从当前时间开始的第二预设时长内所述公共直流母线上的预测电压；

第三确定单元，用于当所述第二电压曲线中存在电压大于最大运行保护电压的时刻时，基于所述第一电压曲线和所述M台抽油机的第一电功率曲线，确定多种调控策略和每种调控策略对应的预测时长，预测时长是指按照对应的调控策略进行调节之后，所述公共直流母线上的电压再次大于所述最大运行保护电压时所经过的时长；

第四确定单元，用于从所述多种调控策略中选择预测时长最大的调控策略，并将选择的调控策略确定为所述M台抽油机的联合调控策略。

可选地，所述预测单元主要用于：

将所述M台抽油机的第一电功率曲线中位于同一时刻的电功率相加，得到第一总功率曲线；

基于所述第一总电功率曲线和所述第一电压曲线，确定所述公共直流母线上的电压与所述M台抽油机的总电功率之间的关系；

基于所述M台抽油机的第一电功率曲线分别预测所述M台抽油机的第二电功率曲线，第二电功率曲线用于指示抽油机在当前时间之后且从当前时间开始的第二预设时长内的预测电功率；

将所述M台抽油机的第二电功率曲线中位于同一时刻的电功率相加，得到第二总电功率曲线；

基于所述第二总电功率曲线和所述公共直流母线上的电压与所述M台抽油机的总电功率之间的关系，预测所述公共直流母线的第二电压曲线。

可选地，所述第三确定单元主要用于：

将所述M台抽油机中至少一台抽油机的第一电功率曲线沿时间轴移动第三预设时长的策略确定为多种调控策略；

对于所述多种调控策略中的每种调控策略，确定按照所述调控策略对所述M台抽油机进行调节之后，所述M台抽油机的第三电功率曲线；

将按照所述调控策略对所述M台抽油机进行调节之后，所述M台抽油机的第三电功率曲线中同一时刻的电功率相加，得到第三总电功率曲线；

基于所述第三总电功率曲线和所述公共直流母线上的电压与所述M台抽油机的总电功率之间的关系，预测所述公共直流母线的第三电压曲线；

将所述第三电压曲线中首次出现电压大于所述最大运行保护电压的时刻与当前时刻之间的时长确定为所述调控策略对应的预测时长。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例中，可以获取公共直流母线的第一电压曲线，以及N台抽油机中每台抽油机的加速度曲线、电流曲线和第一电功率曲线，从而基于每台抽油机的加速度曲线和电流曲线，确定每台抽油机的平衡度。从N台抽油机中选择平衡度大于预设平衡度的M台抽油机，进而基于第一电压曲线和M台抽油机的第一电功率曲线确定M台抽油机的联合调控策略，实现对公共直流母线电压的控制，避免公共直流母线电压过高而引发安全事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种多抽油机的联合调控策略的确定方法的系统架构图；

图2是本发明实施例提供的一种多抽油机的联合调控策略的确定方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的另一种多抽油机的联合调控策略的确定方法的流程图；

图4A是本发明实施例提供的第一种多抽油机的联合调控策略的确定装置的结构示意图；

图4B是本发明实施例提供的第二种多抽油机的联合调控策略的确定装置的结构示意图；

图4C是本发明实施例提供的第三种多抽油机的联合调控策略的确定装置的结构示意图。

附图标记：

1：运算服务器；2：测控终端；3：加速度传感器；4：智能电表。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

为了便于理解，在对本发明实施例进行详细地解释说明之前，先对本发明实施例涉及的系统架构进行介绍。

图1是本发明实施例提供的一种确定多抽油机的联合调控策略的系统架构图。参见图1，该系统架构包括运算服务器1、多个测控终端2、多个加速度传感器3和多个智能电表4。多个加速度传感器3、多个智能电表4和多个测控终端2分别一一对应，且加速度传感器3和智能电表4分别与测控终端2进行对应电连接，多个测控终端2与运算服务器1之间通过有线或无线网络进行通讯。

其中，多个加速度传感器3可以分别安装在每台抽油机的悬点位置，在抽油机运转的过程中，可以对悬点的加速度进行测量，并将采集到的悬点加速度分别传输至对应的测控终端2。多个智能电表4可以分别安装在每台抽油机的配电柜内，在抽油机运转的过程中，可以对抽油机电机的电流和电功率进行测量，同时可以对公共直流母线的电压进行测量，将采集到的电机的电流和电功率，以及公共直流母线的电压分别传输至对应的测控终端2。当测控终端2接收到抽油机的悬点加速度、电机的电流和电功率，以及公共直流母线的电压时，将该悬点加速度、电流、电功率和电压进行对应存储，并发送给运算服务器1。运算服务器1接收到该悬点加速度、电流、电功率和电压时，可以基于悬点加速度、电流、电功率和电压分别确定公共直流母线的第一电压曲线，以及N台抽油机中每台抽油机的加速度曲线、电流曲线和第一电功率曲线，进而确定多抽油机的联合调控策略。

其中，测控终端2可以是RTU(Remote Terminal Unit，远程测控终端)，当然，也可以是其他测控终端。

图2是本发明实施例提供的一种多抽油机的联合调控策略的确定方法的流程图。参见图2，该方法包括如下步骤。

步骤201：获取公共直流母线的第一电压曲线，以及N台抽油机中每台抽油机的加速度曲线、电流曲线和第一电功率曲线，N为大于1的正整数。

其中，第一电压曲线用于指示当前时间之前且从当前时间开始的第一预设时长内公共直流母线的电压，该加速度曲线、该电流曲线和第一电功率曲线分别用于指示当前时间之前且从当前时间开始的第一预设时长内抽油机悬点的加速度、电流和电功率。

步骤202：基于N台抽油机的加速度曲线和电流曲线，分别确定N台抽油机中每台抽油机的平衡度。

步骤203：从N台抽油机中选择平衡度大于预设平衡度的M台抽油机，M为大于1且小于或等于N的正整数。

步骤204：基于第一电压曲线和M台抽油机的第一电功率曲线确定M台抽油机的联合调控策略。

本发明实施例中，通过获取公共直流母线的第一电压曲线，以及N台抽油机中每台抽油机的加速度曲线、电流曲线和第一电功率曲线，基于N台抽油机的加速度曲线和电流曲线，分别确定N台抽油机中每台抽油机的平衡度。从N台抽油机中选择平衡度大于预设平衡度的M台抽油机，也即是，从N台抽油机中选择对公共直流母线的电压影响较大的M台抽油机。基于公共直流母线的第一电压曲线和M台抽油机的第一电功率曲线确定M台抽油机的联合调控策略，实现对M台抽油机的联合调控，避免公共直流母线的电压过高，引发安全事故。

可选地，基于N台抽油机的加速度曲线和电流曲线，分别确定N台抽油机中每台抽油机的平衡度，包括：

对于N台抽油机中的每台抽油机，从该抽油机的加速度曲线中确定该抽油机处于上冲程时所对应的第一时间段，以及该抽油机处于下冲程时所对应的第二时间段；

从该抽油机的电流曲线中获取第一时间段内的最大电流值，以及第二时间段内的最大电流值；

将第一时间段内的最大电流值与第二时间段内的最大电流值之间的比值确定为该抽油机的平衡度。

可选地，基于第一电压曲线和M台抽油机的第一电功率曲线确定M台抽油机的联合调控策略，包括：

基于第一电压曲线和M台抽油机的第一电功率曲线，预测公共直流母线的第二电压曲线，第二电压曲线用于指示当前时间之后且从当前时间开始的第二预设时长内公共直流母线上的预测电压；

当第二电压曲线中存在电压大于最大运行保护电压的时刻时，基于第一电压曲线和M台抽油机的第一电功率曲线，确定多种调控策略和每种调控策略对应的预测时长，预测时长是指按照对应的调控策略进行调节之后，公共直流母线上的电压再次大于最大运行保护电压时所经过的时长；

从该多种调控策略中选择预测时长最大的调控策略，并将选择的调控策略确定为M台抽油机的联合调控策略。

可选地，基于第一电压曲线和M台抽油机的第一电功率曲线，预测公共直流母线的第二电压曲线，包括：

将M台抽油机的第一电功率曲线中位于同一时刻的电功率相加，得到第一总功率曲线；

基于第一总电功率曲线和第一电压曲线，确定公共直流母线上的电压与M台抽油机的总电功率之间的关系；

基于M台抽油机的第一电功率曲线分别预测M台抽油机的第二电功率曲线，第二电功率曲线用于指示抽油机在当前时间之后且从当前时间开始的第二预设时长内的预测电功率；

将M台抽油机的第二电功率曲线中位于同一时刻的电功率相加，得到第二总电功率曲线；

基于第二总电功率曲线和公共直流母线上的电压与M台抽油机的总电功率之间的关系，预测公共直流母线的第二电压曲线。

可选地，基于第一电压曲线和M台抽油机的第一电功率曲线，确定多种调控策略和每种调控策略对应的预测时长，包括：

将M台抽油机中至少一台抽油机的第一电功率曲线沿时间轴移动第三预设时长的策略确定为多种调控策略；

对于该多种调控策略中的每种调控策略，确定按照该调控策略对M台抽油机进行调节之后，M台抽油机的第三电功率曲线；

将按照该调控策略对M台抽油机进行调节之后，M台抽油机的第三电功率曲线中同一时刻的电功率相加，得到第三总电功率曲线；

基于第三总电功率曲线和公共直流母线上的电压与M台抽油机的总电功率之间的关系，预测公共直流母线的第三电压曲线；

将第三电压曲线中首次出现电压大于最大运行保护电压的时刻与当前时刻之间的时长确定为该调控策略对应的预测时长。

上述所有可选技术方案，均可按照任意结合形成本发明的可选实施例，本发明实施例对此不再一一赘述。

图3是本发明实施例提供的一种多抽油机的联合调控策略的确定方法的流程图。参见图3，该方法包括如下步骤。

步骤301：运算服务器获取公共直流母线的第一电压曲线，以及N台抽油机中每台抽油机的加速度曲线、电流曲线和第一电功率曲线，N为大于1的正整数。

目前，通常采用公共直流母线为丛式井场的N台抽油机提供电源，而在该N台抽油机运转过程中，可能存在多台抽油机同时处于倒发电状态，从而可能导致该多台抽油机的发电量同时加载在公共直流母线上后，公共直流母线的电压过高，易发生安全事故。为了避免公共直流母线的电压过高，可以随时监测公共直流母线的电压，同时对该N台抽油机中每台抽油机的悬点加速度、抽油机电机的电流和电功率进行监测，进而获取公共直流母线的第一电压曲线，以及N台抽油机中每台抽油机的加速度曲线、电流曲线和第一电功率曲线。

其中，第一电压曲线用于指示当前时间之前且从当前时间开始的第一预设时长内公共直流母线的电压，该加速度曲线、该电流曲线和第一电功率曲线分别用于指示当前时间之前且从当前时间开始的第一预设时长内抽油机悬点的加速度、电流和电功率。其中，第一预设时长可以预先进行设置，比如，第一预设时长可以为1小时、1.5小时或2小时等，只要第一预设时长大于N台抽油机中任一台抽油机运转一周期所需的时间即可。

其中，对于每台抽油机的加速度曲线，运算服务器可以在第一预设时长内通过对应的测控终端实时获取抽油机上安装的加速度传感器采集的加速度进行绘制得到，对于每台抽油机的电流曲线和第一电功率曲线，以及公共直流母线的第一电压曲线，运算服务器可以在第一预设时长内通过测控终端分别获取对应配电柜上安装的智能电表采集的电流、电功率和公共直流母线电压进行绘制得到。

需要说明的是，在对公共直流母线的电压进行采集时，由于公共直流母线上各点的电压相同，因此，可以通过N台抽油机中任一台抽油机对应的智能电表进行采集。

在抽油机的运转过程中，当抽油机的平衡度小于等预设平衡度时，该抽油机不会处于发电状态，或者发电量很小，且在调整该抽油机后不会对公共直流母线的电压产生影响，或者对公共直流母线的电压产生的影响可以忽略。因此，可以预先通过步骤302-步骤303从N台抽油机中选择调整后可能对公共直流母线的电压产生明显影响的M台抽油机，也即是选择平衡度大于预设平衡度的M台抽油机。

步骤302：基于N台抽油机的加速度曲线和电流曲线，分别确定N台抽油机中每台抽油机的平衡度。

对于N台抽油机中的每台抽油机，从该抽油机的加速度曲线中确定该抽油机处于上冲程时所对应的第一时间段，以及该抽油机处于下冲程时所对应的第二时间段；从该抽油机的电流曲线中获取第一时间段内的最大电流值，以及第二时间段内的最大电流值；将第一时间段内的最大电流值与第二时间段内的最大电流值之间的比值确定为该抽油机的平衡度。

由于在抽油机在运转过程中，在一个运转周期内，抽油机悬点的加速度曲线近似为余弦曲线，且在抽油机处于上冲程时，抽油机悬点的加速度呈下降趋势，抽油机处于下冲程时，抽油机悬点的加速度呈上升趋势。因此，可以基于抽油机的加速度曲线确定该抽油机处于上冲程时所对应的第一时间段，以及该抽油机处于下冲程时所对应的第二时间段。进而基于第一时间段和第二时间段，从该抽油机的电流曲线中获取第一时间段内的最大电流值，以及第二时间段内的最大电流值，这时，则可以将第一时间段内的最大电流值与第二时间段内的最大电流值的比值确定为该抽油机的平衡度。

当然，除了上述方法确定抽油机的平衡度，还可以通过其他方法确定抽油机的平衡度，比如，可以将上冲程时抽油机的电功率曲线与时间轴围成的面积与下冲程时抽油机的电功率曲线与时间轴围城的面积的比值确定为该抽油机的平衡度。

步骤303：从N台抽油机中选择平衡度大于预设平衡度的M台抽油机，M为大于1且小于或等于N的正整数。

由于对平衡度小于或等于预设平衡度的抽油机进行调控时，该抽油机对公共直流母线的电压几乎没有影响，或者对公共直流母线的电压产生的影响可以忽略，同时，也为了在确定多台抽油机的联合调控策略时，减少运算量，提高运算效率。因此，在确定了N台抽油机中每台抽油机的平衡度后，可以从N台抽油机中选择平衡度大于预设平衡度的M台抽油机。

在从N台抽油机中选择出平衡度大于预设平衡度的M台抽油机后，也即是，选择出对公共直流母线的电压影响较大的M台抽油机后，可以按照如下步骤304-步骤306，确定M台抽油机的联合调控策略。

步骤304：基于第一电压曲线和M台抽油机的第一电功率曲线，预测公共直流母线的第二电压曲线。

由于第二电压曲线用于指示当前时间之后且从当前时间开始的第二预设时长内公共直流母线上的预测电压，因此，为了对公共直流母线在第二预设时长内的第二电压曲线进行预测，可以按照如下步骤(1)-(5)，确定M台抽油机的总功率和公共直流母线的电压之间的关系，进而基于总功率和电压之间的关系，以及第二预设时长内M台抽油机的第二总电功率曲线，预测公共直流母线的第二电压曲线。

(1)、将M台抽油机的第一电功率曲线中位于同一时刻的电功率相加，得到第一总功率曲线。

在M台抽油机的运转过程中，由于部分抽油机处于发电状态，部分抽油机处于耗电状态，也即是M台抽油机同时对公共直流母线的电压产生影响。因此，在第一预设时长内，可以将M台抽油机中每台抽油机在同一时刻的电功率之和确定为M台抽油机的总电功率，进而基于M台抽油机的总电功率确定M台抽油机在第一预设时长内的第一总电功率曲线。

其中，在智能电表对抽油机的电功率进行采集时，当抽油机处于发电状态时，采集的电功率可以为正，当抽油机处于耗电状态时，采集的电功率可以为负。当然，当抽油机处于发电状态时，采集的电功率可以为负，当抽油机处于耗电状态时，采集的电功率可以为正，本发明是实施例对此不做限定。

(2)、基于第一总电功率曲线和第一电压曲线，确定公共直流母线上的电压与M台抽油机的总电功率之间的关系。

在确定了第一预设时长内M台抽油机的第一总电功率曲线后，可以基于第一总电功率曲线和第一电压曲线，获取同一时刻M台抽油机的总电功率值与电压值，进而基于多个同一时刻M台抽油机的总电功率值与电压值，以M台抽油机的总电功率为横坐标，以电压为纵坐标，确定M台抽油机的总电功率与公共直流母线上的电压之间的关系。

(3)、基于M台抽油机的第一电功率曲线分别预测M台抽油机的第二电功率曲线，第二电功率曲线用于指示抽油机在当前时间之后且从当前时间开始的第二预设时长内的预测电功率。

在抽油机的运转过程中，由于抽油机为上冲程和下冲程的周期性运动，因此，该抽油机的电功率曲线亦为周期性变化。进而在确定了M台抽油机中每台抽油机在第一预设时长内的第一电功率曲线后，可以基于第一电功率曲线中的一个周期的电功率曲线，预测每台抽油机在当前时间之后且从当前时间开始的第二预设时长内的第二电功率曲线。

其中，第二预设时长可以预先进行设置，比如，第二预设时长可以为24小时、36小时或48小时等，本发明实施例对此不做限定。

(4)、将M台抽油机的第二电功率曲线中位于同一时刻的电功率相加，得到第二总电功率曲线。

在M台抽油机的运转过程中，由于部分抽油机处于发电状态，部分抽油机处于耗电状态，也即是M台抽油机同时对公共直流母线的电压产生影响。因此，可以将M台抽油机中每台抽油机在当前时间之后且从当前时间开始的第二预设时长内，同一时刻的预测电功率之和确定为M台抽油机的总电功率，进而基于M台抽油机的总电功率，绘制M台抽油机在第二预设时长内的第二总电功率曲线。

(5)、基于第二总电功率曲线和公共直流母线上的电压与M台抽油机的总电功率之间的关系，预测公共直流母线的第二电压曲线。

在确定了当前时间之后且从当前时间开始的第二预设时长内的第二总电功率曲线后，可以基于第二总电功率曲线上多个时间点对应的总电功率值，以及公共直流母线上的电压与M台抽油机的总电功率之间的关系，预测公共直流母线在该多个时间点的电压，进而确定公共直流母线的第二电压曲线。

步骤305：当第二电压曲线中存在电压大于最大运行保护电压的时刻时，基于第一电压曲线和M台抽油机的第一电功率曲线，确定多种调控策略和每种调控策略对应的预测时长。

在确定了当前时间之后且从当前时间开始的第二预设时长内公共直流母线的第二电压曲线后，可以从第二电压曲线中查找是否存在电压值大于最大运行保护电压的时刻。当第二电压曲线中不存在电压值大于最大运行保护电压的时刻时，则返回步骤301；当第二电压曲线中存在电压值大于最大运行保护电压的时刻时，则说明公共直流母线的电压在该时刻可能会过高，此时，可以对M台抽油机中的至少一台抽油机进行调控，具体地，可以按照如下步骤(1)-(5)确定对M台抽油机中的至少一台抽油机进行预调控后，每种调控策略对应的预测时长。

其中，预测时长是指按照对应的调控策略进行调节之后，公共直流母线上的电压再次大于最大运行保护电压时所经过的时长。

(1)、将M台抽油机中至少一台抽油机的第一电功率曲线沿时间轴移动第三预设时长的策略确定为多种调控策略。

如果公共直流母线上的电压大于最大运行保护电压，则说明M台抽油机的总电功率为发电量，且发电量过高，从而导致公共直流母线的电压过高，因此，为了避免公共直流母线上的电压大于最大运行保护电压，可以将M台抽油机中处于发电状态的至少一台抽油机调整为耗电状态，从而降低M台抽油机的总电功率。

由于抽油机的电功率随抽油机悬点位置的变化而变化，因此，可以通过调整抽油机悬点的位置来改变抽油机的电功率，也即是，可以沿时间轴将抽油机的第一电功率曲线移动第三预设时长，改变抽油机的电功率。其中，第一电功率曲线可以沿时间轴向左移动，当然也可以向右移动，且该至少一台抽油机可以沿同一方向移动，也可以沿不同方向移动，第三预设时长可以为5秒、10秒或15秒等，本发明实施例对此不做限定。

(2)、对于该多种调控策略中的每种调控策略，确定按照该调控策略对M台抽油机进行调节之后，M台抽油机的第三电功率曲线。

对于该多种调控策略中的每种调控策略，该调控策略均是对M台抽油机的第一电功率曲线进行移动，并不影响第一电功率曲线的变化趋势，也即是，M台抽油机在一个周期内的电功率曲线未发生变化。因此，可以基于M台抽油机的第一电功率曲线，确定按照该调控策略对M台抽油机进行调节之后的M台抽油机的第三电功率曲线。其中，第三电功率曲线用于指示当前时间之后，M台抽油机中每台抽油机的预测电功率。

(3)、将按照该调控策略对M台抽油机进行调节之后，M台抽油机的第三电功率曲线中同一时刻的电功率相加，得到第三总电功率曲线。

如上述步骤304中(1)描述，可以将调控后M台抽油机中每台抽油机在同一时刻的电功率之和确定为M台抽油机的总电功率，进而基于M台抽油机的总电功率确定M台抽油机的第三总电功率曲线。

(4)、基于第三总电功率曲线和公共直流母线上的电压与M台抽油机的总电功率之间的关系，预测公共直流母线的第三电压曲线。

在确定了该调控策略对应的M台抽油机的第三总电功率曲线后，可以基于第三总电功率曲线上多个时间点对应的总电功率，以及公共直流母线上的电压与M台抽油机的总电功率之间的关系，预测公共直流母线在该多个时间点的电压，进而确定公共直流母线的第三电压曲线。

(5)、将第三电压曲线中首次出现电压大于最大运行保护电压的时刻与当前时刻之间的时长确定为该调控策略对应的预测时长。

对于该调控策略对应的公共直流母线的第三电压曲线，从第三电压曲线中确定首次出现电压大于最大运行保护电压的时刻与当前时刻之间的时长，并将该时长确定为该调控策略对应的预测时长。

步骤306：从该多种调控策略中选择预测时长最大的调控策略，并将选择的调控策略确定为M台抽油机的联合调控策略。

为了避免对M台抽油机的频繁调控，对油气井的生产造成影响，对于该多种调控策略对应的多个预测时长，可以从该多个预测时长中选择最大的预测时长对应的调控策略，并将该调控策略确定为M台抽油机的联合调控策略。

进一步地，在运算服务器确定了M台抽油机的调控策略后，可以将该调控策略进行存储，同时，基于该调控策略中每台抽油机的调控策略，确定对每台抽油机的调控方法，进而确定该调控方法对应的测控终端，并将该调控方法传输至该测控终端，当该测控终端接收到该调控方法时，基于该调控方法实现对于该测控终端对应抽油机的调整。

实际应用中，在确定了抽油机的调控策略后，可以基于该调控策略确定该抽油机在调整完成后抽油机悬点的位置，进而该抽油机的调控方法。比如可以通过调整抽油机的频率，促使抽油机短时间内加速或者失速，实现抽油机电功率的变化。当然，也可以通过其他方法实现对抽油机的调控，本发明实施例对此不做限定。

需要说明的是，在抽油机对油气井的开采过程中，由于部分油气井的生产工况较为复杂，短时间调整抽油机的频率，可能对油气井的生产造成很大影响，比如，出砂的油气井、结蜡的油气井等。因此，在确定对M台抽油机的联合调控策略之前，还可以获取M台抽油机中每台抽油机的井口压力、悬点载荷和井底压力等油气井参数，进而通过该井口压力、悬点载荷和井底压力等油气井参数确定油气井的生产工况，从M台抽油机中选择油气井生产工况不复杂的油气井的多台抽油机，进而通过上述步骤301-步骤306确定对该多台抽油机的联合调控策略，本发明实施例对此不作限定。

其中，运算服务器可以预先获取油气井生产工况的多组预设条件，以及每组预设条件对应的生产工况，每组预设条件可以包括井口压力预设条件、悬点载荷预设条件和井底压力预设条件等。当油气井的井口压力、悬点载荷和井底压力满足该多组预设条件中的一组预设条件时，则将该组预设而条件对应的生产工况确定为该油气井的生产工况。

另外，在对M台抽油机基于该调控策略进行调控后，运算服务器获取并监测公共直流母线上的电压。当在最大预测时长内存在大于最大运行保护电压的电压时，运算服务器还可以获取任一测控终端发送的反馈信息，该反馈信息用于指示该调控策略准确性较低，则可以从存储的调控策略中将该调控策略删除。当运算服务器在最大预测时长内未获取到该反馈信息时，表明该调控策略准确性较高，则可以在存储的准确性较高的调控策略的基础上，确定下次对抽油机的调控策略，进一步提高调控策略的准确性。其中，该反馈信息可以通过与运算服务器连接的任一测控终端进行获取，在该最大预测时长内，当该测控终端获取到调控信息时，将该调控信息确定为反馈信息，并发送至运算服务器。

本发明实施例中，有益效果通过获取第一预设时长内公共直流母线的第一电压曲线，以及N台抽油机中每台抽油机的加速度曲线、电流曲线和第一电功率曲线，基于N台抽油机的加速度曲线和电流曲线，分别确定N台抽油机中每台抽油机的平衡度。从N台抽油机中选择平衡度大于预设平衡度的M台抽油机，也即是，从N台抽油机中选择对公共直流母线的电压影响较大的M台抽油机。进而基于第一预设时长内公共直流母线的第一电压曲线和M台抽油机的第一电功率曲线，预测公共直流母线的电压与M台抽油机总电功率之间的关系，并基于M台抽油机在第二预设时长的第二总电功率曲线预测公共直流母线在第二预设时长内的第二电压曲线，当第二电压曲线中存在电压大于最大运行保护电压的时刻时，基于第一电压曲线和M台抽油机的第一电功率曲线，确定多种调控策略和每种调控策略对应的预测时长。之后，从每种调控策略对应的预测时长中选择最大的预测时长对应的调控策略，并将该调控策略确定为对M台抽油机的联合调控策略，从而实现对M台抽油机的联合调控，避免公共直流母线的电压过高，引发安全事故。

图4A是本发明实施例提供的一种多抽油机的联合调控策略的确定装置的结构示意图。参见图4A，该装置包括：

获取模块401，用于获取公共直流母线的第一电压曲线，以及N台抽油机中每台抽油机的加速度曲线、电流曲线和第一电功率曲线，N为大于1的正整数；

其中，第一电压曲线用于指示当前时间之前且从当前时间开始的第一预设时长内公共直流母线的电压，该加速度曲线、该电流曲线和第一电功率曲线分别用于指示当前时间之前且从当前时间开始的第一预设时长内抽油机悬点的加速度、电流和电功率；

第一确定模块402，用于基于N台抽油机的加速度曲线和电流曲线，分别确定N台抽油机中每台抽油机的平衡度；

选择模块403，用于从N台抽油机中选择平衡度大于预设平衡度的M台抽油机，M为大于1且小于或等于N的正整数；

第二确定模块404，用于基于第一电压曲线和M台抽油机的第一电功率曲线确定M台抽油机的联合调控策略。

可选地，参见图4B，第一确定模块402包括：

第一确定单元4021，用于对于N台抽油机中的每台抽油机，从该抽油机的加速度曲线中确定该抽油机处于上冲程时所对应的第一时间段，以及该抽油机处于下冲程时所对应的第二时间段；

获取单元4022，用于从该抽油机的电流曲线中获取第一时间段内的最大电流值，以及第二时间段内的最大电流值；

第二确定单元4023，用于将第一时间段内的最大电流值与第二时间段内的最大电流值之间的比值确定为该抽油机的平衡度。

可选地，参见图4C，第二确定模块404包括：

预测单元4041，用于基于第一电压曲线和M台抽油机的第一电功率曲线，预测公共直流母线的第二电压曲线，第二电压曲线用于指示当前时间之后且从当前时间开始的第二预设时长内公共直流母线上的预测电压；

第三确定单元4042，用于当第二电压曲线中存在电压大于最大运行保护电压的时刻时，基于第一电压曲线和M台抽油机的第一电功率曲线，确定多种调控策略和每种调控策略对应的预测时长，预测时长是指按照对应的调控策略进行调节之后，公共直流母线上的电压再次大于最大运行保护电压时所经过的时长；

第四确定单元4043，用于从该多种调控策略中选择预测时长最大的调控策略，并将选择的调控策略确定为M台抽油机的联合调控策略。

可选地，预测单元4041主要用于：

将M台抽油机的第一电功率曲线中位于同一时刻的电功率相加，得到第一总功率曲线；

基于第一总电功率曲线和第一电压曲线，确定公共直流母线上的电压与M台抽油机的总电功率之间的关系；

基于M台抽油机的第一电功率曲线分别预测M台抽油机的第二电功率曲线，第二电功率曲线用于指示抽油机在当前时间之后且从当前时间开始的第二预设时长内的预测电功率；

将M台抽油机的第二电功率曲线中位于同一时刻的电功率相加，得到第二总电功率曲线；

基于第二总电功率曲线和公共直流母线上的电压与M台抽油机的总电功率之间的关系，预测公共直流母线的第二电压曲线。

可选地，第三确定单元4042主要用于：

将M台抽油机中至少一台抽油机的第一电功率曲线沿时间轴移动第三预设时长的策略确定为多种调控策略；

对于该多种调控策略中的每种调控策略，确定按照该调控策略对M台抽油机进行调节之后，M台抽油机的第三电功率曲线；

将按照该调控策略对M台抽油机进行调节之后，M台抽油机的第三电功率曲线中同一时刻的电功率相加，得到第三总电功率曲线；

基于第三总电功率曲线和公共直流母线上的电压与M台抽油机的总电功率之间的关系，预测公共直流母线的第三电压曲线；

将第三电压曲线中首次出现电压大于最大运行保护电压的时刻与当前时刻之间的时长确定为该调控策略对应的预测时长。

本发明实施例中，通过获取公共直流母线的第一电压曲线，以及N台抽油机中每台抽油机的加速度曲线、电流曲线和第一电功率曲线，基于N台抽油机的加速度曲线和电流曲线，分别确定N台抽油机中每台抽油机的平衡度。从N台抽油机中选择平衡度大于预设平衡度的M台抽油机，也即是，从N台抽油机中选择对公共直流母线的电压影响较大的M台抽油机。基于公共直流母线的第一电压曲线和M台抽油机的第一电功率曲线确定M台抽油机的联合调控策略，实现对M台抽油机的联合调控，避免公共直流母线的电压过高，引发安全事故。

需要说明的是：上述实施例提供的多抽油机的联合调控策略的确定装置在确定多抽油机的联合调控策略时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的多抽油机的联合调控策略的确定装置与多抽油机的联合调控策略的确定方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多抽油机的联合调控策略的确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取公共直流母线的第一电压曲线，以及N台抽油机中每台抽油机的加速度曲线、电流曲线和第一电功率曲线，所述N为大于1的正整数；

其中，所述第一电压曲线用于指示当前时间之前且从当前时间开始的第一预设时长内所述公共直流母线的电压，所述加速度曲线、所述电流曲线和所述第一电功率曲线分别用于指示当前时间之前且从当前时间开始的第一预设时长内抽油机悬点的加速度、电流和电功率；

基于所述N台抽油机的加速度曲线和电流曲线，分别确定所述N台抽油机中每台抽油机的平衡度；

从所述N台抽油机中选择平衡度大于预设平衡度的M台抽油机，所述M为大于1且小于或等于所述N的正整数；

基于所述第一电压曲线和所述M台抽油机的第一电功率曲线确定所述M台抽油机的联合调控策略，包括：

基于所述第一电压曲线和所述M台抽油机的第一电功率曲线，预测所述公共直流母线的第二电压曲线，所述第二电压曲线用于指示当前时间之后且从当前时间开始的第二预设时长内所述公共直流母线上的预测电压；

当所述第二电压曲线中存在电压大于最大运行保护电压的时刻时，基于所述第一电压曲线和所述M台抽油机的第一电功率曲线，确定多种调控策略和每种调控策略对应的预测时长，预测时长是指按照对应的调控策略进行调节之后，所述公共直流母线上的电压再次大于所述最大运行保护电压时所经过的时长；

从所述多种调控策略中选择预测时长最大的调控策略，并将选择的调控策略确定为所述M台抽油机的联合调控策略。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述N台抽油机的加速度曲线和电流曲线，分别确定所述N台抽油机中每台抽油机的平衡度，包括：

对于所述N台抽油机中的每台抽油机，从所述抽油机的加速度曲线中确定所述抽油机处于上冲程时所对应的第一时间段，以及所述抽油机处于下冲程时所对应的第二时间段；

从所述抽油机的电流曲线中获取所述第一时间段内的最大电流值，以及所述第二时间段内的最大电流值；

将所述第一时间段内的最大电流值与所述第二时间段内的最大电流值之间的比值确定为所述抽油机的平衡度。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一电压曲线和所述M台抽油机的第一电功率曲线，预测所述公共直流母线的第二电压曲线，包括：

将所述M台抽油机的第一电功率曲线中位于同一时刻的电功率相加，得到第一总功率曲线；

基于所述第一总电功率曲线和所述第一电压曲线，确定所述公共直流母线上的电压与所述M台抽油机的总电功率之间的关系；

基于所述M台抽油机的第一电功率曲线分别预测所述M台抽油机的第二电功率曲线，第二电功率曲线用于指示抽油机在当前时间之后且从当前时间开始的第二预设时长内的预测电功率；

将所述M台抽油机的第二电功率曲线中位于同一时刻的电功率相加，得到第二总电功率曲线；

基于所述第二总电功率曲线和所述公共直流母线上的电压与所述M台抽油机的总电功率之间的关系，预测所述公共直流母线的第二电压曲线。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一电压曲线和所述M台抽油机的第一电功率曲线，确定多种调控策略和每种调控策略对应的预测时长，包括：

将所述M台抽油机中至少一台抽油机的第一电功率曲线沿时间轴移动第三预设时长的策略确定为多种调控策略；

对于所述多种调控策略中的每种调控策略，确定按照所述调控策略对所述M台抽油机进行调节之后，所述M台抽油机的第三电功率曲线；

将按照所述调控策略对所述M台抽油机进行调节之后，所述M台抽油机的第三电功率曲线中同一时刻的电功率相加，得到第三总电功率曲线；

基于所述第三总电功率曲线和所述公共直流母线上的电压与所述M台抽油机的总电功率之间的关系，预测所述公共直流母线的第三电压曲线；

将所述第三电压曲线中首次出现电压大于所述最大运行保护电压的时刻与当前时刻之间的时长确定为所述调控策略对应的预测时长。

5.一种多抽油机的联合调控策略的确定装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取公共直流母线的第一电压曲线，以及N台抽油机中每台抽油机的加速度曲线、电流曲线和第一电功率曲线，所述N为大于1的正整数；

其中，所述第一电压曲线用于指示当前时间之前且从当前时间开始的第一预设时长内所述公共直流母线的电压，所述加速度曲线、所述电流曲线和所述第一电功率曲线分别用于指示当前时间之前且从当前时间开始的第一预设时长内抽油机悬点的加速度、电流和电功率；

第一确定模块，用于基于所述N台抽油机的加速度曲线和电流曲线，分别确定所述N台抽油机中每台抽油机的平衡度；

选择模块，用于从所述N台抽油机中选择平衡度大于预设平衡度的M台抽油机，所述M为大于1且小于或等于所述N的正整数；

第二确定模块，用于基于所述第一电压曲线和所述M台抽油机的第一电功率曲线确定所述M台抽油机的联合调控策略；

其中，所述第二确定模块包括：

预测单元，用于基于所述第一电压曲线和所述M台抽油机的第一电功率曲线，预测所述公共直流母线的第二电压曲线，所述第二电压曲线用于指示当前时间之后且从当前时间开始的第二预设时长内所述公共直流母线上的预测电压；

第三确定单元，用于当所述第二电压曲线中存在电压大于最大运行保护电压的时刻时，基于所述第一电压曲线和所述M台抽油机的第一电功率曲线，确定多种调控策略和每种调控策略对应的预测时长，预测时长是指按照对应的调控策略进行调节之后，所述公共直流母线上的电压再次大于所述最大运行保护电压时所经过的时长；

第四确定单元，用于从所述多种调控策略中选择预测时长最大的调控策略，并将选择的调控策略确定为所述M台抽油机的联合调控策略。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块包括：

第一确定单元，用于对于所述N台抽油机中的每台抽油机，从所述抽油机的加速度曲线中确定所述抽油机处于上冲程时所对应的第一时间段，以及所述抽油机处于下冲程时所对应的第二时间段；

获取单元，用于从所述抽油机的电流曲线中获取所述第一时间段内的最大电流值，以及所述第二时间段内的最大电流值；

第二确定单元，用于将所述第一时间段内的最大电流值与所述第二时间段内的最大电流值之间的比值确定为所述抽油机的平衡度。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述预测单元主要用于：

将所述M台抽油机的第一电功率曲线中位于同一时刻的电功率相加，得到第一总功率曲线；

基于所述第一总电功率曲线和所述第一电压曲线，确定所述公共直流母线上的电压与所述M台抽油机的总电功率之间的关系；

基于所述M台抽油机的第一电功率曲线分别预测所述M台抽油机的第二电功率曲线，第二电功率曲线用于指示抽油机在当前时间之后且从当前时间开始的第二预设时长内的预测电功率；

将所述M台抽油机的第二电功率曲线中位于同一时刻的电功率相加，得到第二总电功率曲线；

基于所述第二总电功率曲线和所述公共直流母线上的电压与所述M台抽油机的总电功率之间的关系，预测所述公共直流母线的第二电压曲线。

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第三确定单元主要用于：

将所述M台抽油机中至少一台抽油机的第一电功率曲线沿时间轴移动第三预设时长的策略确定为多种调控策略；

对于所述多种调控策略中的每种调控策略，确定按照所述调控策略对所述M台抽油机进行调节之后，所述M台抽油机的第三电功率曲线；

将按照所述调控策略对所述M台抽油机进行调节之后，所述M台抽油机的第三电功率曲线中同一时刻的电功率相加，得到第三总电功率曲线；

基于所述第三总电功率曲线和所述公共直流母线上的电压与所述M台抽油机的总电功率之间的关系，预测所述公共直流母线的第三电压曲线；

将所述第三电压曲线中首次出现电压大于所述最大运行保护电压的时刻与当前时刻之间的时长确定为所述调控策略对应的预测时长。

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