深海油田电潜泵长距离变频驱动系统分数阶建模及起动电压降分析

• 作者: 夏鹏程 左信 梁志珊
• 来源期刊: 石油科学通报
• 关键词: 深海油田 变频器 长电缆 电潜泵 分数阶模型 变频起动 电压降
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 所属期刊栏目: 石油机械
• 页码范围: 452-465
• 页数: 14页
• 字数: 6675字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2096-1693.2018.04.041

摘要

基于Caputo-Fabrizio分数阶微积分建立了变频器—长电缆—电潜泵系统分数阶模型,该模型不含奇异核,统一了分数阶电容电感参数与整数阶的物理量纲,厘定了分数阶模型与整数阶模型计算对比平台,比传统模型能更加准确地描述深海长电缆电力传输特性.研究了起动电压频率、电缆长度、电缆分布电阻、电缆分布电感、电缆分布电容参数、负载特性阻抗和分数阶阶次等因素对电潜泵起动的影响.发现了电缆分布电感参数对电缆电压降的反常影响.分数阶模型与整数阶模型的计算结果相对偏差绝对值变化范围是0.10％～30.35％.值得注意的是,当电缆长度和电缆分布电阻参数变化时,模型的相对偏差呈先减后增的V形分段.升压变压器补偿电压需要比传统设计的高三分之一.基于分数阶模型计算结果,认为在实际应用时电潜泵变频驱动电缆距离可以超过40 km.