抽油机是油田生产的主要机械,广泛分布于野外,风能资源比较丰富,充分、高效地利用风能资源来进行石油的生产,具有重要的意义。抽油机作为一种特殊且典型的负载单元,既是一个可以消耗电能的波动负载,在下冲程又是一个产生电能的发电装置。本文研究了以抽油机、直驱式永磁同步风力发电系统、PWM整流器构成的直流微网系统及其控制策略。通过对抽油机进行有效的控制,利用抽油机的大惯量来储能,以消除“倒发电”和平抑系统功率的波动。本文首先研究了系统内的各个单元的控制方案,并进行了相应的仿真研究。为有效控制抽油机的瞬时功率和转速,研究了抽油机用异步电机的无速度传感器矢量控制技术;研究了基于矢量控制的直驱式永磁同步风力发电机最大功率追踪方法;研究了电网电压定向的PWM整流器电压、电流双闭环控制系统。之后提出抽油机的负载功率变化在Matlab中的实现方案。先是把抽油机整体的转动惯量经过计算等效转化为电机转子处的转动惯量;将现场获得的抽油机负载扭矩数据通过拟合方法得到扭矩曲线,以此作为电机模块的输入转矩。再次,为了能使直流母线电压反映直流微网内功率的变化情况,对直流母线电压进行下垂控制,即在网侧逆变器传统电压电流双闭环的基础上加入下垂环节。对此搭建了以电网,抽油机为主的仿真模型,证明了抽油机建模的准确和下垂控制的有效。第四,对含有单台抽油机的直流微网进行研究,对异步电机矢量控制的转速外环输出进行限制,实现抽油机负载功率的“削峰填谷”和消除“倒发电”,在母线电压超过参考值时,在转速外环输出处附加转矩指令,吸收多余的风能。该控制方式通过仿真验证了其有效节能和稳定微网内部功率。最后,对含有两台抽油机的直流微网进行研究。在两台抽油机的冲程相同时,通过延迟启动,便可将两台抽油机负载功率达到“互补”;两台抽油机的冲程不相同时,利用基于混沌时间序列的RBF神经网络方法预测其扭矩曲线,通过预测曲线,找出合适的时间,提前改变电动机的转速,使其峰值错开,同时监测直流母线电压和电机转速。若通过上述协调方式,未满足系统约束条件,可在内环的转矩指令处添加一转矩值,对电机的控制策略进行进一步的调整,以保持微网功率变化相对的稳定,该控制方式通过仿真得到了验证。