目前,油田采用的各种抽油机电控装置日益广泛的应用在了煤层气井排采中。为了提高抽油机的工作效率和煤层气的产量,节能降耗,近年来,人们已经研究采取了很多措施,研发了数十种抽油机节能电机和电控装置。其中,单井抽油机变频节能电控柜,在节能降耗和改善排采工艺方面起到了十分重要的作用,但同时也存在许多突出的问题,诸如网侧电流谐波污染较重、功率因数较低、交流供电距离较远导致电压跌落严重、抽油机下冲程倒发电馈能处理方式不合理等。针对以上问题,本课题研发一套基于直流母线供电的煤层气井排采群控系统。充分利用煤层气井分布集中的特点,在公共直流母线上挂接多台抽油机,实现抽油机倒发电能量的回馈共享和循环利用,达到群体控制,整体节能的目的。充分利用直流母线供电的优点,解决了在山区环境下,传统交流输电视近线长、电压损耗严重的问题。对于群控系统的电源侧,本课题对风、网、柴、燃气轮机、光伏、储能等多电源互补直流供电形式进行了初步的探索和仿真研究,并采用了当下较为经济、实用的网电(或网电、内燃机互补)三相二极管不可控整流电路。对于群控系统的终端,结合煤层气排采的需要,本课题分别对逆变单元和超声波换能器单元电源模块的软件和硬件进行了完整的设计研发,并做了相应的实验分析。实验结果表明,所研发的终端单元达到了煤层气排采的要求。此外,本课题编写了一套基于VB的上位机监控软件,实现了对群控系统中各种电控终端运行参数和运行故障的实时监视,并可远程控制各终端的启停、写入终端运行参数。