[发明专利]一种压缩机组智能增减控制方法

权利要求书

1.一种压缩机组智能增减控制方法，应用在具有多台压缩机组联合运行的天然气管道压气站，其特征在于，包括如下步骤：

S₁：通过压缩机控制系统判断压缩机启动或停止时间，若启停机时间大于30分钟，系统自动调节平稳，并进入步骤S₂，若启停机时间小于等于30分钟，系统跳出压缩机组运行数量计算模型；

S₂：获取天然气管道压气站与压缩机组运行相关的实时工况参数，依次建立压缩机组运行数量计算模型、运行负荷增减机组计算模型和喘振裕度计算模型；

所述建立压缩机组运行数量计算模型具体为：根据压缩机对管道内天然气做功的计算模型，建立最少可启动机组的数量计算模型N，所述压缩机组运行数量计算模型N的表达式如下：

其中，N代表理论计算得出的压缩机运行数量，n代表实际压缩机运行数量，P_i代表各压缩机对管道内天然气所做的功，P_e代表各台压缩机额定功率，η代表综合效率修正系数，i代表压缩机组的数量；

所述运行负荷增减机组计算模型通过负荷占用比Load表达，所述负荷占用比Load通过如下表达式求得：

其中，Load代表负荷占用比，R代表平均负荷，R_max代表最大负荷，R_min代表最小负荷；

所述平均负荷R的计算通过如下表达式求得：

其中，n代表实际压缩机运行数量；

所述喘振裕度计算模型具体通过机组平均裕度M表达，所述机组平均裕度M通过如下表达式求得：

其中，M代表机组平均裕度，n代表实际压缩机运行数量，M_i代表各压缩机喘振裕度；

S₃：根据所述压缩机组运行数量计算模型、运行负荷增减机组计算模型和喘振裕度计算模型的计算结果，延时180秒，触发增启或减停机组命令；

S₄：当需要增启、减停压缩机组时，根据优先级比选结果，自动触发对应机组的启停机命令。

2.如权利要求1所述的压缩机组智能增减控制方法，其特征在于，所述根据压缩机对管道内天然气做功的计算模型的具体表达式为：

P＝qH_a

其中，P代表压缩机组对管道内天然气所做的功，H_a为绝热压头，q为天然气质量流量；

所述天然气质量流量q的计算表达式如下：

q＝d_rdQ_b

其中，d_r代表天然气相对密度，d代表空气密度，Q_b代表压缩机进口的标况体积流量，可由压缩机进口流量计测量给出；

所述绝热压头H_a的计算表达式如下：

其中，P_s、P_d、T_s分别代表压缩机天然气进口压力、出口压力、进口温度，M_w代表天然气摩尔质量，R代表普适气体常数，R＝8.3145J/(mol·K)，Z_s代表压缩机进口条件天然气压缩系数，γ代表天然气绝热指数；

所述天然气绝热指数γ的计算表达式如下：

其中，m代表天然气多变指数，P_s、P_d、T_s、T_d分别代表压缩机天然气进口压力、出口压力、进口温度、出口温度，Z_s、Z_d分别代表压缩机进口、出口天然气压缩系数；

所述压缩机进口、出口天然气压缩系数Z_s、Z_d的计算表达式分别如下：

其中，P_pc、T_pc分别代表临界压力和临界温度，P_pc、T_pc计算公式分别通过如下公式求出：