[发明专利]一种离心压缩机组全自动恒压控制系统及控制方法

说明书

本发明提供的一种离心压缩机组全自动恒压控制系统及控制方法，用以解决目前行业内还没有可以实现多变量调节解耦和全自动调节方案的技术问题。本系统包括测量单元、变频控制单元、节流调节单元、一段防喘振调节单元及二段防喘振调节单元。本系统的控制方法包括以下控制方式：一段防喘振调节与压力调节解耦控制；二段防喘振调节与压力调节解耦控制；变频调节控制；一段与二段压力调节解耦控制；二段压力调节与变频调节解耦；入口节流控制；可以实现宽范围多变量的自动调节，同时在满足压缩机出口压力工艺要求的前提下优选节能的调节形式，降低了能耗。

技术领域

本发明涉及压缩机控制，具体涉及一种离心压缩机组全自动恒压控制系统及控制方法。

背景技术

压缩机主要服务于流程工业，是流程工业的心脏。压缩机根据特定的工艺流程，提供增压服务，其广泛应用于冶金、石油、化工、天然气等各行各业。当工艺系统参数发生变化时，压缩机需要进行相应的调节，如流量调节、压力调节等，来满足工艺系统需要。一般的离心压缩机调节方式有进口节流调节、变转速调节、进口导叶调节、回流调节等调节方式。

目前，现有的压缩机恒压调节是成熟的技术，一般通过人为手动控制，采用单一的如变转速、或者入口节流或者回流的调节方式，实现当入口压力变化、流量变化时的出口恒压调节需要。但在一些领域，例如调峰电厂燃气调压站、大型鼓风机站、天然气长输管线增压等领域，根据工艺参数的不同，需要设置多台压缩机并联或者多台多段压缩机串联工作的形式，同时机组工作工况不稳定，需要实时的不断调节。使用现有的压缩机恒压调节技术难以适应工艺系统宽的工况变化(流量、入口压力)的高效调节，机组运行存在能耗高，效率低的问题，同时需要人为操作，操作的劳动强度高、差错率大。目前，针对需要设置多台压缩机并联或者多台多段压缩机串联工作的形式，行业内还没有可以实现多变量调节解耦和全自动调节的方案。主要面临的难点在于以下三点：

(1)多段压缩机高效负荷分配问题；

(2)恒压调节过程中的转速和阀门调节解耦问题；

(3)全自动智能控制策略问题。

发明内容

本发明的目的在于解决目前行业内还没有可以实现多变量调节解耦和全自动调节方案的技术问题，而提供一种离心压缩机组全自动恒压控制系统及控制方法。

一种离心压缩机组全自动恒压控制系统，其特殊之处在于，包括测量单元、变频控制单元、节流调节单元、一段防喘振调节单元以及二段防喘振调节单元；

所述测量单元包括一段入口压力远传表、一段流量远传表、一段出口压力远传表、二段入口压力远传表、二段流量远传表、二段出口压力远传表、燃机负荷采集装置以及电机电流传感器；

所述变频控制单元包括变频调节模块和最小选择模块；变频调节目标信号SP4、二段出口压力远传表输出的二段出口压力信号P4以及燃机负荷采集装置输出的燃机负荷第一前馈信号FF1分别送入变频调节模块；变频调节模块的输出信号和启机信号分别送入最小选择模块；最小选择模块输出端连接变频器；

所述节流调节单元包括节流调节模块；电机电流调节目标信号SP1和电机电流传感器输出的电机电流信号分别送入节流调节模块，节流调节模块输出端连接入口调节阀；

所述一段防喘振调节单元和二段防喘振调节单元，分别用于对相应的压比调节目标信号和压比信号进行PID调节，对相应的出口压力调节目标信号、出口压力信号以及第二前馈信号FF2进行PID调节，再分别对调节结果进行最大选择，将选择结果发送至相应的防喘振阀。

进一步地，一段防喘振调节单元包括一段防喘振调节模块、一段压力调节模块以及第一最大选择模块；

一段压比调节目标信号和一段压比信号分别送入一段防喘振调节模块；