CN112636638A - 压缩空气储能电站多驱动电机公用变频器结构及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种压缩空气储能电站多驱动电机公用变频器结构及控制方法，该变频器结构包括一级压缩机电机、变频器、二级压缩机电机，所述一级压缩机电机、变频器、二级压缩机电机分别通过断路器QF1、断路器QF2、断路器QF3并联在压缩段母线上，所述变频器的线路上还串联有变压器和电抗器，所述变频器的线路与所述一级压缩机的线路之间并联有隔离开关QS1，所述变频器的线路与所述二级压缩机的线路之间并联有隔离开关QS2。本发明将一台变频器应用于多台电机的启动过程中，编写DCS控制逻辑，实现多台压缩机驱动电机自动无扰启动减少了变频器配置数量，提高了变频器的使用效率。
Description
技术领域：
本发明涉及一种压缩空气储能电站多驱动电机公用变频器结构及控制方法，属于电气控制技术领域。
背景技术：
对于额定容量大、电压等级高的驱动电机，为避免过大的启动电流对电站电气系统造成冲击，引起电气系统保护误动，一般均配备变频器辅助启动。在压缩空气储能电站中，短时间内有多台驱动电机需启动，由于其容量较大，均应带变频器启动。在压缩空气储能电站中，多台大容量驱动电机需要在极短的时间内启动，在启动时需要变频器辅助，启动后驱动电机以工频运行。
以传统的一台电机配备一台变频器和人工启动的方法在压缩空气储能电站中，会造成以下问题：
1、变频器闲置率高
由于驱动电机仅在启动过程阶段需要变频器辅助，正常以工频运行，一台电机配备一台变频器导致变频器空置率高。
2、分散控制系统无一键启停的程控逻辑，启动时间长 在启动过程中，由于分散控制系统中无一键启停的程控逻辑，需要人工反复确认状态变化和执行操作，这延缓了电机启动的过程，加长了启动时间。
3、投资增大
电机容量达10000kW以上、电压等级高达10kV，适配的变频器容量也相应较大。大容量等级的变频器造价贵，多台变频器配置造成投资增大。
发明内容：
本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种压缩空气储能电站多驱动电机公用变频器结构及控制方法，能够解决上述设备空置率高的问题，建立一套完整的一键启停控制逻辑，减少人工操作量并减少投资。
上述的目的通过以下的技术方案实现：
一种压缩空气储能电站多驱动电机公用变频器结构，包括一级压缩机电机、变频器、二级压缩机电机，所述一级压缩机电机、变频器、二级压缩机电机分别通过断路器QF1、断路器QF2、断路器QF3并联在压缩段母线上，所述变频器的线路上还串联有变压器和电抗器，所述变频器的线路与所述一级压缩机的线路之间并联有隔离开关QS1，所述变频器的线路与所述二级压缩机的线路之间并联有隔离开关QS2。
所述的压缩空气储能电站多驱动电机公用变频器结构，所述压缩段母线采用10kV母线。
上述压缩空气储能电站多驱动电机公用变频器结构的控制方法，该方法为：
第一步，检查断路器QF1、断路器QF2、断路器QF3、隔离开关QS1、隔离开关QS2均在分闸位置，同时检测到10kV母线有电，手动在分散控制系统DCS中点击“启动压缩机组”按钮，隔离开关QS1合闸；
第二步，得到隔离开关QS1已合闸反馈信号后， 断路器QF2合闸；
第三步，得到断路器QF2已合闸反馈信号后，变频器启动，变频器变频指令以0-5Hz/s速率从0Hz升至50Hz；
第四步，得到变频器频率至50Hz的反馈，同时一级压缩机电机转速反馈到达1500±2rpm后，延时3-6s，断路器QF1合闸；
第五步，得到断路器QF1已合闸反馈后，变频器退出，断开断路器QF2，断开隔离开关QS1；
第六步，得到断路器QF2和隔离开关QS1已断开反馈后，人工确认二级压缩机启动条件满足，在分散控制系统DCS上点击“条件确认”按钮，合上隔离开关QS2；
第七步，得到隔离开关QS2已合闸反馈后，断路器QF2合闸；
第八步，得到断路器QF2已合闸反馈后，变频器变频指令以0-5Hz/s速率从0Hz升至50Hz；
第九步，得到变频器频率至50Hz的反馈，同时二级压缩机电机转速反馈达1500±2rpm后，延时3-6s，断路器QF3合闸；
第十步，得到断路器QF3已合闸反馈后，变频器退出，断开QF2，断开隔离开关QS2；
第十一步，得到断路器QF2、隔离开关QS2已分闸反馈后，一二级压缩机组启动结束。
有益效果：
1、本发明将一台变频器应用于多台电机的启动过程中，编写DCS控制逻辑，实现多台压缩机驱动电机自动无扰启动减少了变频器配置数量，提高了变频器的使用效率。
2、本发明降低压缩空气储能电站投资。
3、本发明变频器控制由机组DCS逻辑完成，减少了人工操作量，加快了压缩空气储能电站的启动速度。
附图说明：
图1本发明的电路结构图。
图2为本发明的变频器控制逻辑图。
具体实施方式：
现在结合附图对本技术发明作进一步详细的说明。这些附图均为示意图，仅以示意方式说明本技术发明的基本结构，因此其仅显示与本技术发明有关的构成。
本发明的压缩空气储能电站多驱动电机公用变频器结构，包括一级压缩机电机、变频器、二级压缩机电机，所述一级压缩机电机、变频器、二级压缩机电机分别通过断路器QF1、断路器QF2、断路器QF3并联在压缩段母线上，所述变频器的线路上还串联有变压器和电抗器，所述变频器的线路与所述一级压缩机的线路之间并联有隔离开关QS1，所述变频器的线路与所述二级压缩机的线路之间并联有隔离开关QS2。
所述的压缩空气储能电站多驱动电机公用变频器结构，所述压缩段母线采用10kV母线。
上述压缩空气储能电站多驱动电机公用变频器结构的控制方法，该方法为：
第一步，检查断路器QF1、断路器QF2、断路器QF3、隔离开关QS1、隔离开关QS2均在分闸位置，同时检测到10kV母线有电，手动在分散控制系统DCS中点击“启动压缩机组”按钮，隔离开关QS1合闸；
第二步，得到隔离开关QS1已合闸反馈信号后， 断路器QF2合闸；
第三步，得到断路器QF2已合闸反馈信号后，变频器启动，变频器变频指令以0-5Hz/s速率从0Hz升至50Hz；
第四步，得到变频器频率至50Hz的反馈，同时一级压缩机电机转速反馈到达1500±2rpm后，延时3-6s，断路器QF1合闸；
第五步，得到断路器QF1已合闸反馈后，变频器退出，断开断路器QF2，断开隔离开关QS1；
第六步，得到断路器QF2和隔离开关QS1已断开反馈后，人工确认二级压缩机启动条件满足，在分散控制系统DCS上点击“条件确认”按钮，合上隔离开关QS2；
第七步，得到隔离开关QS2已合闸反馈后，断路器QF2合闸；
第八步，得到断路器QF2已合闸反馈后，变频器变频指令以0-5Hz/s速率从0Hz升至50Hz；
第九步，得到变频器频率至50Hz的反馈，同时二级压缩机电机转速反馈达1500±2rpm后，延时3-6s，断路器QF3合闸；
第十步，得到断路器QF3已合闸反馈后，变频器退出，断开QF2，断开隔离开关QS2；
第十一步，得到断路器QF2、隔离开关QS2已分闸反馈后，一二级压缩机组启动结束。
本发明采用上述方案将一台变频器应用于多台电机的启动过程中，编写DCS控制逻辑，实现多台压缩机驱动电机自动无扰启动。
以上说明书中描述的只是本技术发明的具体实施方式，各种举例说明不对本技术发明的实质构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离本技术发明的实质和范围。
Claims (3)
1.一种压缩空气储能电站多驱动电机公用变频器结构，其特征在于，包括一级压缩机电机、变频器、二级压缩机电机，所述一级压缩机电机、变频器、二级压缩机电机分别通过断路器QF1、断路器QF2、断路器QF3并联在压缩段母线上，所述变频器的线路上还串联有变压器和电抗器，所述变频器的线路与所述一级压缩机的线路之间并联有隔离开关QS1，所述变频器的线路与所述二级压缩机的线路之间并联有隔离开关QS2。
2.根据权利要求1所述的压缩空气储能电站多驱动电机公用变频器结构，其特征在于，所述压缩段母线采用10kV母线。
3.上述压缩空气储能电站多驱动电机公用变频器结构的控制方法，其特征在于，该方法为：
第一步，检查断路器QF1、断路器QF2、断路器QF3、隔离开关QS1、隔离开关QS2均在分闸位置，同时检测到10kV母线有电，手动在分散控制系统DCS中点击“启动压缩机组”按钮，隔离开关QS1合闸；
第二步，得到隔离开关QS1已合闸反馈信号后， 断路器QF2合闸；
第三步，得到断路器QF2已合闸反馈信号后，变频器启动，变频器变频指令以0-5Hz/s速率从0Hz升至50Hz；
第四步，得到变频器频率至50Hz的反馈，同时一级压缩机电机转速反馈到达1500±2rpm后，延时3-6s，断路器QF1合闸；
第五步，得到断路器QF1已合闸反馈后，变频器退出，断开断路器QF2，断开隔离开关QS1；
第六步，得到断路器QF2和隔离开关QS1已断开反馈后，人工确认二级压缩机启动条件满足，在分散控制系统DCS上点击“条件确认”按钮，合上隔离开关QS2；
第七步，得到隔离开关QS2已合闸反馈后，断路器QF2合闸；
第八步，得到断路器QF2已合闸反馈后，变频器变频指令以0-5Hz/s速率从0Hz升至50Hz；
第九步，得到变频器频率至50Hz的反馈，同时二级压缩机电机转速反馈达1500±2rpm后，延时3-6s，断路器QF3合闸；
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