CN114165730A - 一种混合煤气一键加压智能控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混合煤气一键加压智能控制方法，其特征在于至少包括在故障状态或增开机组减开机组情况下，根据供电母线工作和负荷状态以及各加压机组的工作时长，进行热备机组、待增开机组和待减开机组的自动判别，继而实现倒机、增开机组、减开机组的自动控制；和/或包括根据加压机组的电流、机前翻板开度和风机总管出口压力检测数据，通过调节加压机组机前翻板开度实现风机总管压力智能控制的步骤。采用本发明可以实现热备机组、待增开机组和待减开机组的自动判别，以及增减机和倒机的自动控制；能够适应工厂连续化生产和检修、故障应急，同时避免多次启停对混合煤气加压系统造成的干扰。同时能够保证风机出口总管压力的稳定。
Description
技术领域
本发明涉及冶金企业混合煤气加压技术，具体涉及一体化的混合煤气加压智能控制方法。
背景技术
煤气混合加压过程是将两种或两种以上的单体煤气按照一定比例进行混合，经加压机组升压到规定压力后送至后续加热炉或其他煤气用户。
现行常规的煤气混合加压站结构如图1所示，高炉煤气经过蝶式高炉煤气压力阀、蝶式流量阀进入混合管道；焦炉煤气蝶式焦炉煤气压力阀、蝶式流量阀进入混合管道；经过入混合点后进行混合后煤气压力检测，之后经加压机组升压到规定压力，之后经过风机总管输送给后续加热炉或其他煤气用户。加压机组各加压机前设置翻板阀调节总管压力。
由上述结构图可以看到，混合煤气通过多套加压机组加压，传输到总管出口。由于高炉煤气气源和焦炉煤气气源压力不稳定，以及用户需求波动，会导致风机出口总管压力不稳定，而总管压力不稳定，必然影响后续煤气用户的生产效率和产品质量。
因此，混合煤气加压过程中呈现的非线性、多变量耦合、大滞后，以及参数众多且具有不确定和时变性等复杂特性，，控制难度非常大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种混合煤气一键加压智能控制方法，在故障状态或需要增减机组情况下，能够进行热备机组自动判别，继而实现增减机和倒机的自动控制。能够适应工厂连续化生产和检修、故障应急，同时避免多次启停对混合煤气加压系统造成的干扰。
另外，能够实现加压机组机前翻板阀开度的智能控制，保证风机出口总管压力的稳定。
此外，本发明提供的控制方法还需要满足控制参数少，控制原理简单可行，克服现有控制方法的不确定和时变性等复杂特性，控制实时性好且非常符合实际生产过程要求。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种混合煤气一键加压智能控制方法，作用于加压机组，其特征在于至少包括在故障状态或增开机组减开机组情况下，根据供电母线工作和负荷状态以及各加压机组的工作时长，进行热备机组、待增开机组和待减开机组的自动判别，继而实现倒机、增开机组、减开机组的自动控制的步骤；和/或在总管压力自动控制模式下根据加压机组的电流、机前翻板调节阀开度和风机总管出口压力检测数据，通过调节翻板开度实现风机总管压力智能控制的步骤。
进一步地，故障时热备机组自动判别流程设置如下：
按照各加压机组电机接入的高压电源母线分段不同，优先启动处于不同电源母线分段的加压机组；记录每台加压机组电机在线运转的时间，将运行时间长的加压机组设置为热备机组。
进一步地，待减开机组的机组自动判别流程设置如下：
将加压机组电机接入的高压电源母线分为两段，记录每台加压机组电机在线运转的时间；根据两个分段内各自运行的工作机组数量进行判断，减开具有较多运行机组的分段，在同一分段内，减开该分段运行时间最短的机组；当两个分段内运行的工作机组数量相等时，减开两个分段中运行时间最短的机组。
进一步地，待增开机组的热备机组自动判别流程设置如下：
将加压机组电机接入的高压电源母线分为两段，当前母线下有机组唯一运行的母线定义为本段母线，另一段完全未使用的母线定义为它段母线；记录每台加压机组电机在线运转的时间；
首先对它段母线上的机组状态进行判断，当它段母线的机组状态判断为可用时，增开它段母线内运行时间最长机组，当它段母线机组状态判断为不可用时，增开本段母线内运行时间最长机组；
当前有大于等于2个运行机组时，如运行机组位于不同母线分段，直接增开两段母线中运行时间最长机组，若两段母线内都无可用可运行机组则报警；
当前有3个或以上运行机组且位于同段母线时，当它段母线机组状态判断为不可用时，则异常报警。
进一步地，在当前运行机组出现故障、或者有断电或检修需求的情况下、需要启动另一台机组来替代当前机组的情况下进行倒机自动控制：包括步骤如下：
通过上位机下达指令，完成“一键倒机”；
给出待启动机组启动润滑油电机命令；
待启动机组满足加压机的电机启动条件，发出启动命令；
检测待启动机组加压机电机电流，当由启动电流减小到空载电流后，给出开启待启动机组机后电动阀命令；检测到待启动机组机后电动阀开到位信号，给出开启待启动机组机前翻板阀开度命令；
设置待启动机组的机前翻板开度设定值以定值速度增加，当待启动机组电机电流大于设定电流值，同时，如风机总管压力高于设定值，待停运机组的机前翻板开度设定值以每秒定值速度减小。
当待停运机组电流小于设定电流值，将待停运机组的翻板开度设定值设置为0，关闭待停运机组的机后电动阀；当翻板开度小于5％，发送停止加压机电机运行信号；检测到加压机停止运行的反馈信号，给出倒机操作停机完成的信号；润滑电机延后一段时间后停机。
进一步地，在总管出口压力偏差过大时进行增开机组自动启动控制和减开机组自动停机控制。
进一步地，增开机组自动启动控制步骤如下：
确认增开命令后，设定增开机组为待启动机组。
给出待启动机组启动通风机命令、启动润滑油电机命令；
待启动机组满足加压机的电机启动条件，发出启动命令；
检测加压机电机电流，当由启动电流减小到空载电流后，给出开启机后电动阀命令；
检测到待启动机组机后电动阀开到位信号，给出开启机前翻板阀命令；
设置待启动机组的机前翻板开度设定值以每秒5％的速度增加，当机后压力增加到总管压力的80％时，翻板阀开度设定值以每秒2％的速度增加。当总管出口压力大于设定值，将机前翻板阀设置为自动控制模式，给出增开机组启动完成信号。
进一步地，减开机组的自动停机控制步骤如下：
当确认减开命令后，将待减开机组设定为停止运行机组。给出关闭待停止运行机组后电动阀命令；设置待停止运行机组的机前翻板逐步关闭；
当检测到机后电动阀关到位信号，并且机前翻板调节阀开度下降到50％以下，给出停止加压机运行信号，当检测到加压机电机停止运行的反馈信号，给出减机操作停机完成信号。润滑油系统的润滑电机运行设定时间后停机。
进一步地，总管压力自动控制模式下，按照单机组运行方式、双机组运行方式和多机组运行方式下的不同翻板开度调节模式进行机前翻板开度调节；
单机组运行方式下根据总管压力实际值与总管压力设定值的偏差E(％)、运行机组翻板开度实际值Φ、运行机组电机电流I，基于模糊控制规则实现翻板阀开度变化量的自动控制；
双机组运行方式下，根据总管压力实际值与设定值偏差E(％)、两个运行机组A组和B组间的电机电流偏差IA-IB、A机组电机电流IA、A机组翻板开度实际值ΦA、B机组电机电流IB、B机组翻板开度实际值ΦB，基于模糊控制规则实现翻板阀开度变化量的自动控制。
多机组方式下，选择电流最高和最低的两台机组，然后按照双机组运行方式下的控制规则进行控制。
进一步地，在单机组运行方式下翻板调节阀门开度调节需要优先考虑电机电流不超过规定的上下限；总管压力实际值与总管压力设定值的偏差E百分比的在-0.2和0.2之间及两端变化；
进一步地，双机组运行方式下，翻板调节阀门开度优先考虑电机电流不超过规定的上下限；在满足压力、电流要求的情况下2台机组的电流尽量均衡；总管压力实际值与总管压力设定值的偏差E百分比的在-0.2和0.2之间及两端变化；机组电机电流偏差IA-IB在-2和2之间及两端变化。
上述总管压力自动控制模式中，在单机组运行方式下，设定翻板阀开度上下限百分比分别为90和50，且调节阀门开度优先考虑电机电流不超过规定的上下限；控制周期内开度增减量不超过5％；总管压力实际值与总管压力设定值的偏差E百分比的在-0.2和0.2之间及两端变化，翻板开度实际值Φ在50到90之间及两端变化，电机电流I在32到60之间及两端变化。
上述总管压力自动控制模式中，在双机组运行方式下，设定两个机组的翻板阀开度上下限百分比均为90和50，且调节阀门开度优先考虑电机电流不超过规定的上下限；在满足压力、电流要求的情况下2台机组的电流尽量均衡；控制周期内翻板阀开度增减量不超过5％；总管压力实际值与总管压力设定值的偏差E百分比的在-0.2和0.2之间及两端变化；机组电机电流偏差IA-IB在-2和2之间及两端变化；电机电流IA和IB均在32到60之间及两端变化；翻板开度实际值Φ在50到90之间及两端变化。
由此，本发明通过一体化的控制方法，实现了增减机组的自动判别、倒机、增机减机的自动流程，以及加压机机前翻板开度的自动控制。
加压机机前翻板开度的自动控制部分，为了保证控制逻辑的严密性和控制规则的可读性，我们根据加压机组的单机组模式和双机组模式，制定了不同的适应性控制规则。多机组方式下，选择电流最高和最低的两台机组，然后按照两台机组的控制规则进行控制。在实际编程过程中，本领域技术人员可以根据实际调控过程对控制规则进行合并和简化。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
通过本发明，克服了混合煤气加压过程呈现动态变化，具有非线性、多变量耦合、大滞后及不确定参数众多等复杂特性，不易及时在线测量混合煤气加压后的压力及热值，且难以建立精确的在线测量机理模型，独创性地根据总管压力设定值及偏差大小(及偏差变化)、翻板开度、电机电流大小等因素实现开度控制，使得控制效果更精确。
其次，创造性地提出了倒机和增减机组的自动判别方法、并实现了倒机和增机减机的自动控制，能够柔性适应工厂化生产、进行故障应急，同时避免多次启停机组对混合煤气加压系统造成的干扰。
再次，减机组的自动判别、倒机、增机减机的自动控制中，根据机组接入的母线分段进行逻辑判断，对属于同一分段和不同分段的机组区别对待，同时记录各机组的运行时长作为判断要素，对运行状态和控制结果进行了过程和结果的关联，控制实时性好且非常符合实际生产过程要求。
再其次，加压机机前翻板开度的自动控制部分，为了保证控制逻辑的严密性和控制规则的可解释性，我们根据加压机组的单机组运行模式和双机组运行模式，制定了不同的适应性控制规则。多机组方式下，选择电流最高和最低的两台机组，然后按照两台机组的控制规则进行控制。可以大幅减少大修的停机时间和停机台数，能够柔性适应工厂化生产过程。
最后，将总管压力设定值、偏差大小及变化、翻板开度、电机电流大小等因素纳入风机总管压力控制，使得风机总管压力更稳定准确。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明控制方法所基于的混合煤气加压站结构示意图。
图2是本发明加压机组在双机组模式下的结构示意图(根据机组所在的母线工作段，左边母线分段中一个机组运行，右边母线分段中一个机组运行)。
图3是本发明加压机组在三机组模式下的结构示意图(根据机组所在的母线工作段，左边母线分段中两个机组运行，右边母线分段中一个机组运行)。
图4是本发明在加压机故障发生时启动热备机组的流程图。
图5是本发明在加压机增开机组的流程图。
图6是本发明在加压机减开机组的流程图。
图7是本发明在加压机一键倒机的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明混合煤气一键加压智能控制方法适用于与图1的结构中类似的加压机组，加压机组包括若干个加压机，各加压机参与自动控制的组件包括：通风机、机前电动阀、机前翻板调节阀、高压电动机、润滑油系统、机后电动阀。但与图1所不同的是，本发明对于加压机组中加压机的数量不限制于图1的5个。根据工厂控制生成需要，本领域技术人员可以根据需要设置，如本发明后续实施例中的2个、3个、4个、6个，或者更多的数量均可。
实施例1：利用本发明混合煤气一键加压智能控制方法进行增减机组的自动判别、倒机、增机减机的自动控制。
按照加压机电机接入的高压电源分段不同，将高压电源母线为两段，其中，当前唯一使用(或母线下有机组运行)的母线，称为本段母线，另一段完全未使用的称为它段母线。待增减机和倒机情况下热备机组的判别原则是：第一、使两段母线负荷均衡，尽可能减少单段母线的超负荷运行的情况；第二、尽可能充分利用每一台机组维修后运行时长，同时让同一批机组能够尽量的同时达到维护前使用寿命，从而减少大修的停机时间和停机台数，能够柔性适应工厂化生产过程。
1、故障时热备机组自动判别和切换流程
为实现在有运行机组发生故障情况下能自动开启备用机组，需要按照一定规则设定故障热备机组。
根据现场的工艺要求，按照以下原则选择热备机组。
按照加压机电机接入的高压电源分段不同，优先考虑启动不同电源段的加压机组，参见图2和3，分为两个母线分段。
记录每台电机在线运转的时间(以小时为单位)，优先考虑运行时间长的机组为热备机组。
以下给出单台机组运行和多台机组运行情况下的热备机组切换示例，参见图2和3。单机任选一段电源，一个加压机正常工作，其余为停电状态。发生故障时自动切换流程图如图4所示。
故障时热备机组自动切换步骤如下：
运行过程中检测到加压机故障停机信息，将已判别为热备机组的机组设置工作机组，并将该机组设置为启动状态，给出待启动机组启动通风机命令、启动润滑油电机命令；
待启动机组满足加压机的电机启动条件，发出启动命令；检测加压机电机电流，当由启动电流减小到空载电流后，给出开启机后电动阀命令；检测到待启动机组机后电动阀开到位信号，给出开启机前翻板阀开度命令；
设置待启动机组的机前翻板开度设定值以每秒5％的速度增加，当加压机电机电流达到设定值如30A，将机前翻板阀设置为自动控制模式，给出热备机组启动完成信号。
2、待增开或待减开机组自动判断流程
在满足增开或减开机组的条件下，按以下自动判断流程给出建议的增开和减开机组。
(1)待减开机组的机组自动判别流程
根据机组所在的母线工作段不同，待减开机组的机组自动判别流程设置如表1。
记录每台加压机组电机在线运转的时间；根据两个分段内各自运行的工作机组数量进行判断，减开具有较多运行机组的分段，在同一分段内，减开该分段运行时间最短的机组；当两个分段内运行的工作机组数量相等时，减开两个分段中运行时间最短的机组。
表1：待减开机组自动判断流程
(2)待增开机组的机组自动判别流程
本发明根据机组所在的母线工作段不同，待增开机组的热备机组自动判别流程设置如表2。记录每个机组的在线运行时间，包括维修后的在线时间累积计算。
首先对它段母线上的机组状态进行判断，当它段母线的机组状态判断为可用时，增开该它段母线内运行时间最长机组，当它段母线机组状态判断为不可用时，增开本段母线内运行时间最长机组；如当前运行机组在不同分段，增开两段母线中运行时间最长机组。
当前有大于等于2个运行机组时，如运行机组位于不同母线，说明两段母线均可带负载，跳过它段母线的机组状态判断过程，直接增开两段母线中运行时间最长机组，若两段母线内都无可用热备机组则报警；当前有3个运行机组且位于同段母线时，当它段母线机组状态判断为不可用时，则异常报警。
当前仅有1个运行机组时，对它段母线上的机组状态进行判断，当它段母线的机组状态判断为可用时，增开它段母线内运行时间最长机组，当它段母线机组状态判断为不可用时，增开本段母线内运行时间最长机组；若它段无可用热备机组，搜索本段，仍无可用报警。
表2：待增开机组自动判断流程
按照上述(1)(2)点给出的判别逻辑，可以给出待增开或待减开机组的建议。如果决定增开或者减开，可以在上位机界面下达增开或者减开指令。PLC收到指令后，可按后续图5和6中的流程，完成增开或减开的自动切换控制如下：
增开机组的自动启动控制步骤如下：
当确认增开信息后设定增开机组，给出待启动机组启动通风机命令、启动润滑油电机命令；
待启动机组满足加压机的电机启动条件，发出启动命令；检测加压机电机电流，当由启动电流减小到空载电流后，给出开启机前翻板阀开度命令；
待启动机组的机前翻板开度设定值以每秒5％的速度增加，当机后压力增加到总管压力的80％时，翻板阀开度设定值以每秒2％的速度增加，当机后压力大于某个设定值，并且加压机电机电流在正常范围内，停止机前翻板阀开度增加，给出开启机后电动阀命令；检测到待启动机组机后电动阀开到位信号；将机前翻板阀设置为自动控制模式，给出故障启动机组完成信号。
上述技术方案中，减开机组的自动停机控制步骤如下：
当确认减开信息后设定减开机组，给出待停止运行机组机后电动阀命令；设置待停止运行机组的机前翻板阀开度每2秒减2％，直至开度为0。
当检测到机后电动阀关到位信号，并且机前翻板调节阀开度下降到某一数值之下，给出停止加压机运行信号，当检测到加压机电机运行信号为0的反馈信号，给出减机操作停机完成信号；润滑油系统的润滑电机运行20分钟后停机。
3、一键倒机自动控制流程：
在当前运行机组有断电或检修需求的情况下，需要进行倒机操作。倒机操作一般根据运行实际情况由手动指定参与倒机的机组，一台为准备停止运行机组，即待停运机组；另一台为准备启动机组，即待启动机组。
需要倒机操作时，可通过上位机下达指令，完成“一键倒机”，具体流程见图7，按照如下步骤进行：
给出待启动机组启动润滑油电机命令；
待启动机组满足加压机的电机启动条件，发出启动命令；
检测待启动机组加压机电机电流，当由启动电流减小到空载电流后，给出开启待启动机组机后电动阀命令；检测到待启动机组机后电动阀开到位信号，给出开启待启动机组机前翻板阀开度命令；
设置待启动机组的机前翻板开度设定值以每秒2％的速度增加，当待启动机组电机电流大于30A之后，同时，如风机总管压力高于设定值，待停运机组的机前翻板开度设定值以每秒2％的速度减小。
当待停运机组电流小于30A，将待停运机组的翻板开度设定值设置为0，关闭待停运机组的机后电动阀。当翻板开度小于5％，发送停止加压机电机运行信号。检测到加压机停止运行的反馈信号，给出倒机操作停机完成的信号；润滑电机运行20分钟后停机。
上述图5-7中增开机组、减开机组、一键倒机操作具体实施例中阀板开度数值和范围、以及每秒增加开度和减少开度的速度根据阀体的不同型号和微观结构会有变化，不作为对本发明的限制，本领域技术人员可以根据具体需求选用和设置开度的上下限以及每秒增加开度和减少开度的速度；机组电流的工作电流设置也根据加压机功率有所变化和调整，不作为对本发明的方法的限制，本领域技术人员可以根据具体加压机电机型号和功率需求选用和设置。
实施例2：，总管压力自动控制模式：利用本发明混合煤气一键加压智能控制方法，进行加压机组机前翻板自动控制，保证风机出口总管压力的稳定。
利用本发明混合煤气一键加压智能控制方法进行加压机组机前翻板自动控制包括的步骤如下：根据加压机组的电流、开度和风机总管出口压力检测数据，实现加压机组机前翻板阀开度的智能控制，通过翻板阀开度来调节总管压力以稳定在总管压力设定值附近，以保证风机出口总管压力的稳定。
进一步的，本发明按照单机组运行方式、双机组运行方式和多机组运行方式下的翻板开度调节不同模式进行翻板开度调节。翻板调节控制策略是基于模糊控制的思想，根据总管压力设定值及偏差大小(及偏差变化)、翻板开度、电机电流大小等因素实现开度控制。
进一步的，单机组运行方式下根据总管压力实际值与总管压力设定值的偏差E(％)、翻板开度实际值Φ、电机电流I，基于模糊控制规则实现翻板阀开度变化量的自动控制；
进一步的，双机组运行方式下，根据总管压力实际值与设定值偏差E(％)、两个机组(A组和B组)间的电机电流偏差IA-IB、A机组电机电流IA、A机组翻板开度实际值ΦA、B机组电机电流IB、B机组翻板开度实际值ΦB，基于模糊控制规则实现翻板阀开度变化量的自动控制。
进一步的，多机组方式下，选择电流最高和最低的两台机组，然后按照双机组运行方式下的控制规则进行控制。
单机组运行方式、双机组运行方式具体控制规则如下表3和表4所示。
单机组运行方式下参照表3，设定翻板阀开度上下限百分比分别为90和50，且调节阀门开度优先考虑电机电流不超过规定的上下限；控制周期内开度增减量不超过5％；总管压力实际值与总管压力设定值的偏差E百分比的在-0.2和0.2之间及两端变化，翻板开度实际值Φ在50到90之间及两端变化，电机电流I在32到60之间及两端变化。
如表3单机组运行方式下翻板控制模糊规则所示，总管压力自动控制模式中，在单机组运行方式下，当总管压力实际值与总管压力设定值的偏差E百分比大于等于0.2时，翻板开度实际值Φ百分比大于90时，电机电流I大于等于32时，开度减少5％，电机电流I小于32，开度不变；翻板开度实际值Φ百分比在55到90时，电机电流I大于32时，开度减少3％，电机电流I小于32，开度增大2％；翻板开度实际值Φ百分比在50到55时，电机电流I大于32时，开度减少2％，电机电流I小于32，开度增大2％；
当总管压力实际值与总管压力设定值的偏差E百分比在0.1到0.2时，翻板开度实际值Φ百分比大于90时，电机电流I大于等于32时，开度减少5％，电机电流I小于32，开度不变；翻板开度实际值Φ百分比在55到90时，电机电流I大于32时，开度减少3％，电机电流I小于32，开度增大2％；翻板开度实际值Φ百分比在50到55时，电机电流I大于32时，开度减少2％，电机电流I小于32，开度增大2％。
其他模糊控制规则不再赘述。
表3：单机组运行方式下翻板控制模糊规则
双机组运行方式下参照表4，设定两个机组的翻板阀开度上下限百分比均为90和50，且调节阀门开度优先考虑电机电流不超过规定的上下限；在满足压力、电流要求的情况下2台机组的电流尽量均衡；控制周期内翻板阀开度增减量不超过5％；总管压力实际值与总管压力设定值的偏差E百分比的在-0.2和0.2之间及两端变化；机组电机电流偏差IA-IB在-2和2之间及两端变化；电机电流IA和IB均在32到60之间及两端变化；翻板开度实际值Φ在50到90之间及两端变化。
双机组运行方式的翻板控制具体模糊控制规则参见表4，不再赘述。
表4：双机组运行方式下翻板控制模糊规则
对于表3和4中的情况分类和模糊控制策略需要做以下说明。
(1)表3和4中，给出了完全严密的控制逻辑。表中的多数报警情况不会发生，列举出来只是为了完善控制逻辑。另外，实际设计程序过程中，会对控制规则进行合并和简化。
(2)程序的控制周期长度，和一个控制周期中翻板开度的调节量，可在现场调试过程中优化设定。
(3)关于增开机组和减开机组的说明
上位机界面应该有目标压力和目标范围设定值，例如15±0.3kPa.同时，为了避免频繁启停加压机组，在上位界面上，还应该留有接口设置增开停机组的压力值，例如启机压力12.5kPa，停机压力17.5kPa。
(4)表3和4中，给出了一台和两台机组运行情况下的控制规则。如果是三台机组运行，可以选择电流最高和最低的两台机组，然后按照两台机组的控制规则进行控制。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种混合煤气一键加压智能控制方法，作用于加压机组，其特征在于至少包括在故障状态或增开机组减开机组情况下，根据供电母线工作和负荷状态以及各加压机组的工作时长，进行热备机组、待增开机组和待减开机组的自动判别，继而实现倒机、增开机组、减开机组的自动控制的步骤；和/或在总管压力自动控制模式下根据加压机组的电流、机前翻板调节阀开度和风机总管出口压力检测数据，通过调节翻板开度实现风机总管压力智能控制的步骤。
2.根据权利要求1所述的混合煤气一键加压智能控制方法，其特征在于故障时热备机组自动判别流程设置如下：按照各加压机组电机接入的高压电源母线分段不同，优先启动处于不同电源母线分段的加压机组；记录每台加压机组电机在线运转的时间，将运行时间长的加压机组设置为热备机组。
3.根据权利要求1所述的混合煤气一键加压智能控制方法，其特征在待减开机组的机组自动判别流程设置如下：
将加压机组电机接入的高压电源母线分为两段，记录每台加压机组电机在线运转的时间；根据两个分段内各自运行的工作机组数量进行判断，减开具有较多运行机组的分段，在同一分段内，减开该分段运行时间最短的机组；当两个分段内运行的工作机组数量相等时，减开两个分段中运行时间最短的机组。
4.根据权利要求1所述的混合煤气一键加压智能控制方法，其特征在于待增开机组的热备机组自动判别流程设置如下：
将加压机组电机接入的高压电源母线分为两段，当前母线下有机组唯一运行的母线定义为本段母线，另一段完全未使用的母线定义为它段母线；记录每台加压机组电机在线运转的时间；
首先对它段母线上的机组状态进行判断，当它段母线的机组状态判断为可用时，增开它段母线内运行时间最长机组，当它段母线机组状态判断为不可用时，增开本段母线内运行时间最长机组；
当前有大于等于2个运行机组时，如运行机组位于不同母线分段，增开两段母线中运行时间最长机组，若两段母线内都无可用可运行机组则报警；
当前有3个或以上运行机组且位于同段母线时，当它段母线机组状态判断为不可用时，则异常报警。
5.根据权利要求1-4任一项所述的混合煤气一键加压智能控制方法，其特征在于在当前运行机组有断电或检修需求的情况下、需要启动另一台机组来替代当前机组的情况下进行倒机自动控制，包括步骤如下：
通过上位机下达指令，完成“一键倒机”；
给出待启动机组启动润滑油电机命令；
待启动机组满足加压机的电机启动条件，发出启动命令；
检测待启动机组加压机电机电流，当由启动电流减小到空载电流后，给出开启待启动机组机后电动阀命令；检测到待启动机组机后电动阀开到位信号，给出开启待启动机组机前翻板阀开度命令；
设置待启动机组的机前翻板开度设定值以定值速度增加，当待启动机组电机电流大于设定电流值，同时，如风机总管压力高于设定值，待停运机组的机前翻板开度设定值以每秒定值速度减小；
当待停运机组电流小于设定电流值，将待停运机组的翻板开度设定值设置为0，关闭待停运机组的机后电动阀；当翻板开度小于5％，发送停止加压机电机运行信号；检测到加压机停止运行的反馈信号，给出倒机操作停机完成的信号；润滑电机延后一段时间后停机。
6.根据权利要求1所述的混合煤气一键加压智能控制方法，其特征在于在总管出口压力偏差过大时进行增开机组自动启动控制和减开机组自动停机控制。
7.根据权利要求1-4、6所述的混合煤气一键加压智能控制方法，其特征在于增开机组自动启动控制步骤如下：
确认增开命令后，设定增开机组为待启动机组；
给出待启动机组启动通风机命令、启动润滑油电机命令；
待启动机组满足加压机的电机启动条件，发出启动命令；
检测加压机电机电流，当由启动电流减小到空载电流后，给出开启机后电动阀命令；
检测到待启动机组机后电动阀开到位信号，给出开启机前翻板阀命令；
设置待启动机组的机前翻板开度设定值以每秒设定速度增加，当机后压力增加到总管压力的设定比例时，翻板阀开度设定值以每秒设定速度增加；当总管出口压力大于设定值，将机前翻板阀设置为自动控制模式，给出增开机组启动完成信号。
8.根据权利要求1-4、6所述的混合煤气一键加压智能控制方法，其特征在于减开机组的自动停机控制步骤如下：
当确认减开命令后，将待减开机组设定为停止运行机组；给出关闭待停止运行机组后电动阀命令；设置待停止运行机组的机前翻板逐步关闭；
当检测到机后电动阀关到位信号，并且待停止运行机组的工作电流小于设定工作电流，给出停止加压机运行信号，当检测到加压机电机停止运行的反馈信号，给出减机操作停机完成信号；润滑油系统的润滑电机运行设定时间后停机。
9.根据权利要求1或6所述的混合煤气一键加压智能控制方法，其特征在于总管压力自动控制模式下，按照单机组运行方式、双机组运行方式和多机组运行方式下的不同翻板开度调节模式进行机前翻板开度调节；
单机组运行方式下根据总管压力实际值与总管压力设定值的偏差E(％)、运行机组翻板开度实际值Φ、运行机组电机电流I，基于模糊控制规则实现翻板阀开度变化量的自动控制；
双机组运行方式下，根据总管压力实际值与设定值偏差E(％)、两个运行机组A组和B组间的电机电流偏差IA-IB、A机组电机电流IA、A机组翻板开度实际值ΦA、B机组电机电流IB、B机组翻板开度实际值ΦB，基于模糊控制规则实现翻板阀开度变化量的自动控制；
多机组运行方式下，选择电流最高和最低的两台机组，然后按照双机组运行方式下的控制规则进行控制。
10.根据权利要求1或6所述的混合煤气一键加压智能控制方法，其特征在于：
在单机组运行方式下翻板调节阀门开度调节需要优先考虑电机电流不超过规定的上下限；总管压力实际值与总管压力设定值的偏差E百分比的在-0.2和0.2之间及两端变化；
双机组运行方式下，翻板调节阀门开度优先考虑电机电流不超过规定的上下限；在满足压力、电流要求的情况下2台机组的电流尽量均衡；总管压力实际值与总管压力设定值的偏差E百分比的在-0.2和0.2之间及两端变化；机组电机电流偏差IA-IB在-2和2之间及两端变化。
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Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020000404A (ko) * | 2000-06-24 | 2002-01-05 | 이구택 | 멀티 노정압력 제어방법 |
| CN1707380A (zh) * | 2004-06-10 | 2005-12-14 | 上海施耐德日盛压缩机有限公司 | 空气压缩机智能控制方法 |
| CN104265666A (zh) * | 2014-08-29 | 2015-01-07 | 武汉钢铁(集团)公司 | 用于防止风机喘振的方法 |
| CN104345223A (zh) * | 2013-07-26 | 2015-02-11 | 中核核电运行管理有限公司 | 一种6kv电压互感器及其二次回路供电监测方法 |
| CN107026504A (zh) * | 2017-04-12 | 2017-08-08 | 山东电力工程咨询院有限公司 | 考虑电动机群惰走特性的火电厂低压电源切换方法 |
| WO2018113323A1 (zh) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | 重庆美的通用制冷设备有限公司 | 一种机组断电自动快速启动方法、系统及空调 |
| CN110401194A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-11-01 | 西安热工研究院有限公司 | 一种燃气蒸汽联合循环分布式能源三电源快切系统及方法 |
| CN110829407A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-02-21 | 北京新城绿源科技发展有限公司 | 一种分布式多母线直流微电网系统 |
| CN113090515A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-07-09 | 中国汽车工业工程有限公司 | 基于压力及负荷计算的空压机组群控控制方法 |
| CN113374680A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-10 | 国家石油天然气管网集团有限公司西气东输分公司 | 一种压缩机组联合运行控制方法和系统 |
-
2021
- 2021-12-06 CN CN202111472363.1A patent/CN114165730A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020000404A (ko) * | 2000-06-24 | 2002-01-05 | 이구택 | 멀티 노정압력 제어방법 |
| CN1707380A (zh) * | 2004-06-10 | 2005-12-14 | 上海施耐德日盛压缩机有限公司 | 空气压缩机智能控制方法 |
| CN104345223A (zh) * | 2013-07-26 | 2015-02-11 | 中核核电运行管理有限公司 | 一种6kv电压互感器及其二次回路供电监测方法 |
| CN104265666A (zh) * | 2014-08-29 | 2015-01-07 | 武汉钢铁(集团)公司 | 用于防止风机喘振的方法 |
| WO2018113323A1 (zh) * | 2016-12-22 | 2018-06-28 | 重庆美的通用制冷设备有限公司 | 一种机组断电自动快速启动方法、系统及空调 |
| CN107026504A (zh) * | 2017-04-12 | 2017-08-08 | 山东电力工程咨询院有限公司 | 考虑电动机群惰走特性的火电厂低压电源切换方法 |
| CN110401194A (zh) * | 2019-08-15 | 2019-11-01 | 西安热工研究院有限公司 | 一种燃气蒸汽联合循环分布式能源三电源快切系统及方法 |
| CN110829407A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-02-21 | 北京新城绿源科技发展有限公司 | 一种分布式多母线直流微电网系统 |
| CN113090515A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-07-09 | 中国汽车工业工程有限公司 | 基于压力及负荷计算的空压机组群控控制方法 |
| CN113374680A (zh) * | 2021-06-18 | 2021-09-10 | 国家石油天然气管网集团有限公司西气东输分公司 | 一种压缩机组联合运行控制方法和系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 刘彰, 基于最小二乘支持向量机的混合煤气加压过程在线预测, vol. 46, no. 1, 27 October 2021 (2021-10-27), pages 17 - 24 * |
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