CN114562476A - 一种压缩机机组冷热回流的控制方法 - Google Patents

一种压缩机机组冷热回流的控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114562476A
CN114562476A CN202111601993.4A CN202111601993A CN114562476A CN 114562476 A CN114562476 A CN 114562476A CN 202111601993 A CN202111601993 A CN 202111601993A CN 114562476 A CN114562476 A CN 114562476A
Authority
CN
China
Prior art keywords
control
cold
reflux
cold reflux
line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111601993.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114562476B (zh
Inventor
程高峰
黄杰
贾建宁
吴洁芸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Supcon Technology Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Supcon Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Supcon Technology Co Ltd filed Critical Zhejiang Supcon Technology Co Ltd
Priority to CN202111601993.4A priority Critical patent/CN114562476B/zh
Publication of CN114562476A publication Critical patent/CN114562476A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114562476B publication Critical patent/CN114562476B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0276—Surge control by influencing fluid temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/582—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/5826—Cooling at least part of the working fluid in a heat exchanger
    • F04D29/5833—Cooling at least part of the working fluid in a heat exchanger flow schemes and regulation thereto
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Abstract

本发明公开了一种压缩机机组冷热回流的控制方法。包括以下步骤：将表述压缩机性能特性的变量换成无关坐标系，获取热回流控制的防喘振偏差；分别确定冷回流控制线和冷回流工作点；以冷回流控制线为设定目标，冷回流工作点为测量值进行比例积分控制，获得冷回流控制增量；设置阶跃响应控制线，获得阶跃响应值；设置冷回流紧关线，根据冷回流工作点位置确定冷回流控制方式；设置压缩机机组控制的限制条件，获得限制控制增量，进行冷回流限制控制；冷回流控制高选值，与上周期冷回流最终控制量、输入解耦控制量、阶跃响应值累加获取冷回流控制的最终控制量。实现全自动压缩机组的启停机与工况变化时的冷热回流协调控制，控制安全、高效、稳定。

Description

一种压缩机机组冷热回流的控制方法
技术领域
本发明涉及一种压缩机控制领域，尤其涉及一种压缩机机组冷热回流的控制方法。
背景技术
在工业自动化控制领域，压缩机是工业企业生产过程中的重要设备。在大多数压缩机应用中，每段压缩机或每台压缩机具有防喘阀或放空阀来进行压缩机的防喘振保护，但在一些场景下需要额外一个冷回流阀来辅助控制。有些控制工艺中压缩机出口后端关联的工艺反应装置始终需要足够的气量才能达到正常的生产条件，所以对于压缩机自身的防喘阀动作不宜出现较大的回流量。
有些多机组并联连接时，由于每台压缩机防喘振控制情况不同，经过每台压缩机热量累积也不同，压缩机出口汇聚时若要工艺上得到相近的温度则需要每路都增加热交换器，所以在压缩机出口汇总后，再进行冷却装置来进行整体回流控制作为辅助显得更合适。对于每台压缩机都有自身的防喘振控制方式，也可能存在不同厂家的防喘振控制机理，以及工艺整体的一些控制限制要求以及工况的计划性与非计划性变化，使得冷回流控制变得复杂，往往以手动控制的方式来进行操作，启停机过程中也需要人工配合。
例如，一种在中国专利文献上公开的“综合压缩机组控制系统及其防喘振控制方法”，其公告号CN104061144A，综合压缩机组控制系统包括集防喘调节、联锁自保、调速控制和负荷调节功能于一体的TMR控制装置，所述TMR控制装置为三重模件冗余容错控制装置，所述TMR控制装置分别与透平压缩机组和驱动所述透平压缩机组的汽轮机连接，还包括分别与所述TMR控制装置连接的操作台、工程师站、SOE站和操作员站。
该方案无法解决冷回流控制复杂，需要以手动控制的方式来进行操作的问题，启停机过程中也需要人工配合。
发明内容
本发明主要解决现有技术冷回流控制复杂，需要以手动控制的方式来进行操作，启停机过程中也需要人工配合的问题；提供一种压缩机机组冷热回流的控制方法，全自动实现压缩机机组的启停机与工况变化时的冷热回流协调控制，实现压缩机机组的控制安全、高效、稳定的运行。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种压缩机机组冷热回流的控制方法，包括以下步骤：
S1：将表述压缩机性能特性的变量进行分析、归纳转换成无关坐标系，分别计算获取热回流控制的防喘振偏差；
S2：分别确定冷回流控制线和冷回流工作点；以冷回流控制线为设定目标，冷回流工作点为测量值进行比例积分控制，获得冷回流控制增量CRdev与积分控制增量CRdevI；
S3：设置阶跃响应控制线，当冷回流工作点满足阶跃响应触发条件时，触发阶跃响应，将阶跃响应值CRsr叠加到冷回流的最终控制量OUT上；
S4：设置冷回流紧关线，根据冷回流工作点位置确定冷回流控制方式；
S5：设置压缩机机组控制的限制条件，计算限制控制的积分控制增量CRlimI与限制控制增量CRlim，判断积分控制增量CRlimI是否高于冷回流控制的积分控制增量CRdevI，若是，则进行冷回流限制控制，否则进入下一步；
S6：冷回流控制高选值CRhs，与上周期冷回流最终控制量、输入解耦控制量CRld、阶跃响应值CRsr累加获取本周期冷回流控制的最终控制量OUT。
通过上述冷热回流控制方式，设置冷回流控制线安全裕度为正值时，冷回流控制将先于热回流控制产生动作。对于压缩机机组整体后端的工况发生波动时，可通过先调节冷回流控制而达到工艺控制要求，无须动作热回流控制。当遇到工况产生瞬间突变时，冷回流控制开阀不足以快速抑制喘振趋势时，热回流控制在随着工作点向左移动时也会快速开热回流阀，共同抑制喘振。当冷回流控制设计作为控制辅助时，可设置冷回流控制线安全裕度为负值，其控制动作会晚于热回流控制，起到辅助控制的作用。
全自动实现压缩机机组的启停机与工况变化时的冷热回流协调控制，实现压缩机机组的控制安全、高效、稳定的运行。冷热回流控制组合不限定每台或每段压缩机之间的串联或并联连接方式，支持冷热回流控制的全自动加载与卸载操作，支持冷热回流控制之间，冷回流控制与其他控制点之间的解耦，保障压缩机机组的冷回流控制安全有效，规避人为操作带来的风险，同时提升整体压缩机机组的抗工艺波动能力，实现节能降耗。
作为优选，所述的无关坐标系中包括压缩机工作点WS、喘振线SLL和防喘振控制线SCL；喘振线SLL将无关坐标系分为正常区域和喘振区域，喘振线SLL沿正常区域方向设置控制线安全裕度B0后形成防喘振控制线SCL；防喘振控制线SCL与工作点WS的偏差DEV即为防喘振偏差。
将表述压缩机性能特性的变量进行分析、归纳转换成无关坐标系，使得实际压缩机运行控制不再受入口条件变化的影响，以此计算压缩机的喘振线与实际工况下的压缩机工作点WS位于该无关坐标系中，在离开喘振线SLL向正常区域的方向，也就是右侧区域，预留可设的控制线安全裕度B0后形成防喘振控制线SCL，对防喘振控制线与工作点的偏差DEV进行控制计算，通过调节防喘阀开度实现压缩机防喘振目标。工作点在防喘振控制线右侧时防喘振偏差DEV大于0。
作为优选，冷回流控制以零偏差为基准，设置冷回流控制安全裕度B1形成冷回流控制线；从所有的符合选取条件的热回流控制的防喘振偏差中选取最小值，确定冷回流工作点。选取最小值即选择最趋向于喘振的状态。
作为优选，冷回流工作点选取时，仅考虑处于运行状态的热回流控制。剔除处于启机过程时加载状态的热回流控制，剔除处于停机过程时卸载状态的热回流控制。
作为优选，当单个热回流控制刚从其他状态进入运行状态后，若该热回流控制的防喘振偏差位于冷回流控制线右侧，或者当前冷回流工作点位于冷回流控制线左侧，或者当前冷回流工作点最小值选取范围无可选对象，则将该防喘振偏差纳入冷回流工作点最小值选取范围，直到该热回流控制退出运行状态从而退出冷回流工作点最小值选取范围。仅考虑处于运行状态的热回流控制。
作为优选，以冷回流控制线为基准在其左侧设置阶跃响应裕度B2形成阶跃响应控制线；当冷回流工作点向左跨越阶跃响应控制线时，将触发阶跃响应，将阶跃响应值CRsr叠加到最终控制量OUT上，并开启前后两次阶跃响应时间间隔计时，直到间隔计时到才允许触发下一次阶跃响应；阶跃响应触发时，冷回流控制计算采用纯积分控制；当控制输出全关或者纯积分控制已持续5分钟或冷回流限制控制起作用或冷回流工作点向左跨越冷回流控制线，则恢复到比例积分控制。
阶跃响应触发时，冷回流控制计算将采用纯积分控制并弱化积分强度；积分强度的弱化根据实际需求调整。
作为优选，以冷回流控制线为基准在其右侧设置紧关线裕度B3形成冷回流紧关线；当冷回流工作点位于冷回流紧关线右侧时，冷回流控制采用纯积分控制；当冷回流工作点位于冷回流紧关线左侧时，冷回流控制采用比例积分控制。
作为优选，以压缩机及其工艺关联的特定观测目标作为限制对象，将每个限制对象的限定值作为该限制控制的设定值，以实测数据作为测量值，计算产生该限制控制增量CRlim与积分控制增量CRlimI；所有冷回流限制控制的积分控制增量CRlimI与冷回流控制的积分控制增量CRdevI进行高选，将高选选中的积分控制增量所对应的控制增量作为冷回流控制高选值CRhs。当所有限制控制积分项未被选中时，冷回流控制高选值CRhs就使用CRdev。
作为优选，冷回流控制有多路输入解耦控制，将每个解耦输入量乘以解耦强度系数形成该路输入解耦控制量；累加所有路输入解耦控制量，形成输入解耦控制量CRld。
冷回流控制仅对增大回流量的方向进行解耦。冷回流工作点在冷回流控制线左侧时进行解耦，若工作点在冷回流控制线右侧时，下游其他热回流控制发生阶跃动作时也进行输入解耦。冷回流控制有解耦输出，将冷回流控制的阶跃响应状态与阶跃响应控制量，以及冷回流控制高选值CRhs进行解耦输出，供其他控制点进行解耦控制。
作为优选，冷回流控制的状态包含停机、加载、运行、卸载；其中停机状态时冷回流控制输出为设定停机开度，加载状态时冷回流控制输出按斜率关闭减少回流量，运行状态时按冷回流控制计算输出，期间冷回流工作点最小值选取范围无可选对象时输出保持，卸载状态时冷回流控制输出按斜率打开直到停机开度。
本发明的有益效果是：
1. 全自动实现压缩机机组的启停机与工况变化时的冷热回流协调控制，实现压缩机机组的控制安全、高效、稳定的运行。
2.冷热回流控制组合不限定每台或每段压缩机之间的串联或并联连接方式，支持冷热回流控制的全自动加载与卸载操作，支持冷热回流控制之间，冷回流控制与其他控制点之间的解耦，保障压缩机机组的冷回流控制安全有效，规避人为操作带来的风险，同时提升整体压缩机机组的抗工艺波动能力，实现节能降耗。
附图说明
图1是本发明的压缩机机组冷热回流的控制方法流程图。
图2是本发明实施例的并联压缩机机组冷热回流关系示意图。
图3是本发明实施例的热回流防喘振偏差控制坐标系图。
图4是本发明实施例的冷回流控制坐标系图。
图中1.压缩机，2.热回流控制阀，3.冷回流控制阀，4.换热器；
SLL为喘振线；
SCL为防喘振控制线；
WS为压缩机工作点；
DEV为偏差；DEV=0为零偏差；
CRCL为冷回流控制线；
CRSR为阶跃响应控制线；
CRTSL为冷回流紧关线。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
本实施例的一种压缩机机组冷热回流的控制方法，应用的系统如图2所示，本实施例采用的并联压缩机机组冷热回流系统为多个热回流控制和一个冷回流控制的场景。
热回流控制的回路中包括压缩机1和热回流控制阀2。热回流控制阀2连接在压缩机1的输出端与入口之间，压缩机1的输入端连接入口，压缩机1的输出端连接出口。
冷回流控制的回路中包括冷回流控制阀3和换热器4。冷回流控制阀3与换热器4依次串联在入口与出口之间。
单个热回流控制是针对从单段压缩机或单台压缩机出口处未经冷却的气体进行回流的防喘阀控制。冷回流控制是针对所有压缩机出口气体汇总后经冷却装置冷却后的气体进行回流的冷回流阀控制。
除图2中并联关系，还支持多个热回流控制的压缩机之间的连接关系可以是串联或并联，也支持单个热回流控制配套一个冷回流控制的场景。
本实施例的一种压缩机机组冷热回流的控制方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1：将表述压缩机性能特性的变量进行分析、归纳转换成无关坐标系，分别计算获取热回流控制的防喘振偏差。
压缩机热回流控制是防喘振偏差控制，如图3所示，是将表述压缩机性能特性的变量进行分析、归纳转换成无关坐标系。使得实际压缩机运行控制不再受入口条件变化的影响，以此计算压缩机的喘振线与实际工况下的压缩机工作点WS位于该无关坐标系中，在离开喘振线SLL向正常区域的方向，也就是右侧区域，预留可设的控制线安全裕度B0后形成防喘振控制线SCL，对防喘振控制线与工作点的偏差DEV 进行控制计算，通过调节防喘阀开度实现压缩机防喘振目标。
无关坐标系中包括压缩机工作点WS、喘振线SLL和防喘振控制线SCL；喘振线SLL将无关坐标系分为正常区域和喘振区域，喘振线SLL沿正常区域方向设置控制线安全裕度B0后形成防喘振控制线SCL；防喘振控制线SCL与工作点WS的偏差DEV即为防喘振偏差。
具体过程参照本申请人于2019年10月09日递交申请的，申请号为：CN201910956229.5，发明名称为一种防喘振自适应控制方法的内容。
在本实施例中，当压缩机工作点WS位于防喘振控制线SCL上时，压缩机工作点WS=1-B0，偏差DEV=0；当压缩机工作点WS位于防喘振控制线SCL右侧时，压缩机工作点WS＜1-B0，偏差DEV＞0；当压缩机工作点WS位于防喘振控制线左侧时，压缩机工作点WS＞1-B0，偏差DEV＜0。
S2：分别确定冷回流控制线和冷回流工作点；以冷回流控制线为设定目标，冷回流工作点为测量值进行比例积分控制，获得冷回流控制增量CRdev和积分控制增量CRdevI。
如图4所示，冷回流控制以零偏差，即偏差DEV=0，为基准，设置冷回流控制安全裕度B1形成冷回流控制线CRCL。
从所有的符合选取条件的热回流控制的防喘振偏差中选取最小值，确定冷回流工作点。图4中的DEV为选中的冷回流工作点。
以冷回流控制线为设定目标，冷回流工作点为测量值进行比例积分控制，获得冷回流控制增量CRdev和积分控制增量CRdevI。
冷回流工作点选取时，仅考虑处于运行状态的热回流控制。剔除处于启机过程时加载状态的热回流控制，剔除处于停机过程时卸载状态的热回流控制。
当单个热回流控制刚从其他状态进入运行状态后，如果该热回流控制的防喘振偏差位于冷回流控制线CRCL右侧，或者当前冷回流工作点位于冷回流控制线CRCL左侧，或者当前冷回流工作点最小值选取范围无可选对象，则将该防喘振偏差纳入冷回流工作点最小值选取范围，直到该热回流控制退出运行状态从而退出冷回流工作点最小值选取范围。
S3：设置阶跃响应控制线，当冷回流工作点满足阶跃响应触发条件时，触发阶跃响应，将阶跃响应值CRsr叠加到最终控制量OUT上。
以冷回流控制线CRCL为基准，在冷回流控制线CRCL的左侧设置阶跃响应裕度B2形成阶跃响应控制线CRSR。
当冷回流工作点向左跨越阶跃响应控制线CRSR时，将触发阶跃响应，用阶跃响应值CRsr叠加到最终控制量OUT，增大冷回流量，并开启前后两次阶跃响应时间间隔计时，直到间隔计时到才允许触发下一次阶跃响应。
阶跃响应触发时，冷回流控制计算将采用纯积分控制并弱化积分强度, 积分强度的弱化根据实际需求调整。后续控制输出全关或者纯积分控制已持续5分钟或冷回流限制控制起作用或工作点向左跨越冷回流控制线CRCL，则恢复到常规比例积分控制。
S4：设置冷回流紧关线，根据冷回流工作点位置确定冷回流控制方式。
以冷回流控制线为基准，在冷回流控制线的右侧设置紧关线裕度B3形成冷回流紧关线CRTSL。当冷回流工作点位于冷回流紧关线CRTSL右侧时，冷回流控制采用纯积分控制。当冷回流工作点位于冷回流紧关线CRTSL左侧时，冷回流控制采用比例积分控制。
S5：设置压缩机机组控制的限制条件，计算限制控制的积分控制增量CRlimI与限制控制增量CRlim，判断积分控制增量CRlimI是否高于冷回流控制的积分控制增量CRdevI，若是，则进行冷回流限制控制，否则进入下一步。
冷回流控制具有限制控制作用，限制控制是以工艺关联的特定观测目标作为限制对象，例如压缩机出口压力、压缩机入口压力等，将每个限制对象的限定值作为该限制控制的设定值,以实测数据作为测量值，计算产生该限制控制增量CRlim与积分控制增量CRlimI。
多个限制作用可以同时触发，所有冷回流限制控制的积分控制增量CRlimI与冷回流控制的积分控制增量CRdevI进行高选，当某个限制控制的积分控制增量CRlimI被选中时，冷回流控制高选值CRhs就使用这个限制控制的控制增量CRlim，当所有限制控制积分控制增量CRlimI未被选中时，冷回流控制高选值CRhs就使用冷回流控制增量CRdev。
S6：冷回流控制高选值CRhs，与上周期冷回流最终控制量、输入解耦控制量CRld、阶跃响应值CRsr累加获取本周期冷回流控制的最终控制量OUT。
冷回流控制有输入解耦控制，将每个解耦输入量乘以解耦强度系数形成该路输入解耦控制量，最后累加所有路解耦输入控制量，形成输入解耦控制量CRld。
冷回流控制仅对增大回流量的方向进行解耦。冷回流工作点在冷回流控制线CRCL左侧时进行解耦，若冷回流工作点在冷回流控制线CRCL右侧时，下游其他热回流控制发生阶跃动作时也进行输入解耦。冷回流控制有解耦输出，将冷回流控制的阶跃响应状态与阶跃响应控制量，以及冷回流控制高选值CRhs进行解耦输出，供其他控制点进行解耦控制。
冷回流控制的最终控制量=上周期控制量+冷回流控制高选值CRhs+阶跃响应值CRsr+输入解耦控制量CRld。
冷回流控制状态包含停机、加载、运行、卸载。其中停机状态时冷回流控制输出为设定停机开度，加载状态时冷回流控制输出按斜率关闭减少回流量，运行状态时按冷回流控制计算输出，期间冷回流工作点最小值选取范围无可选对象时输出保持，卸载状态时冷回流控制输出按斜率打开直到停机开度。
冷回流控制从停机状态程序化到加载状态的条件是至少有一个热回流控制处于运行状态且压缩机转速已达到冷回流控制的转速要求。
冷回流控制从加载状态程序化到运行状态的条件是冷回流工作点已位于冷回流控制线附近小裕度值内或已位于冷回流控制线左侧，或冷回流控制输出到达关阀输出低限，或冷回流控制的限制控制起作用。
冷回流控制从运行状态程序化到卸载状态的条件是停机指令使得所有冷热回流进入卸载状态，或运行状态压缩机与加载状态的压缩机总数量为零，或运行状态的压缩机的转速都低于各自的冷回流控制的转速要求。
冷回流控制处于卸载状态时，若发生阶跃响应则冷回流控制输出按斜率打开的同时叠加单周期的阶跃响应值。冷回流控制处于加载状态时，若触发限制控制作用则切换为运行状态。
通过上述冷热回流控制方式，设置冷回流控制线安全裕度为正值时，冷回流控制将先于热回流控制产生动作。对于压缩机机组整体后端的工况发生波动时，可通过先调节冷回流控制而达到工艺控制要求，无须动作热回流控制。当遇到工况产生瞬间突变时，冷回流控制开阀不足以快速抑制喘振趋势时，热回流控制在随着工作点向左移动时也会快速开热回流阀，共同抑制喘振。当冷回流控制设计作为控制辅助时，可设置冷回流控制线安全裕度为负值，其控制动作会晚于热回流控制，起到辅助控制的作用。
本方案全自动实现压缩机机组的启停机与工况变化时的冷热回流协调控制，实现压缩机机组的控制安全、高效、稳定的运行。冷热回流控制组合不限定每台或每段压缩机之间的串联或并联连接方式，支持冷热回流控制的全自动加载与卸载操作，支持冷热回流控制之间，冷回流控制与其他控制点之间的解耦，保障压缩机机组的冷回流控制安全有效，规避人为操作带来的风险，同时提升整体压缩机机组的抗工艺波动能力，实现节能降耗。
应理解，实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种压缩机机组冷热回流的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将表述压缩机性能特性的变量进行分析、归纳转换成无关坐标系，分别计算获取热回流控制的防喘振偏差；
S2：分别确定冷回流控制线和冷回流工作点；以冷回流控制线为设定目标，冷回流工作点为测量值进行比例积分控制，获得冷回流控制增量CRdev与积分控制增量CRdevI；
S3：设置阶跃响应控制线，当冷回流工作点满足阶跃响应触发条件时，触发阶跃响应，将阶跃响应值CRsr叠加到冷回流的最终控制量OUT上；
S4：设置冷回流紧关线，根据冷回流工作点位置确定冷回流控制方式；
S5：设置压缩机机组控制的限制条件，计算限制控制的积分控制增量CRlimI与限制控制增量CRlim，判断积分控制增量CRlimI是否高于冷回流控制的积分控制增量CRdevI，若是，则进行冷回流限制控制，否则进入下一步；
S6：冷回流控制高选值CRhs，与上周期冷回流最终控制量、输入解耦控制量CRld、阶跃响应值CRsr累加获取本周期冷回流控制的最终控制量OUT。
2.根据权利要求1所述的一种压缩机机组冷热回流的控制方法，其特征在于，所述的无关坐标系中包括压缩机工作点WS、喘振线SLL和防喘振控制线SCL；喘振线SLL将无关坐标系分为正常区域和喘振区域，喘振线SLL沿正常区域方向设置控制线安全裕度B0后形成防喘振控制线SCL；防喘振控制线SCL与工作点WS的偏差DEV即为防喘振偏差。
3.根据权利要求1或2所述的一种压缩机机组冷热回流的控制方法，其特征在于，冷回流控制以零偏差为基准，设置冷回流控制安全裕度B1形成冷回流控制线；从所有的符合选取条件的热回流控制的防喘振偏差中选取最小值，确定冷回流工作点。
4.根据权利要求3所述的一种压缩机机组冷热回流的控制方法，其特征在于，冷回流工作点选取时，仅考虑处于运行状态的热回流控制。
5.根据权利要求4所述的一种压缩机机组冷热回流的控制方法，其特征在于，当单个热回流控制刚从其他状态进入运行状态后，若该热回流控制的防喘振偏差位于冷回流控制线右侧，或者当前冷回流工作点位于冷回流控制线左侧，或者当前冷回流工作点最小值选取范围无可选对象，则将该防喘振偏差纳入冷回流工作点最小值选取范围，直到该热回流控制退出运行状态从而退出冷回流工作点最小值选取范围。
6.根据权利要求1所述的一种压缩机机组冷热回流的控制方法，其特征在于，以冷回流控制线为基准在其左侧设置阶跃响应裕度B2形成阶跃响应控制线；
当冷回流工作点向左跨越阶跃响应控制线时，将触发阶跃响应，将阶跃响应值CRsr叠加到最终控制量OUT上，并开启前后两次阶跃响应时间间隔计时，直到间隔计时到才允许触发下一次阶跃响应；
阶跃响应触发时，冷回流控制计算采用纯积分控制；当控制输出全关或者纯积分控制已持续5分钟或冷回流限制控制起作用或冷回流工作点向左跨越冷回流控制线，则恢复到比例积分控制。
7.根据权利要求1所述的一种压缩机机组冷热回流的控制方法，其特征在于，以冷回流控制线为基准在其右侧设置紧关线裕度B3形成冷回流紧关线；
当冷回流工作点位于冷回流紧关线右侧时，冷回流控制采用纯积分控制；当冷回流工作点位于冷回流紧关线左侧时，冷回流控制采用比例积分控制。
8.根据权利要求1或6所述的一种压缩机机组冷热回流的控制方法，其特征在于，以压缩机及其工艺关联的特定观测目标作为限制对象，将每个限制对象的限定值作为该限制控制的设定值，以实测数据作为测量值，计算产生该限制控制增量CRlim与积分控制增量CRlimI；
所有冷回流限制控制的积分控制增量CRlimI与冷回流控制的积分控制增量CRdevI进行高选，将高选选中的积分控制增量所对应的控制增量作为冷回流控制高选值CRhs。
9.根据权利要求1所述的一种压缩机机组冷热回流的控制方法，其特征在于，冷回流控制有多路输入解耦控制，将每个解耦输入量乘以解耦强度系数形成该路输入解耦控制量；累加所有路输入解耦控制量，形成输入解耦控制量CRld。
10.根据权利要求1所述的一种压缩机机组冷热回流的控制方法，其特征在于，冷回流控制的状态包含停机、加载、运行、卸载；其中停机状态时冷回流控制输出为设定停机开度，加载状态时冷回流控制输出按斜率关闭减少回流量，运行状态时按冷回流控制计算输出，期间冷回流工作点最小值选取范围无可选对象时输出保持，卸载状态时冷回流控制输出按斜率打开直到停机开度。
CN202111601993.4A 2021-12-24 2021-12-24 一种压缩机机组冷热回流的控制方法 Active CN114562476B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111601993.4A CN114562476B (zh) 2021-12-24 2021-12-24 一种压缩机机组冷热回流的控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111601993.4A CN114562476B (zh) 2021-12-24 2021-12-24 一种压缩机机组冷热回流的控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114562476A true CN114562476A (zh) 2022-05-31
CN114562476B CN114562476B (zh) 2024-03-29

Family

ID=81711429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111601993.4A Active CN114562476B (zh) 2021-12-24 2021-12-24 一种压缩机机组冷热回流的控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114562476B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4949276A (en) * 1988-10-26 1990-08-14 Compressor Controls Corp. Method and apparatus for preventing surge in a dynamic compressor
CN1463486A (zh) * 2001-05-18 2003-12-24 松下电器产业株式会社 线性压缩机驱动装置
CN102788004A (zh) * 2012-07-30 2012-11-21 宝山钢铁股份有限公司 一种corex煤气压缩机的防喘振预警控制方法
US20140314543A1 (en) * 2013-04-19 2014-10-23 Samsung Techwin Co., Ltd. Compressor system and method of controlling the same
CN105571181A (zh) * 2016-01-12 2016-05-11 珠海格力电器股份有限公司 一种变频离心式冷水机组及其控制调节方法
CN108708872A (zh) * 2018-04-26 2018-10-26 西安交通大学 一种并列运行透平压缩机控制方法及控制系统
CN108843613A (zh) * 2018-06-13 2018-11-20 合肥托卡拉图科技有限公司 一种离心式压缩机防喘振模糊控制器中模糊设计方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4949276A (en) * 1988-10-26 1990-08-14 Compressor Controls Corp. Method and apparatus for preventing surge in a dynamic compressor
CN1463486A (zh) * 2001-05-18 2003-12-24 松下电器产业株式会社 线性压缩机驱动装置
CN102788004A (zh) * 2012-07-30 2012-11-21 宝山钢铁股份有限公司 一种corex煤气压缩机的防喘振预警控制方法
US20140314543A1 (en) * 2013-04-19 2014-10-23 Samsung Techwin Co., Ltd. Compressor system and method of controlling the same
CN105571181A (zh) * 2016-01-12 2016-05-11 珠海格力电器股份有限公司 一种变频离心式冷水机组及其控制调节方法
CN108708872A (zh) * 2018-04-26 2018-10-26 西安交通大学 一种并列运行透平压缩机控制方法及控制系统
CN108843613A (zh) * 2018-06-13 2018-11-20 合肥托卡拉图科技有限公司 一种离心式压缩机防喘振模糊控制器中模糊设计方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴佳欢;: "离心式压缩机的防喘振控制设计探讨", 石油化工自动化, no. 05, pages 37 - 40 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114562476B (zh) 2024-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110513930B (zh) 空气源热泵机组变频压缩机加减载控制方法
CA2595739C (en) Steam temperature control using integrated function block
EP2372127A1 (en) Control device for waste heat recovery system
CN104632302B (zh) 一种凝汽式汽轮机滑压运行曲线测试/实施方法
WO1983001651A1 (en) Hrsg damper control
EP2395284A1 (en) Single Loop Attemperation Control
CN105299612A (zh) 基于多模型切换的主蒸汽温度控制方法及控制系统
CN103134046A (zh) 一种火电机组过热汽温两级协调预测控制方法
CN109857033A (zh) 凝结水节流投切控制方法、装置和计算机设备
JPH0774603B2 (ja) 蒸気タービンプラントの運転効率改善方法
CN114562476A (zh) 一种压缩机机组冷热回流的控制方法
CN209978005U (zh) 用于二次再热机组的一次调频控制系统
PH12018000262A1 (en) Extraction control method for steam turbine generator and control device for the steam turbine generator
CN111623478A (zh) 水多联机组及其舒适性控制方法
CN112628710B (zh) 燃气蒸汽联合循环机组主蒸汽温度自动控制方法
CN112947609B (zh) 一种滑压运行机组的主蒸汽压力设定控制策略和系统
WO2022267209A1 (zh) 并联阀组控制方法、装置、控制器和存储介质
US11125166B2 (en) Control system, gas turbine, power generation plant, and method of controlling fuel temperature
JPH0337304A (ja) タービンバイパス装置を備えた蒸気タービン発電プラントの起動方法
US4338789A (en) Method of varying turbine output of a supercritical-pressure steam generator-turbine installation
CN110821587A (zh) 一种切缸方法、装置及设备
CN110486097B (zh) 一种蒸汽透平的调速与抽汽的协调控制方法及系统
JP6775070B1 (ja) 発電プラントの制御装置、発電プラント、及び、発電プラントの制御方法
CN220436500U (zh) 一种高效燃煤机组旁路阀减温喷水控制系统
JP2004225667A (ja) 蒸気タービンの運転制御方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant