RU2274943C1 - Способ управления режимом работы электродвигателей магистральных насосов нефтеперекачивающей станции магистрального нефтепровода (нпс мн) - Google Patents
Способ управления режимом работы электродвигателей магистральных насосов нефтеперекачивающей станции магистрального нефтепровода (нпс мн) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2274943C1 RU2274943C1 RU2004125100/09A RU2004125100A RU2274943C1 RU 2274943 C1 RU2274943 C1 RU 2274943C1 RU 2004125100/09 A RU2004125100/09 A RU 2004125100/09A RU 2004125100 A RU2004125100 A RU 2004125100A RU 2274943 C1 RU2274943 C1 RU 2274943C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elements
- electric motors
- grouped
- ass
- main pumps
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в области электротехники для управления режимом работы электродвигателей насосов нефтеперекачивающих станций магистральных нефтепроводов (НПС МН). Техническим результатом является повышение точности и надежности управления режимом работы электродвигателей магистральных насосов НПС МН при снижении общих затрат на устанавливаемое оборудование, а также расхода электроэнергии на технологический процесс в НПС. В способе управления режимом работы электродвигателей магистральных насосов НПС МН группируют все электродвигатели насосов по мощности в элементы прогрессии А=1MB·А, В=2MB·А, С=4MB·A, D=8MB·А, Е=16МВ·А, ..., М=2nМВ·А, где n=1, 2, 3, ..., k, оставляя частотно-регулируемыми с помощью преобразователя частоты только два элемента А и В мощностью 1 и 2MB·А электропривода; определяют необходимую заданную мощность для заданного по технологии НПС расхода (давления) нефти в магистральном трубопроводе и включают те группы электродвигателей насосов, у которых суммарная мощность соответствует заданной мощности для заданного по технологии НПС расхода (давления) нефти в магистральном трубопроводе. 1 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах, снабженных электродвигателями для магистральных насосов НПС МН.
Оно может быть использовано для энергосберегающей оптимизации режимов работы электродвигателей магистральных насосов, перекачивающих нефть на НПС с целью повышения и ресурса работы и снижения расхода электроэнергии.
Известен способ управления электрическим режимом двигателей НПС МН ([1] раздел 13.3), принятый нами в качестве прототипа, при котором в зависимости от объема перекачки нефти на НПС и по максимальному давлению трубопровода мощность частотно-регулируемых электроприводов насосов выбирается, как правило, одинаковой, например, для НПС с общей мощностью, равной 32МВА, четыре штуки по 8МВ.А электродвигателя СТДП - 8000 [2] раздел 6.2.
Вместо магистральных насосов с большими единичными мощностями могут использоваться насосы меньшей производительности группами и, соответственно, электродвигатели для их привода с меньшей единичной мощностью, чем в выше приведенном примере, то есть электродвигатели мощностью 1, 2МВ.А и др.
Недостатком прототипа является то, что на каждой группе для изменения расхода насоса НПС устанавливают частотно-регулируемые привода примерно одинаково большой мощности, что резко удорожает установленное на НПС электрооборудование, снижает ресурс последнего из-за того, что все группы непрерывно находятся в работе и по той же причине наблюдаются большие удельные нормы расхода электроэнергии.
Целью заявляемого изобретения является повышение точности и надежности управления режимом работы электродвигателей магистральных насосов НПС МН при снижении общих затрат на устанавливаемое оборудование, а также расхода электроэнергии на технологический процесс в НПС.
Поставленная цель достигается в способе управления режимом работы частотно-регулируемых электродвигателей, при котором контролируют мощность включенных в работу электродвигателей, сравнивают с заданной в зависимости от требуемой мощности перекачки, определяемой по расходу нефти магистрального трубопровода, и при возникновении рассогласования контролируемой и заданной величин мощности изменяют число включенных групп частотно-регулируемых электроприводов магистральных насосов в сторону устранения возникшего рассогласования.
Причем группируют все электродвигатели насосов по мощности в прогрессии: А=1МВА, В=2МВА, С=4МВА, D=8МВА, Е=16МВА, ..., М=2n, где n=1, 2, 3, ..., k, оставляя частотно-регулируемыми с помощью ПЧР только два (А и В) электропривода ЧРЭП мощностью 1МВА и 2МВА; определяют необходимую заданную мощность Рзад для заданного по технологии НПС расхода (давления) нефти в магистральном трубопроводе и включают упомянутые группы нерегулируемых электродвигателей (ЭД), а также частотно-регулируемый электропривод насосов соответственно:
если Рзад≤1МВА, то включают элемент А прогрессии мощностей ЭД,
если Рзад=2МВА, то включают элемент В прогрессии мощностей ЭД,
если Рзад=3МВА, то включают элементы А+В прогрессии мощностей ЭД,
если Рзад=4МВА, то включают элемент С прогрессии мощностей ЭД,
если Рзад=5МВА, то включают элементы С+А прогрессии мощностей ЭД;
если Рзад=6МВА, то включают элементы C+B прогрессии мощностей ЭД;
если Рзад=7МВА, то включают элементы С+А+В прогрессии мощностей электродвигателей;
если Рзад=8МВА, то включают элемент D прогрессии мощностей ЭД;
если Рзад=9МВА, то включают элементы D+A прогрессии мощностей ЭД;
если Рзад=10МВА, то включают элементы D+B прогрессии мощностей ЭД;
если Рзад=11МВА, то включают элементы D+В+А прогрессии мощностей групп электродвигателей;
если Рзад=12МВА, то включают элементы D+C прогрессии мощностей ЭД;
если Рзад=13МВА, то включают элементы D+С+А прогрессии мощностей групп электродвигателей;
если Рзад=14МВА, то включают элементы D+С+В прогрессии мощностей групп электродвигателей;
если Рзад=15МВА, то включают элементы D+С+В+А прогрессии мощностей групп электродвигателей;
если Рзад=16МВА, то включают элемент Е прогрессии мощностей ЭД;
.....................................................................................................................;
если Рзад>30МВА, то включают элементы Е+D+В+С+А прогрессии.
В случае, когда по технологии перекачки нефти НПС требуется поддерживать вместо фиксированной величины Qзад (Рзад) диапазон расхода от Qmin до Qmax, то дополнительно группируют два комплекса электроприводов насосов: одну группу с мощностью ≤ Рmin, соответствующей расходу Qmin, а вторую равную Δр=(Рmax-Рmin) для расхода, соответственно ΔQ=(Qmax-Qmin), дополнительно группируют и проводят регулирование режима работы электродвигателей магистральных насосов НПС в последовательности операций, перечисленных выше.
Существенным отличием заявляемого изобретения от известных способов управления режимом работы электродвигателей магистральных насосов НПС МН является то, что ни в одном из известных способов управления электрическим режимом электродвигателей не достигается высокая динамическая точность управления мощностью приводов магистральных насосов, отвечающих фактической технологической загрузке НПС МН при снижении стоимости устанавливаемого электрооборудования и расходуемой на электроприводы насосов электроэнергии, а также ростом ресурса работы последнего за счет большей адаптивности вводимой мощности при реализации технологического процесса перекачки нефти соответственно фактическим ее расходам (объемам), заданным по условиям экспуатации.
Заявляемый способ управления режимом работы электродвигателей магистральных насосов НПС МН поясняется фиг.1.
На структурной схеме фиг.1:
1 - нефтеперекачивающая станция, 2 - блок задания расхода Qзад перекачиваемой на НПС нефти, 3 - блок задания мощности Рзад электродвигателей магистральных насосов, 4 - блок сравнения (ключ), 5 - регистр последовательного сравнения Рзад с мощностным рядом нагрузки электродвигателей, 6 - исполнительный блок, 7-13 - элементы А, В, С, D, Е, ..., М прогрессии мощностей групп электродвигателей магистральных насосов НПС, 14 - сумматор мощностей СД, включенных в работу.
Как можно увидеть из приведенного чертежа, назначение способа состоит в определении по параметру расхода нефти необходимой величины электрической мощности групп электродвигателей магистральных насосов, группировании электродвигателей в элементы возрастающей по мощности ЭД прогрессии, последовательном сравнении заданной по технологическому процессу мощности с регистровым рядом возрастающих мощностей ЭД и переключении групп электродвигателей в соответствии с заданной по технологии мощности перекачки нефти в НПС по прогрессивному алгоритму, за счет комбинаций элементов А, В, С, D, ...M.
Пример реализации.
Управление режимом работы электродвигателей магистральных насосов НПС (блок 1) МН по заявляемому способу происходит следующим образом (фиг.1).
Все электродвигатели насосов группируют по мощности в элементы прогрессии А=1МВ·А, В=2МВ·А, С=4МВ·А, D=8МВ·А, Е=16МВ·А, (блоки 7-13), причем частотно-регулируемыми элементами (группами) электроприводов являются только А и В (блоки 7 и 8). В блоке 14 суммирования получают электрический сигнал, пропорциональный сумме мощностей электродвигателей, включенных в работу.
Определяют для заданного по технологии НПС (блок 1) расхода (давления) Qт/час нефти (блок 2) в магистральном нефтепроводе необходимую мощность перекачки Рзад МВ·А (блок 3), которая оказалась, например, 13МВ·А. В блоке 4 сравнения, являющемся ключом, при возникновении рассогласования заданной от блока 3 мощности 13МВ.А и поступившем с блока 14 суммирования мощностей электродвигателей, включенных в работу, электрического сигнала, пропорционального 8МВ.А, вырабатывается инициативный (спусковой) импульс на дополнительное управление по заявленному отличительному признаку (алгоритму). Методом последовательного сравнения Рзад из блока 3 через ключ 4 в регистре 5 с технологическими мощностями, на которые рассчитана НПС, например, от 1МВ·А до 30МВ·А и более, расположенными в порядке возрастания, определяют величину управляющего воздействия, например, 13 МВ·А, который в соответствии с вышеизложенным алгоритмом управления вырабатывает для исполнительного блока 6 команду на подключение для Рзад=13МВ·А элементов D+С+А сгруппированных электродвигателей магистральных насосов. Через дискрету времени управления циклично повторяют описанную последовательность операций управления, изменяя по алгоритму набор элементов прогрессии мощностей групп электродвигателей для вновь заданной РзадМВ·А=F(Qт/час) НПС.
Реализуемость патентуемого способа не вызывает сомнений, так как все применяемые операции с материальными объектами электродвигателями и их мощностями: группирование с помощью коммутационной аппаратуры, последовательного сравнения, переключений с помощью исполнительного блока, регулирования мощности с помощью ЧРЭП практически выполнимы и не требуют принципиально новых научно-технических разработок.
Применение патентуемого способа повышает точность управления ЭД НПС МН на 8%, снижает стоимость устанавливаемого электрооборудования, в том числе ЧРЭП в 1,32 раза при повышении надежности и ресурса используемого энергооборудования НПС МН в 1,6 раза.
Список литературы.
1. Гумеров А.Г., Гумеров Р.С., Акбердин A.M. Эксплуатация оборудования нефтеперекачивающих станций. - М., Недра. - 2001.
2. Алиев И.И. Справочник по электротехнике и электрооборудованию. - Ростов-на-Дону. - Феникс - 2004.
Claims (1)
- Способ управления режимом работы электродвигателей магистральных насосов нефтеперекачивающей станции магистрального нефтепровода (НПС МН), при котором определяют суммарную мощность включенных в работу электродвигателей, сравнивают ее с заданной в зависимости от требуемой по технологии мощности перекачки, определяемой по расходу нефти магистрального трубопровода, и при возникновении рассогласования контролируемой и заданной величин мощностей изменяют число включенных групп электроприводов магистральных насосов в сторону устранения возникшего рассогласования, отличающийся тем, что группируют все электродвигатели насосов по мощности в элементы прогрессии А=1МВ·А, В=2МВ·А, С=4МВ·А, D=8MB·А, Е=16MB·А, ..., М=2nMB·А, где n=1, 2, 3, ..., k, оставляя частотно-регулируемыми с помощью преобразователя частоты только два элемента А и В мощностью 1 и 2МВ·А электропривода; определяют необходимую заданную мощность для заданного по технологии НПС расхода (давления) нефти в магистральном трубопроводе и включают упомянутые группы электродвигателей соответственно: если Рзад≤1МВзад·А, то включают элемент А сгруппированных электродвигателей магистральных насосов, если Рзад=2MB·А, то включают элемент В сгруппированных электродвигателей магистральных насосов, если Рзад=3МВзад·А, то включают элементы А+В сгруппированных электродвигателей магистральных насосов, если Рзад=4МВзад·А, то включают элемент С сгруппированных электродвигателей магистральных насосов, если Рзад=5МВ·А, то включают элементы С+А сгруппированных электродвигателей магистральных насосов, если Рзад=6МВ·А, то включают элементы С+В сгруппированных электродвигателей магистральных насосов, если Рзад=7МВ·А, то включают элементы С+А+В сгруппированных электродвигателей магистральных насосов, если Рзад=8MB·А, то включают элемент D сгруппированных электродвигателей магистральных насосов, если Рзад=9МВ·А, то включают элементы D+А сгруппированных tx двигателей магистральных насосов, если Рзад=10МВ·А, то включают элементы D+В сгруппированных электродвигателей магистральных насосов, если Рзад=11МВ·А, то включают элементы D+В+А сгруппированных электродвигателей магистральных насосов, если Рзад=12МВ·А, то включают элементы D+С сгруппированных электродвигателей магистральных насосов, если Рзад=13 MB·А, то включают элементы D+С+А сгруппированных электродвигателей магистральных насосов, если Рзад=14МВ·А, то включают элементы D+С+В сгруппированных электродвигателей магистральных насосов, если Рзад=15МВ·А, то включают элемент Е сгруппированных электродвигателей магистральных насосов,...,...,если Рзад>30МВ·А, то включают элементы E+D+B+C+A сгруппированных электродвигателей магистральных насосов, периодически повторяя перечисленные операции управления электродвигателями и их мощностями в описанной последовательности.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004125100/09A RU2274943C1 (ru) | 2004-08-18 | 2004-08-18 | Способ управления режимом работы электродвигателей магистральных насосов нефтеперекачивающей станции магистрального нефтепровода (нпс мн) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004125100/09A RU2274943C1 (ru) | 2004-08-18 | 2004-08-18 | Способ управления режимом работы электродвигателей магистральных насосов нефтеперекачивающей станции магистрального нефтепровода (нпс мн) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004125100A RU2004125100A (ru) | 2006-02-10 |
| RU2274943C1 true RU2274943C1 (ru) | 2006-04-20 |
Family
ID=36049456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004125100/09A RU2274943C1 (ru) | 2004-08-18 | 2004-08-18 | Способ управления режимом работы электродвигателей магистральных насосов нефтеперекачивающей станции магистрального нефтепровода (нпс мн) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2274943C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2551116C1 (ru) * | 2013-12-24 | 2015-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Устройство управления частотно-регулируемым электроприводом магистральных насосов |
| RU2726450C2 (ru) * | 2018-05-25 | 2020-07-14 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Способ работы нефтеперекачивающей станции магистральных нефтепроводов и установка для его реализации |
-
2004
- 2004-08-18 RU RU2004125100/09A patent/RU2274943C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2551116C1 (ru) * | 2013-12-24 | 2015-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Устройство управления частотно-регулируемым электроприводом магистральных насосов |
| RU2726450C2 (ru) * | 2018-05-25 | 2020-07-14 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Способ работы нефтеперекачивающей станции магистральных нефтепроводов и установка для его реализации |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004125100A (ru) | 2006-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4560944A (en) | Switching amplifier for digital power amplification | |
| RU2274943C1 (ru) | Способ управления режимом работы электродвигателей магистральных насосов нефтеперекачивающей станции магистрального нефтепровода (нпс мн) | |
| Scheidl et al. | HYDRAULIC SWITCHING CONTROL-OBJECTIVES, CONCEPTS, CHALLENGES AND POTENTIAL APPLICATIONS. | |
| Delvenne | An optimal quantized feedback strategy for scalar linear systems | |
| KR101183907B1 (ko) | 인버터 부스터 펌프 시스템 및 이를 이용한 인버터 부스터 펌프 시스템의 제어방법 | |
| US8415938B2 (en) | Switching regulator | |
| CN112262260B (zh) | 一种用于泵送的装置以及用于泵送的方法 | |
| Pechenik et al. | Analysis of the Energy Efficiency of Pressure Stabilization Cascade Pump System | |
| CN103195696B (zh) | 工程机械、混凝土泵送系统及其控制装置、控制方法 | |
| CN109723628B (zh) | 一种压电叠堆泵 | |
| KR102406348B1 (ko) | 벅-부스트 dc/dc 컨버터 | |
| CN103944403A (zh) | 一种链式多电平变流器的功率模块动态均压控制方法 | |
| Mäkelä | Energy efficiency of a digital hydraulic multi-pressure actuator for use in load-lifting applications | |
| Jansson et al. | Decoupling of response and pressure level in a hydraulic actuator | |
| Pavel et al. | Technical Solutions for Digital Hydraulic Cylinders and Test Methods. | |
| SU731050A1 (ru) | Устройство дл регулировани производительности холодильного поршневого компрессора | |
| Yu et al. | Research on Energy Regeneration of a Hydraulic Excavator Boom System | |
| Wu et al. | Optimal control of irrigation canals based on control vector parametrization | |
| SU738044A1 (ru) | Способ делени посто нного тока и устройство дл его осуществлени | |
| SU1343530A1 (ru) | Устройство дл торможени асинхронного электродвигател | |
| Li et al. | Design and realization of a new digital hydraulic transformer | |
| RU2718502C1 (ru) | Конденсаторная группа, коммутируемая тиристорами | |
| RU2308797C1 (ru) | Способ управления стабилизатором напряжения секционированной солнечной батареи в автономной системе электроснабжения | |
| Bublikov et al. | Research and synthesis of the automatic water level control system of the mine water tank according to the criterion of minimizing the dispersion of fluctuations of power consumption | |
| SU584296A1 (ru) | Устройство дл регулировани посто нного напр жени |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070819 |