[发明专利]天然气长输管道压缩机组负荷分配控制系统

说明书

本发明公开了一种天然气长输管道压缩机组负荷分配控制系统，包括第一压缩机机组、第二压缩机机组和第三压缩机机组，所述第一压缩机机组、第二压缩机机组和第三压缩机机组的压力定值和压力测量值的输出端分别接与出口压力PID控制相接，出口压力PID控制和主出口压力控制分别并联在对应的选择器上，本天然气长输管道压缩机组负荷分配控制系统，负荷分配及负荷平衡控制技术，即将总负荷按照压缩机运行点与喘振控制线的绝对距离，分配每台压缩机的负荷；当总负荷发生变化时，控制系统在机组允许的时间内，快速完成加减载的控制目标，通过机组运行点到喘振控制线的距离相等，机组的效率不一定是最优的，通过增加或减少偏置值，达到优化的负荷平衡。

技术领域

本发明涉及到天然气分配控制系统，特别涉及天然气长输管道压缩机组负荷分配控制系统。

背景技术

西气东输管道上使用的压缩机，西二、三线压缩机组从机组厂家以及驱动方式存在多达七种不同组合方式，新增西三线在多数站上机组厂家或型号与西二线机组不同，转子性能不同，目前二线机组运行完全靠手动操作，不能自动进行负荷分配，不能投入远程控制，并且机组启动切换时也不能自动。在未增加三线机组时，手动操作的依据是操作员的经验。使用手动操作调节多机组等转速来进行负荷分配的方式，使得机组和管网运行效率降低、控制难度增加。生产运行要求各站中的压缩机应该能够根据输气量任意组合自动负荷分配、远程操控和稳定运行。手动操作难以实现如此复杂的调节，因此，改造负荷分配控制系统，实现全自动负荷优化控制，无人化操作是生产急需解决的问题。同时，未来管线增输，站场机组的组合会越来越复杂，需要更优化的控制方案和系统。

发明内容

发明的目的在于提供一种天然气长输管道压缩机组负荷分配控制系统，具有的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种天然气长输管道压缩机组负荷分配控制系统，包括第一压缩机机组、第二压缩机机组和第三压缩机机组，所述第一压缩机机组、第二压缩机机组和第三压缩机机组的压力定值和压力测量值的输出端分别接与出口压力PID控制相接，出口压力PID控制和主出口压力控制分别并联在对应的选择器上，选择器的输出端接在负荷分配上，负荷分配的输入端之间通过I/O通讯，负荷分配输入还与复合偏执模块连接，负荷分配将转动定值输出至UCPC原控制系统上。

优选的，所述第一压缩机机组、第二压缩机机组和第三压缩机机组的入口流量、温度、压力、湿度以及压力均接在防喘振控制器上进行负荷分配控制模式。

优选的，所述选择器控制单台压缩机运行还是多台压缩机并联运行，单台压缩机运行模式通过投用机组的孤立运行性能控制出口压力PID控制来实现压缩机出口压力的自动控制；多台压缩机同时并联运行模式时，出口压力PID控制的输出到单台压缩机的负荷分配，负荷分配和其它并联机组负荷的对比。

优选的，所述负荷分配至防喘振控制器的平均距离，与每台压缩机工作点到控制线的距离与比较，进行负荷分配算法。

优选的，所述负荷分配实现燃机节能通过资料收集及运行状况调研、建立数学模型以及优化方法。

优选的，所述综合多压缩机组并联运行效率的影响因素，引入负荷偏置变量，并研究多压缩机组并联时，压缩机机组的布置位置、机组的型号、机组的驱动方式，增加或减少偏置值。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本天然气长输管道压缩机组负荷分配控制系统，负荷分配及负荷平衡控制技术，即将总负荷按照压缩机运行点与喘振控制线的绝对距离，分配每台压缩机的负荷，保证压缩机运行点到喘振控制线的距离相等；当总负荷发生变化时，控制系统在机组允许的时间内，快速完成加减载的控制目标，并实现无扰动；多机组并联时，机组的布置位置、机组的型号、机组的驱动方式等，对机组负荷平衡都有一定的影响，通过机组运行点到喘振控制线的距离相等，机组的效率不一定是最优的，通过增加或减少偏置值，达到优化的负荷平衡。

附图说明

图1为本发明的方案逻辑框图；