[发明专利]一种天然气汽车加气子站的变频压缩机组的控制方法

摘要

本发明公开了一种天然气汽车加气子站变频压缩机组的控制方法，将子站压缩机的全部工况范围划分为不同的工况区间；事先确定每个工况区间的最佳运行频率；当子站压缩机工作时，实时的循环采集吸气压力和排气压力，然后到相应的工况区间查询最佳运行频率以调节压缩机组的转速，可使变频压缩机组在30％～100％负载范围内均保持较高的电机运行效率，比不变频运行平均高2％～3％，比其他变频方式高7％～8％；在吸气压力变化时通过转速升降可提供较为均匀的气量供给能力；不需要独立的软起动器即可快速起动机组。

主权项

1、一种天然气汽车加气子站变频压缩机组的控制方法，所述天然气汽车加气子站变频压缩机组包括由变频器和变频电动机等组成的电动机装置以及由压缩机和卸荷罐等组成的压缩机装置两部分构成，其特征在于，按如下方式实现：(1)将子站压缩机实际运行的全部工况范围划分为互不相同的工况区间，具体方法是：将吸气压力从最低值到最高值以固定长度为间隔进行分段，并顺次排列，作为行坐标；将排气压力从最低值到最高值也以固定长度为间隔进行分段，并顺次排列，作为列坐标；由此形成的表格就将压缩机的全部工况范围分割为不同的工况区间：(2)根据子站的具体情况确定压缩机组最高限定转速、压缩机的最高限定排气量；(3)当子站压缩机组在子站安装完毕后，进行在站调试，确定每个工况区间的最佳运行频率，从而得到该压缩机组的最佳运行频率表，具体方法是：选定一个工况区间，保持压缩机吸气端压力和排气端压力分别稳定在该工况区间的压力段内；不断调整运行频率，并按以下原则确定最佳运行频率：如果所选工况区间的吸气压力处于低压区，一般为低于或等于4MPa时，最佳运行频率应使机组运行在限定最高转速；如果所选工况区间的吸气压力处于中压区，一般为高于4MPa并低于或等于13MPa时，最佳运行频率应使电动机达到95％～98％额定功率；如果所选工况区间的吸气压力处于高压区，一般为高于13MPa时，最佳运行频率使压缩机达到限定最高排气量；对于其他的工况区间，分别重复以上操作，逐一获得各工况区间的最佳运行频率，即可得到该压缩机组的最佳运行频率表；也可以选定该表的一个行或该列，再在该行或该列上每隔2个或2个以上的工况区间选定一个工况区间，确定它们的最佳运行频率，该行或该列其余的工况区间的最佳运行频率用插值方法确定；(4)当子站压缩机工作时，按当前工况对应的最佳运行频率调节压缩机组的转速，具体方法是：首先同时采集吸气端和排气端所连储气容器内的压力，再将这两个压力值映射到对应的工况区间，然后查询该区间的最佳运行频率表，确定当前的最佳运行频率；将变频器的频率输出值修改为此最佳值，并监视压缩机组的转速；当转速稳定后，再进行压力采集，重复上述操作；此外，所述变频压缩机组按如下方式启动：(1)将压缩机管路接成卸荷状态，即吸气端接通卸荷罐，排气端接站内低压储罐；(2)以10～20Hz的起动频率起动电动机；(3)延时3～5秒后，将变频器频率设定值设置为最佳运行频率表中的最低频率；若该最低频率与20Hz之差大于5Hz，则以5Hz为步长逐步增至最佳运行频率；每增一步须等待变频器自动调节直至其输出频率等于设定频率；(4)到达该最低频率后使压缩机转入工作状态，即吸排气端根据需要分别接通相应的储气容器；(5)按当前工况对应的最佳运行频率，调节压缩机组的转速；若该工况的最佳运行频率与最佳运行频率表中的最低频率之差大于5Hz，以5Hz为步长逐步增至最佳运行频率；每增一步须等待变频器自动调节直至其输出频率等于设定频率；以及，所述变频压缩机组按如下方式停机：(1)将变频压缩机管路接成卸荷状态，即吸气端接通卸荷罐，排气端接站内低压储罐；(2)将变频器设定频率设置为20Hz；若变频器当前频率与20Hz之差大于5Hz，则以5Hz为步长逐步降为至20Hz，每降一步须等待变频器直至其输出频率等于设定频率；(3)当变频器频率输出稳定到20Hz后，监视卸荷罐内压力，当压力降至低于压缩机组最高启动压力后，将变频器频率设定为0Hz；(4)监视机组转速，当转速低于100r/s后，关闭机组供电。