一种调节天然气管道压缩机组负荷的方法与流程

本发明涉及天然气管道压缩机组自动控制，尤其设计一种调节天然气管道压缩机组负荷的方法。

背景技术：

1、针对作为长输天然气管道的重要组成部分的压缩机组，需要在无人干预的前提下，实现站场和调控中心两级对压缩机组远程操作、自动控制功能。但是，在对压缩机组的设计建造过程中，未充分考虑高度自动化的对压缩机组的远程控制需求。

2、在天然气管道网络(简称，管网)运行过程中，通常可以基于关键参数(例如：该压气站进、出口压力需求)和管网的实时运行工况确定压缩机组的运行负荷。之后，可以基于手动模式或自动模式对压缩机组的负荷进行调节。但是，无论是基于手动模式还是基于自动模式对压缩机组的负荷进行调节，均需要保障对压缩机组负荷的调节过程安全平稳可控。

3、然而，目前压缩机组本体虽具备关键参数报警及停机保护功能，但影响负荷调节、带有停机联锁的关键参数多达数十个，调度远控进行负荷调节时无法兼顾监控所有关键参数，缺少负荷调节裕度的参考，增加了操作过程中的停机风险，难以实现压缩机组全方位安全运行控制。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种调节天然气管道压缩机组负荷的方法，能够实现对天然气管道压缩机组的全方位安全运行控制。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、本发明提供一种调节天然气管道压缩机组负荷的方法，包括：针对压缩机组对应的至少一个运行参数中的任一运行参数，确定所述任一运行参数对应的报警值区间；所述任一运行参数用于调整所述压缩机组的负荷。确定所述任一运行参数对应的报警回差值；所述报警回差值基于所述任一运行参数对应的报警值区间和目标值确定；所述任一运行参数对应的目标值为所述压缩机组在具有最小负荷时所述任一运行参数对应的值。基于所述任一运行参数对应的报警值区间和报警回差值，确定所述任一运行参数对应的持续报警区间。基于所述任一运行参数对应的报警值区间和持续报警区间，调节所述压缩机组的负荷。

4、本发明的有益效果是：基于与调节压缩机组负荷的多维度的运行参数对应的报警值区间，能够实现对压缩机组负荷条件的安全控制，降低压缩机组的停机风险，提高压缩机组的安全性。并且，基于压缩机组的运行参数对应的持续报警区间对压缩机组的负荷进行调节，可以避免压缩机组负荷调节过程中的频繁报警，保障压缩机组负荷平稳调节，且负荷调整过程中无需人员参与，提高了调节效率，释放劳动力。

5、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

6、进一步，基于所述任一运行参数的值不处于所述任一运行参数对应的报警值区间，将所述任一运行参数的值调整至所述任一运行参数对应的标准值。基于所述任一运行参数的值处于所述任一运行参数对应的报警值区间，基于所述任一运行参数的持续报警区间调节所述压缩机组的负荷。

7、采用上述进一步方案的有益效果是：基于与调节压缩机组负荷的多维度的运行参数对应的报警值区间，能够实现对压缩机组负荷条件的安全控制，降低压缩机组的停机风险，提高压缩机组的安全性。

8、进一步，基于所述任一运行参数的值处于所述任一运行参数对应的持续报警区间，停止调节所述压缩机组的负荷。基于所述任一运行参数的值不处于所述任一运行参数对应的持续报警区间，将所述任一运行参数的值调整至所述任一运行参数对应的标准值。

9、采用上述进一步方案的有益效果是：基于压缩机组的运行参数对应的持续报警区间对压缩机组的负荷进行调节，可以避免压缩机组负荷调节过程中的频繁报警，保障压缩机组负荷平稳调节，且负荷调整过程中无需人员参与，提高了调节效率，释放劳动力。

10、进一步，确定所述任一运行参数对应的报警上限值和报警下限值。基于所述任一运行参数对应的报警上限值和报警下限值，确定所述任一运行参数对应的报警值区间。

11、采用上述进一步方案的有益效果是：提供了确定各运行参数对应的报警值区间的具体实现方式。

12、进一步，基于所述任一运行参数对应的报警上限值和所述任一运行参数对应的目标值的差值，确定所述报警回差值。

13、采用上述进一步方案的有益效果是：提供了确定报警回差值的具体实现方式。

14、进一步，所述任一运行参数对应的持续报警区间包括第一区间和第二区间。基于所述任一运行参数对应的报警上限值和所述任一运行参数对应的报警回差值，确定所述第一区间。基于所述任一运行参数对应的报警下限值和所述任一运行参数对应的报警回差值，确定所述第二区间。

15、采用上述进一步方案的有益效果是：提供了持续报警区间的具体内容，以及，提供了确定持续报警区间的具体实现方式。

16、进一步，第一区间ω1表征为ω1＝{w|wup-wreturn≤w≤wup}。其中，wup用于表征所述任一运行参数对应的报警上限值，wreturn用于表征所述任一运行参数对应的报警回差值；w用于表征所述任一运行参数对应的值。

17、采用上述进一步方案的有益效果是：提供了第一区间的具体内容。

18、进一步，所述第二区间ω2表征为ω2＝{w|wdown≤w≤wdown+wreturn}。其中，wdown用于表征所述任一运行参数对应的报警下限值。

19、采用上述进一步方案的有益效果是：提供了第二区间的具体内容。

20、进一步，所述压缩机组包括燃气轮机、动力涡轮、进气过滤器；所述压缩机组对应的运行参数包括所述燃气轮机的转速、所述动力涡轮的转速、所述燃气轮机的燃烧室的出口温度、所述动力涡轮的前置温度、所述动力涡轮的后置温度、进气过滤器的压差、所述燃气轮机的机箱温度、所述压缩机组的出口温度、所述压缩机组的出口压力、为所述压缩机组提供的矿物油的供油温度、为所述压缩机组提供的合成油的供油温度中的至少一项。

21、采用上述进一步方案的有益效果是：提供了压缩机组对应的运行参数的具体内容。

技术特征：

1.一种调节天然气管道压缩机组负荷的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述任一运行参数对应的报警值区间和持续报警区间，调节所述压缩机组的负荷，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述任一运行参数的持续报警区间调节所述压缩机组的负荷，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述任一运行参数对应的报警值区间，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定所述任一运行参数对应的报警回差值，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述任一运行参数对应的持续报警区间包括第一区间和第二区间；所述基于所述任一运行参数对应的报警值区间和报警回差值，确定所述任一运行参数对应的持续报警区间，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一区间ω1表征为：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二区间ω2表征为：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述压缩机组包括燃气轮机、动力涡轮、进气过滤器；所述压缩机组对应的运行参数包括所述燃气轮机的转速、所述动力涡轮的转速、所述燃气轮机的燃烧室的出口温度、所述动力涡轮的前置温度、所述动力涡轮的后置温度、进气过滤器的压差、所述燃气轮机的机箱温度、所述压缩机组的出口温度、所述压缩机组的出口压力、为所述压缩机组提供的矿物油的供油温度、为所述压缩机组提供的合成油的供油温度中的至少一项。

技术总结本发明提供一种调节天然气管道压缩机组负荷的方法，包括：针对压缩机组对应的至少一个运行参数中的任一运行参数，确定任一运行参数对应的报警值区间。确定任一运行参数对应的报警回差值。基于任一运行参数对应的报警值区间和报警回差值，确定任一运行参数对应的持续报警区间。基于任一运行参数对应的报警值区间和持续报警区间，调节压缩机组的负荷。本发明能够实现对压缩机组负荷条件的安全控制，降低压缩机组的停机风险，提高压缩机组的安全性。并且，基于压缩机组的运行参数对应的持续报警区间对压缩机组的负荷进行调节，可以避免压缩机组负荷调节过程中的频繁报警，保障压缩机组负荷平稳调节。技术研发人员：张鹏,杨毅,周晓莹,李国军,蔡兴龙,王冠霖,孙晓波,梁志敏,李昊,李光越,张川宇受保护的技术使用者：国家石油天然气管网集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23