一种天然气汽车加气母站压缩机组的变频控制方法

摘要

本发明公开了一种天然气汽车加气母站压缩机组的变频控制方法，所述压缩机组包括母站压缩机、变频异步电机和变频器，以及上位控制计算机，并配备站内储气瓶，该变频压缩机组在上位控制计算机指挥下，根据槽车压力的变化实时控制和改变母站压缩机组的转速：当槽车压力较低时恒转速运行，在槽车压力较高时转为恒功率运行。本发明可以提高母站平均加气速度，增加日均供气量，提高现有母站压缩机机组运行的经济性；同时由于转速提升，机组的功率利用的比较饱满，电机的效率提高，损耗降低，机组单位产气的耗电有所减少，具有明显的节能效果。

主权项

1.一种天然气汽车加气母站压缩机组的变频控制方法，所述压缩机组包括母站压缩机、变频异步电机和变频器，以及上位控制计算机并配备站内储气瓶，其特征在于，该变频压缩机组在上位控制计算机指挥下，按下述方式工作：(1)确定变频控制的工艺参数，并存储于上位控制计算机内，这些参数包括：(1.a)变频压缩机组的最高转速nmax：取压缩机的工频转速nn的1.1～1.3倍作为变频运行的限定转速，即nmax＝(1.1～1.3)nn，则变频器最高输出频率为fmax＝50×(nmax/nn)；(1.b)变频压缩机组的限定功率Pmax：以变频异步电机的额定功率Pe的93～98％作为变频运行的限定功率；(1.c)确定压缩机工频运行曲线：在工频供电情况下，运行压缩机组对槽车加气，记录槽车压力pt和电机功率P的对应关系曲线，并拟合成函数表达式：P＝P(pt)；(1.d)变频压缩机组的转折压力pc：利用上述函数表达式反求限定功率所对应的槽车压力，即解方程Pmax＝P(pc)，即为转折压力pc；(2)压缩机组的变频启动：(2.a)使压缩机接通站内储气瓶；(2.b)以20Hz启动压缩机，维持10s；(2.c)以0.5～1Hz/s的增量逐渐提高供电频率，直至达到工频50Hz，此过程中压缩机组逐渐加速到nn；(2.d)以0.1Hz/s的增量逐渐提高供电频率，直到达到最高频率fmax，此过程中压缩机组逐渐加速到nmax；(3)对槽车加气过程：(3.a)槽车就绪后，使压缩机组接通槽车；(3.b)以固定的采样周期检测槽车压力pd，采样周期一般取为5～10s；(3.c)若检测到pd＜pc时，保持机组供电频率f＝fmax；若检测到pd＞pc后，调整机组的供电频率为f＝50×[Pmax/P(pd)]；(3.d)每个采样周期重复步骤(3.b)、(3.c)，直到槽车压力达到充满压力；(3.e)若还有槽车等待加气，则转至(4)；若没有槽车，则转至(5)；(4)槽车切换：(4.a)将压缩机接通站内储气瓶；(4.b)按(2.d)加速压缩机，同时调度新的槽车就绪；(4.c)转(3)对槽车加气；(5)压缩机组的变频停车：(5.a)使压缩机接通站内储气瓶；(5.b)以0.5～1Hz/s的递减量逐渐降低供电频率直至达到20Hz；；(5.c)以0Hz(直流电)注入电机，维持10s；(5.d)切断机组供电，惯性停车；(6)当新的槽车到达后等待加气时，若站内储气瓶压力高于该槽车压力，则将站内储气瓶接通槽车，向槽车加气。