螺杆并联机组电流动态控制方法与流程

本发明涉及一种压缩机组的电流控制方法，尤其是螺杆并联机组电流动态控制方法。

背景技术：

在一些工控恶劣的使用工况下，或配电受限的情况下，螺杆并联压缩机组需要科学控制压缩机的输出以避免压缩机的断路器过流保护，或整个设备总配电箱的断路器过流保护。

压缩机组在高蒸发压力和高冷凝压力工况下工作，有能会发生压缩机过流，导致压缩机断路器频繁跳闸，影响制冷系统的工作，甚至危及货品的安全。

常规的压缩机电流保护方法采用的是断路器脱扣保护，过流发生时切断压缩机供电，带来的后果时，如果现场无人值守，压缩机无法重新开机，如果采用自动复位的热继电器会频繁启停，导致电网波动，同时大型螺杆压缩机的热继安装空间和材料成本也是一个额外负担。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供一种通过压缩机加载前的预判计算和电流保护参数的浮动设定，控制压缩机的加卸载，从而尽可能避免压缩机加载引起的断路器过流保护以及压缩机的停机造成制冷输出不够，在保证压缩机尽可能大的冷量输出的同时，保护压缩机安全，并尽量避免因压缩机过流造成的配电系统过流保护的螺杆并联机组电流动态控制方法，具体技术方案为：

螺杆并联机组电流动态控制方法，包括螺杆并联机组电流动态加载方法，所述螺杆并联机组电流动态加载方法包括以下步骤：

s100、启动螺杆并联机组；

s101、检测机组是否处于加载区间，若机组处于加载区间则进入s102，若机组未在加载区间则所有压缩机保持关机状态，延时后重新检测机组是否处于加载区间；

s102、对第n压缩机发出开机信号；

s103、预测加载后的总电流it1，若预测加载后的总电流it1小于总保护电流its则进入s104，若预测加载后的总电流it1大于总保护电流its则进入s230；

s104、启动第n压缩机，同时安装在所述第n压缩机上的两个能量调节阀均保持关闭；

s105、检测加载后的机组的实际总电流id1，若加载后的实际总电流id1小于总保护电流its则进入s106，若加载后的实际总电流id1大于总保护电流its则进入s250；

s106、检测机组是否处于加载区间，若机组处于加载区间则进入s107，若机组未在加载区间则进入s260；

s107、预测第n压缩机打开其中一个能量调节阀加载至66％时第n压缩机的电流ib1，若预测的电流ib1小于一级保护电流iset1则进入s108，若预测的电流ib1大于一级保护电流iset1则进入s380；

s108、预测第n压缩机打开其中一个能量调节阀加载至66％时机组的总电流it2，若预测的总电流it2小于总保护电流its则进入s109，若预测的总电流it2大于总保护电流its则保持输出不变，并延时t3后再次预测第n压缩机打开其中一个能量调节阀加载至66％时机组的总电流it2；

s109、所述第n压缩其中一个能量调节阀打开，另一个能量调节阀保持关闭；

s110、检测第n压缩机打开其中一个能量调节阀加载至66％时第n压缩机的实际电流ib2，若检测的实际电流ib2小于一级保护电流iset1则进入s111，若检测的实际电流ib2大于一级保护电流iset1则进入s290；

s111、检测机组的实际总电流id2，若检测的机组实际总电流id2小于总保护电流its则进入s112，若检测的机组实际总电流id2大于总保护电流its则进入s310；

s112、检测机组是否处于加载区间，若机组处于加载区间则进入s113，若机组未在加载区间则进入s320；

s113、预测第n压缩机的两个能量调节阀均打开加载至100％时第n压缩机的电流ic1，若预测的电流ic1小于二级保护电流iset2则进入s114，若预测的电流ic1大于二级保护电流iset2则进入s380；

s114、预测第n压缩机的两个能量调节阀均打开加载至100％时机组的总电流it3，若预测的总电流it3小于总保护电流its则进入s115，若预测的总电流it3大于总保护电流its则保持输出不变，并延时t4后再次预测第n压缩机的两个能量调节阀均打开加载至100％时机组的总电流it3；

s115、所述第n压缩机和第n压缩机的两个能量调节阀均打开；

s116、检测第n压缩机的两个能量调节阀均打开加载至100％时第n压缩机的实际电流ic2，若检测的实际电流ic2大于二级保护电流iset2则进入s350；

s117、检测第n压缩机的两个能量调节阀均打开加载至100％时机组的实际电流it4，若检测的机组实际电流it4小于总保护电流its则进入s118，若检测的机组实际电流it4大于总保护电流its则进入s360；

s118、检测机组是否处于加载区间，若机组处于加载区间则进入s119，若机组未在加载区间则进入s370；

s119、检测机组所有压缩机是否全部加载完成，若所有压缩机全部加载完成则进入s120，若所有压缩机未全部加载完成则进入s380；

s120、所有压缩机保持现状；

其中，

s230、保持输出不变，进入s231；

s231、延时t2后进入s103；

s250、第n压缩机延时后关闭，然后进入s251；

s251、记录加载后过流卸载次数，然后进入s252；

s252、判断单位时间内过流卸载次数，若单位时间内过流卸载次数小于设定值则进入s231，若单位时间内过流卸载次数大于设定值则保持输出不变，并发出提示；

s260、检测机组是否处于保持区间，若机组处于保持区间则进入s261，若机组未处于保持区间则进入s262；

s261、保持现有输出不变，然后进入s106；

s262、检测机组是否处于卸载区间，若机组处于卸载区间则进入卸载进程；

s290、所述第n压缩机保持开机状态，关闭第n压缩机的两个能量调节阀，然后进入s380；

s310、所述第n压缩机保持开机状态，关闭第n压缩机的两个能量调节阀，然后进入s311；

s311、记录过流卸载次数，然后进入s312；

s312、判断单位时间内过流卸载次数，若单位时间内过流卸载次数小于设定值则进入s380，若单位时间内过流卸载次数大于设定值则保持输出不变，并发出提示；

s320、检测机组是否处于保持区间，若机组处于保持区间则进入s321，若机组未处于保持区间则进入s322；

s321、保持现有输出不变，然后进入s112；

s322、检测机组是否处于卸载区间，若机组处于卸载区间则进入卸载进程；

s350、所述第n压缩机保持开机状态，所述第n压缩机的一个能量调节阀保持开启状态，另一个能量调节阀关闭，然后进入s380；

s360、所述第n压缩机保持开机状态，所述第n压缩机的两个能量调节阀关闭，然后进入s361；

s361、记录过流卸载次数，然后进入s362；

s362、判断单位时间内过流卸载次数，若单位时间内过流卸载次数小于设定值则进入s380，若单位时间内过流卸载次数大于设定值则保持输出不变，并发出提示；

s370、检测机组是否处于保持区间，若机组处于保持区间则进入s371，若机组未处于保持区间则进入s372；

s371、保持现有输出不变，然后进入s118；

s372、检测机组是否处于卸载区间，若机组处于卸载区间则进入卸载进程；

s380、启动第n+1压缩机。

优选的，还包括螺杆并联机组电流动态卸载方法，所述螺杆并联机组电流动态卸载方法包括以下步骤：

s500、机组有开机信号的压缩机全部加载完成；

s501、检测机组是否处于卸载区间，若机组处于卸载区间则进入s502，若机组未处于卸载区间则所有压缩机保持现有状态，延时后重新检测机组是否处于卸载区间；

s502、检测第n压缩机状态，若第n压缩机处于开机状态且第n压缩机运行时间最长则进入s503，若若第n压缩机处于开机状态且第n压缩机运行时间不是最长则进入s610；

s503、所述第n压缩机保持开机状态，关闭第n压缩机其中一个能量调节阀，另一个能量调节阀保持开启状态；

s504、检测机组是否处于卸载区间，若机组处于卸载区间则进入s505，若机组未处于卸载区间则进入s620；

s505、所述第n压缩机保持开机状态，关闭第n压缩机的两个能量调节阀；

s506、检测机组是否处于卸载区间，若机组处于卸载区间则进入s507，若机组未处于卸载区间则进入s630；

s507、关闭第n压缩机和第n压缩的两个能量调节阀；

s508、检测机组所有压缩机是否全部卸载完成，若机组所有压缩机全部卸载完成则进入s509，若机组所有压缩机未全部卸载完成则进入s650；

s509、所述压缩机保持现状，并进入s101；

其中

s610、卸载第n+1压缩机，然后进入s502；

s620、检测机组是否处于保持区间，若机组处于保持区间则进入s504，若机组未处于保持区间则进入s621；

s621、检测机组是否处于加载区间，若机组处于加载区间则进入s113；

s630、检测机组是否处于保持区间，若机组处于保持区间则进入s506，若机组未处于保持区间则进入s631；

s631、检测机组是否处于加载区间，若机组处于加载区间则进入s107；

s650、卸载第n+1压缩机。

优选的，所述s262中若机组处于卸载区间则进入s506；

所述s322中若机组处于卸载区间则进入s504；

所述s372中若机组处于卸载区间则进入s502；

所述s120中所有压缩机保持现状后进入s501。

优选的，

所述加载区间、保持区间和卸载区间均以设定的吸气压力为判断基准；

所述加载区间为：p＞p0+p1；

所述保持区间为：p0－p1＜p＜p0+p1；

所述卸载区间为：p＜p0－p1；

式中

p为实际检测的吸气压力；

p0为设定的吸气压力；

p1为设定的吸气压力偏差，所述吸气压力偏差的范围为±p1。

优选的，所述延时t2、延时t3和延时t4均不小于5分钟。

优选的，所述过流卸载次数的设定值为6。

优选的，

还包括总保护电流修改方法，所述总保护电流修改方法包括以下步骤：

s401、所述s100启动螺杆并联机组后，检测所有压缩机的电流、制冷系统的吸气压力、排气压力、冷凝压力、吸气温度和排气温度；

s402、读取外接配电总电表的总功率，并读取当前实时时间；

s403、判断当前时间是否处于低负荷时段，若当前时间是处于低负荷时段且总负荷余量is2大于总保护电流its的1.2倍则修改总保护电流its，若当前时间不是处于低负荷时段则进入s402。

优选的，所述s102中还包括判断第n压缩机是否是运行时间最短且未开机，若是运行时间最短且未开机则进入s103，若不是运行时间最短且未开机则对第n+1压缩机发出开机信号，然后进入s102。

优选的，所述s104还包括根据检测的实际电流id1修正电流预测拟合系数，然后根据修正后的电流预测拟合系数及系统参数预测加载至下一级的电流值ib1；

所述s109还包括根据检测的实际电流ib2修正电流预测拟合系数，然后根据修正后的电流预测拟合系数及系统参数预测加载至下一级的电流值ic1；

所述s115还包括根据检测的实际电流ic2修正电流预测拟合系数，然后根据修正后的电流预测拟合系数及系统参数预测下一台压缩机加载至33％时的电流。

优选的，所述s103、s107和s115预测加载后的总电流的公式为：

z＝p1+p2*x+p3*y+p4*x²+p5*x*y+p6*y²+p7*x³+p8*y*x²+p9*x*y²+p10*y³；

式中，

z为预测电流；

x为蒸发温度；

y为冷凝温度；

p1～p9为压缩机的拟合系数。

与现有技术相比本发明具有以下有益效果：

本发明提供的螺杆并联机组电流动态控制方法通过压缩机加载前的预判计算和电流保护参数的浮动设定，控制压缩机的加卸载，从而尽可能避免压缩机加载引起的断路器过流保护以及压缩机的停机造成制冷输出不够，在保证压缩机尽可能大的冷量输出的同时，保护压缩机安全，并尽量避免因压缩机过流造成的配电系统过流保护。

在配电系统容量受限的情况下，该方法还可以通过读取总电流/功率表的测量值，并结合运行时间段，动态更改电流保护值，以及蒸发压力设定值，从而实现电费的节省。

本方法使用预判控制加浮动参数设置并结合自学习控制方法，使压缩机在可能发生过流前，尽量不加载或减少能量输出从而避免压缩机过流的发生。

附图说明

图1是螺杆并联机组电流动态加载方法的流程图1；

图2是螺杆并联机组电流动态加载方法的流程图2；

图3是螺杆并联机组电流动态卸载方法的流程图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，螺杆并联机组电流动态控制方法，包括螺杆并联机组电流动态加载方法，所述螺杆并联机组电流动态加载方法包括以下步骤：

s100、启动螺杆并联机组；

s101、检测机组是否处于加载区间，若机组处于加载区间则进入s102，若机组未在加载区间则所有压缩机保持关机状态，延时后重新检测机组是否处于加载区间；

s102、对第n压缩机发出开机信号；

s103、预测加载后的总电流it1，若预测加载后的总电流it1小于总保护电流its则进入s104，若预测加载后的总电流it1大于总保护电流its则进入s230；

s104、启动第n压缩机，同时安装在所述第n压缩机上的两个能量调节阀均保持关闭，制冷量输出为33％；

s105、检测加载后的机组的实际总电流id1，若加载后的实际总电流id1小于总保护电流its则进入s106，若加载后的实际总电流id1大于总保护电流its则进入s250；

s106、检测机组是否处于加载区间，若机组处于加载区间则进入s107，若机组未在加载区间则进入s260；

s107、预测第n压缩机打开其中一个能量调节阀加载至66％时第n压缩机的电流ib1，若预测的电流ib1小于一级保护电流iset1则进入s108，若预测的电流ib1大于一级保护电流iset1则进入s380；

s108、预测第n压缩机打开其中一个能量调节阀加载至66％时机组的总电流it2，若预测的总电流it2小于总保护电流its则进入s109，若预测的总电流it2大于总保护电流its则保持输出不变，并延时t3后再次预测第n压缩机打开其中一个能量调节阀加载至66％时机组的总电流it2；

s109、所述第n压缩其中一个能量调节阀打开，另一个能量调节阀保持关闭，制冷量输出66％；

s110、检测第n压缩机打开其中一个能量调节阀加载至66％时第n压缩机的实际电流ib2，若检测的实际电流ib2小于一级保护电流iset1则进入s111，若检测的实际电流ib2大于一级保护电流iset1则进入s290；

s111、检测机组的实际总电流id2，若检测的机组实际总电流id2小于总保护电流its则进入s112，若检测的机组实际总电流id2大于总保护电流its则进入s310；

s112、检测机组是否处于加载区间，若机组处于加载区间则进入s113，若机组未在加载区间则进入s320；

s113、预测第n压缩机的两个能量调节阀均打开加载至100％时第n压缩机的电流ic1，若预测的电流ic1小于二级保护电流iset2则进入s114，若预测的电流ic1大于二级保护电流iset2则进入s380；

s114、预测第n压缩机的两个能量调节阀均打开加载至100％时机组的总电流it3，若预测的总电流it3小于总保护电流its则进入s115，若预测的总电流it3大于总保护电流its则保持输出不变，并延时t4后再次预测第n压缩机的两个能量调节阀均打开加载至100％时机组的总电流it3；

s115、所述第n压缩机的两个能量调节阀均打开，第n压缩机保持开启；

s116、检测第n压缩机的两个能量调节阀均打开加载至100％时第n压缩机的实际电流ic2，若检测的实际电流ic2大于二级保护电流iset2则进入s350；

s117、检测第n压缩机的两个能量调节阀均打开加载至100％时机组的实际电流it4，若检测的机组实际电流it4小于总保护电流its则进入s118，若检测的机组实际电流it4大于总保护电流its则进入s360；

s118、检测机组是否处于加载区间，若机组处于加载区间则进入s119，若机组未在加载区间则进入s370；

s119、检测机组所有压缩机是否全部加载完成，若所有压缩机全部加载完成则进入s120，若所有压缩机未全部加载完成则进入s380；

s120、所有压缩机保持现状；

其中，

s230、保持输出不变，进入s231；

s231、延时t2后进入s103；

s250、第n压缩机延时后关闭，两个电磁阀保持关闭，制冷量输出为0，然后进入s251；

s251、记录加载后过流卸载次数，然后进入s252；

s252、判断单位时间内过流卸载次数，若单位时间内过流卸载次数小于设定值则进入s231，若单位时间内过流卸载次数大于设定值则保持输出不变，并发出提示；

s260、检测机组是否处于保持区间，若机组处于保持区间则进入s261，若机组未处于保持区间则进入s262；

s261、保持现有输出不变，然后进入s106；

s262、检测机组是否处于卸载区间，若机组处于卸载区间则进入卸载进程；

s290、所述第n压缩机保持开机状态，关闭第n压缩机的两个能量调节阀，制冷量输出为33％，然后进入s380；

s310、所述第n压缩机保持开机状态，关闭第n压缩机的两个能量调节阀，然后进入s311；

s311、记录过流卸载次数，然后进入s312；

s312、判断单位时间内过流卸载次数，若单位时间内过流卸载次数小于设定值则进入s380，若单位时间内过流卸载次数大于设定值则保持输出不变，并发出提示；

s320、检测机组是否处于保持区间，若机组处于保持区间则进入s321，若机组未处于保持区间则进入s322；

s321、保持现有输出不变，然后进入s112；

s322、检测机组是否处于卸载区间，若机组处于卸载区间则进入卸载进程；

s350、所述第n压缩机保持开机状态，所述第n压缩机的一个能量调节阀保持开启状态，另一个能量调节阀关闭，然后进入s380；

s360、所述第n压缩机保持开机状态，所述第n压缩机的两个能量调节阀关闭，然后进入s361；

s361、记录过流卸载次数，然后进入s362；

s362、判断单位时间内过流卸载次数，若单位时间内过流卸载次数小于设定值则进入s380，若单位时间内过流卸载次数大于设定值则保持输出不变，并发出提示；

s370、检测机组是否处于保持区间，若机组处于保持区间则进入s371，若机组未处于保持区间则进入s372；

s371、保持现有输出不变，然后进入s118；

s372、检测机组是否处于卸载区间，若机组处于卸载区间则进入卸载进程；

s380、启动第n+1压缩机。

如图3所示，还包括螺杆并联机组电流动态卸载方法，所述螺杆并联机组电流动态卸载方法包括以下步骤：

s500、机组有开机信号的压缩机全部加载完成；

s501、检测机组是否处于卸载区间，若机组处于卸载区间则进入s502，若机组未处于卸载区间则所有压缩机保持现有状态，延时后重新检测机组是否处于卸载区间；

s502、检测第n压缩机状态，若第n压缩机处于开机状态且第n压缩机运行时间最长则进入s503，若若第n压缩机处于开机状态且第n压缩机运行时间不是最长则进入s610；

s503、所述第n压缩机保持开机状态，关闭第n压缩机其中一个能量调节阀，另一个能量调节阀保持开启状态；

s504、检测机组是否处于卸载区间，若机组处于卸载区间则进入s505，若机组未处于卸载区间则进入s620；

s505、所述第n压缩机保持开机状态，关闭第n压缩机的两个能量调节阀；

s506、检测机组是否处于卸载区间，若机组处于卸载区间则进入s507，若机组未处于卸载区间则进入s630；

s507、关闭第n压缩机和第n压缩的两个能量调节阀；

s508、检测机组所有压缩机是否全部卸载完成，若机组所有压缩机全部卸载完成则进入s509，若机组所有压缩机未全部卸载完成则进入s650；

s509、所述压缩机保持现状，并进入s101；

其中

s610、卸载第n+1压缩机，然后进入s502；

s620、检测机组是否处于保持区间，若机组处于保持区间则进入s504，若机组未处于保持区间则进入s621；

s621、检测机组是否处于加载区间，若机组处于加载区间则进入s113；

s630、检测机组是否处于保持区间，若机组处于保持区间则进入s506，若机组未处于保持区间则进入s631；

s631、检测机组是否处于加载区间，若机组处于加载区间则进入s107；

s650、卸载第n+1压缩机。

所述s262中若机组处于卸载区间则进入s506；

所述s322中若机组处于卸载区间则进入s504；

所述s372中若机组处于卸载区间则进入s502；

所述s120中所有压缩机保持现状后进入s501。

所述加载区间、保持区间和卸载区间均以设定的吸气压力为判断基准；

所述加载区间为：p＞p0+p1；

所述保持区间为：p0－p1＜p＜p0+p1；

所述卸载区间为：p＜p0－p1；

式中

p为实际检测的吸气压力；

p0为设定的吸气压力；

p1为设定的吸气压力偏差，所述吸气压力偏差的范围为±p1。

所述延时t2、延时t3和延时t4均不小于5分钟。

所述过流卸载次数的设定值为6，单位时间为1小时。保护压缩机，避免压缩机过多的频繁启动。

还包括总保护电流修改方法，所述总保护电流修改方法包括以下步骤：

s401、所述s100启动螺杆并联机组后，检测所有压缩机的电流、制冷系统的吸气压力、排气压力、冷凝压力、吸气温度和排气温度；

s402、读取外接配电总电表的总功率，并读取当前实时时间；

s403、判断当前时间是否处于低负荷时段，若当前时间是处于低负荷时段且总负荷余量is2大于总保护电流its的1.2倍则修改总保护电流its，若当前时间不是处于低负荷时段则进入s402。在非用到高峰期提供制冷量的输出。

所述s102中还包括判断第n压缩机是否是运行时间最短且未开机，若是运行时间最短且未开机则进入s103，若不是运行时间最短且未开机则对第n+1压缩机发出开机信号，然后进入s102。保证压缩机均衡运行。

所述s104还包括根据检测的实际电流id1修正电流预测拟合系数，然后根据修正后的电流预测拟合系数及系统参数预测加载至下一级的电流值ib1；

所述s109还包括根据检测的实际电流ib2修正电流预测拟合系数，然后根据修正后的电流预测拟合系数及系统参数预测加载至下一级的电流值ic1；

所述s115还包括根据检测的实际电流ic2修正电流预测拟合系数，然后根据修正后的电流预测拟合系数及系统参数预测下一台压缩机加载至33％时的电流。

所述s103、s107和s115预测加载后的总电流的公式为：

z＝p1+p2*x+p3*y+p4*x²+p5*x*y+p6*y²+p7*x³+p8*y*x²+p9*x*y²+p10*y³；

式中，

z为预测电流；

x为蒸发温度，即吸气压力对应的温度；

y为冷凝温度，及冷凝压力对应的温度；

p1～p9为压缩机的拟合系数，压缩机厂家提供。

不同压缩机，不同制冷剂，其拟合系数不同

针对压缩机处于不同能级时的电流，按照制冷量输出能级的比例进行预测。如33％时能量调节阀打开，则预测电流按照33％预测，并根据实际检测的不同能级电流，修改这个百分比。

能量调节阀为电磁阀。