一种动态优化空压站联控压力带的方法与流程

本发明涉及空压机技术领域，特别涉及一种动态优化空压站联控压力带的方法。

背景技术：

空压站各空压机按照各自控制器设定的参数运行，存在设备加载率低，管网压力波动大，从而导致能耗偏高的情况。目前解决的主要方法是采用空压站联控，通过协同各设备启停和加卸载来提升设备加载率，降低管网平均压力，从而达到节能的效果。基本原理是：实时监测母管压力，并设置母管压力的上限值和下限值，当母管压力低于下限值时，控制某一台设备启动加载，当母管压力高于上限值时，控制某一台设备卸载停机。该联控方法存在问题：如附图1所示，由于母管压力的上限值和下限值之间的差值(本文称为压力带)越小，空压机启停/加卸载越频繁，对设备的损害越大，所以为了避免设备的频繁启停/加卸载，压力带设置偏大。虽然启停/加卸载频率可以降低，但由于压力带设置偏大，导致母管平均压力较高，能耗浪费严重。

技术实现要素：

本发明针对联控压力带设置偏大的现状，提供一种动态优化空压站联控压力带的方法，从而根据实时工况，在保证启停/加卸载频率小于额定值的前提下，寻找较优的联控压力带，使能耗更低，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：

一种动态优化空压站联控压力带的方法，包括如下步骤：

s1：初始化设置：压力带初始值w0，调整周期d，设备启停/加卸载预警频率f，调整幅度b，初始化按下调的方向优化压力带；

s2：第一周期：压力带w1＝w0，统计第一周期内启停/加卸载频率为f1，单位能耗为p1；

s3：第二周期：对比第一周期的启停/加卸载频率f1与预警频率f的大小，进行相应的压力带w2的调动优化；

s4：第三周期：对比第二周期的启停/加卸载频率f2与预警频率f的大小，进行相应的压力带w3调动优化；

s5：第n周期：对比第(n-1)周期的启停/加卸载频率f(n-1)与预警频率f的大小，进行相应的压力带wn调动优化。

进一步地，s3具体包括如下两个步骤：

s301：如果第一周期的启停/加卸载频率f1大于等于预警频率f，则上调压力带为w2＝w1*(1+b)；

s302：如果f1小于f，则按初始化默认的下调方向，优化压力带为w2＝w1*(1-b)，统计第二周期启停/加卸载频率为f2，单位能耗为p2。

进一步地，s4具体包括如下两个步骤：

s401：如果第二周期的启停/加卸载频率f2大于等于预警频率f，则上调压力带为w3＝w2*(1+b)；

s402：如果f2小于f1，且第二周期的单位能耗p2小于等于第一周期单位能耗p1，则按第二周期相同的方向调整压力带，如第二周期是上调，则w3＝w2*(1+b)，如第二周期是下调，则w3＝w2*(1-b)，否则，按第二周期相反的方向调整压力带。

进一步地，s5具体包括如下两个步骤：

s501：如果第(n-1)周期的启停/加卸载频率f(n-1)大于等于预警频率f，则上调压力带为wn＝w(n-1)*(1+b)；

s502：如果f(n-1)小于f，且第(n-1)周期的单位能耗p(n-1)小于等于第(n-2)周期单位能耗p(n-2)，则按第(n-1)周期相同的方向调整压力带，如第(n-1)周期是上调，则wn＝w(n-1)*(1+b)，如第(n-1)周期是下调，则wn＝w(n-1)*(1-b)，否则，按第(n-1)周期相反的方向调整压力带。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本动态优化空压站联控压力带的方法，周期性调整压力带值，用单位能耗和启停/加卸载预警频率去评价优劣。按一个方向去尝试，如果单位能耗有优化，继续这个方向，如果单位能耗没有优化，换个方向尝试，通过不停左右碰撞的方式，去动态匹配联控逻辑和工况的变化。如果尝试期间，触碰到启停/加卸载预警频率，按上调方向优化，直至小于加卸载预警频率，从而根据实时工况，动态优化联控压力带，在保证启停/加卸载频率小于额定值的前提下，寻找较优的联控压力带，使能耗更低。

附图说明

图1为本发明动态优化压力带时，母管压力变化图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1，一种动态优化空压站联控压力带的方法，包括如下步骤：

一、初始化设置：压力带初始值w0，调整周期d，设备启停/加卸载预警频率f，调整幅度b，初始化按下调的方向优化压力带；

二、第一周期：压力带w1＝w0，统计第一周期内启停/加卸载频率为f1，单位能耗为p1；

三、第二周期：按如下两个步骤：

1)如果第一周期的启停/加卸载频率f1大于等于预警频率f，则上调压力带为w2＝w1*(1+b)；

2)如果f1小于f，则按初始化默认的下调方向，优化压力带为w2＝w1*(1-b)，统计第二周期启停/加卸载频率为f2，单位能耗为p2。

四、第三周期：按如下两个步骤：

1)如果第二周期的启停/加卸载频率f2大于等于预警频率f，则上调压力带为w3＝w2*(1+b)；

2)如果f2小于f1，且第二周期的单位能耗p2小于等于第一周期单位能耗p1，则按第二周期相同的方向调整压力带，如第二周期是上调，则w3＝w2*(1+b)，如第二周期是下调，则w3＝w2*(1-b)，否则，按第二周期相反的方向调整压力带。

五、第n周期：按如下两个步骤：

1)如果第(n-1)周期的启停/加卸载频率f(n-1)大于等于预警频率f，则上调压力带为wn＝w(n-1)*(1+b)；

2)如果f(n-1)小于f，且第(n-1)周期的单位能耗p(n-1)小于等于第(n-2)周期单位能耗p(n-2)，则按第(n-1)周期相同的方向调整压力带，如第(n-1)周期是上调，则wn＝w(n-1)*(1+b)，如第(n-1)周期是下调，则wn＝w(n-1)*(1-b)，否则，按第(n-1)周期相反的方向调整压力带。

总之，周期性调整压力带值，用单位能耗和启停/加卸载预警频率去评价优劣。按一个方向去尝试(初始化，按下调方向)，如果单位能耗有优化，继续这个方向，如果单位能耗没有优化，换个方向尝试，通过不停左右碰撞的方式，去动态匹配联控逻辑和工况的变化。如果尝试期间，触碰到启停/加卸载预警频率，按上调方向优化，直至小于加卸载预警频率。

本实施例以空压站联控时，连续5天动态匹配压力带为例进行说明。

1.初始化设置

压力带初始值w0＝1bar，调整周期为1天，设备启停预警频率f＝20次(本实例联控为控制空压机启停)，调整幅度10％。初始化按下调的方向优化压力带。

2.第一天联控压力带设置

压力带w1＝w0＝1bar。统计第一天启停频率为f1＝10次，单位能耗为p1＝0.5度/m³。

3.第二天联控压力带设置

根据方案，第一天启停频率f1＝10次小于启停预警频率数20次。按初始化下调的方向优化压力带为w2＝w1*(1-b)＝0.9bar。统计第二天启停频率为f1＝12次，单位能耗为p1＝0.48度/m³。

4.第三天联控压力带设置

根据方案，第二天启停频率f2＝12小于启停预警频率数20次。且第二天的单位能耗0.48度/m³较第一天的单位能耗0.5度/m³有优化，则按照第二天的调整方向继续调整，即w3＝w2*(1-b)＝0.81bar。统计第三天的启停频率为f1＝21次，单位能耗为p1＝0.45度/m³。

5.第四天联控压力带设置

根据方案，第三天启停频率f2＝21大于启停预警频率数20次。则w4＝w3*(1+b)＝0.89bar。统计第四天的启停频率为f1＝15次，单位能耗为p1＝0.47度/m³。

6.第五天联控压力带设置

根据方案，第四天启停频率f2＝15小于启停预警频率数20次。且第四天的单位能耗0.47度/m³较第三天的单位能耗0.45度/m³有升高，则按照第四天的相反方向进行调整，即w5＝w4*(1-b)＝0.80bar。统计第五天的启停频率为f1＝22次，单位能耗为p1＝0.43度/m³。

综上所述：本动态优化空压站联控压力带的方法，周期性调整压力带值，用单位能耗和启停/加卸载预警频率去评价优劣。按一个方向去尝试，如果单位能耗有优化，继续这个方向，如果单位能耗没有优化，换个方向尝试，通过不停左右碰撞的方式，去动态匹配联控逻辑和工况的变化。如果尝试期间，触碰到启停/加卸载预警频率，按上调方向优化，直至小于加卸载预警频率，从而根据实时工况，动态优化联控压力带，在保证启停/加卸载频率小于额定值的前提下，寻找较优的联控压力带，使能耗更低。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。