一种在空压站联控时动态匹配下限压力的方法与流程

本发明涉及到空压机技术领域，特别涉及一种在空压站联控时动态匹配下限压力的方法。

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。该联控方法存在一个问题，即下限值只能固定一个数值，且该数值由人工根据经验判定，以满足用气的最低压力需求，所以设置偏高，导致管网压力偏大，能耗浪费严重。

技术实现要素：

发明的目的在于提供一种在空压站联控时动态匹配下限压力的方法，可以根据实际工况，动态匹配较低且安全的下限压力，从而降低管网平均压力，进一步节省能耗，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：

一种在空压站联控时动态匹配下限压力的方法，包括如下步骤：

s1：初始化过程：设定一个初始化值，记为δp0，即初始化时，下限压力＝母管最小要求压力+δp0；

s2：第一个周期：δp＝δp0，持续统计周期内各波动量a1，a2，...an，当an>δp0时，修正安全余量δp＝an*安全系数k，后续如果出现高于an的波动量，按更高值持续更新δp；

s3：第二个周期：δp＝an*安全系数k，即：取上个周期的最大波动量乘以安全系数作为新周期的初始值，持续统计第二周期内各波动量a1，a2，...am，当am>an时，修正安全余量δp＝am*安全系数k，后续如果出现高于am的波动量，按更高值持续更新δp；

s4：第n个周期：δp＝a*安全系数k，持续统计第n周期内各波动量a1，a2，...ak，当ak>a时，修正安全余量δp＝ak*安全系数k，后续如果出现高于ak的波动量，按更高值持续更新δp；

进一步地，波动量an为母管压力超出下限压力部分。

进一步地，s4中δp＝a初始化取上个周期最大波动量。

进一步地，初始化设置的母管最小压力评估为5bar。

进一步地，第一天联控下限压力＝母管最小压力+安全余量初始值＝6bar。

进一步地，第二天联控下限压力＝母管最小要求压力+上个周期最大波动量*安全系数。

进一步地，第三天联控下限压力＝母管最小要求压力+上个周期最大波动量*安全系数。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的在空压站联控时动态匹配下限压力的方法，本发明针对下限压力值人工设置不合理的现状，母管最小要求压力值是固定值，联控下限压力＝母管最小要求压力+安全余量。安全余量是为了保证母管压力的波动不能超过母管最小压力值。安全余量主要受两个因素影响，一是用气的变化，二是联控算法调节的及时性。因此，合理的安全余量实际上是一个不断变化的值，可以根据实际工况，动态匹配较低且安全的下限压力，从而降低管网平均压力，进一步节省能耗。

附图说明

图1为本发明联控状态下，母管实时压力变化图；

图2为本发明联控状态下，安全余量与波动量关系图。

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。

一种在空压站联控时动态匹配下限压力的方法，以空压站联控时，连续3天动态匹配下限压力为例进行说明，包括如下步骤：

步骤1：初始化设置

考虑母管到用气端的压损，母管最小压力评估为5bar。设置安全余量初始值为1bar，安全系数k为1.1。匹配周期为24小时；

步骤2：第一天联控下限压力

根据方法，联控下限压力＝母管最小压力+安全余量初始值＝6bar。收集第一天各波动量为a[0.20，0.51，0.70，0.42，0.35，0.26，0.70，0.68...]，其中amax1＝0.70bar，小于安全余量初始值1bar。即第一天联控下限压力保持6bar不变；

步骤3：第二天联控下限压力

根据方案，联控下限压力＝母管最小要求压力+上个周期最大波动量*安全系数k＝5+0.70*1.1＝5.77bar。收集第二天各波动量为a[0.31，0.42，0.51，0.59，0.68，0.23...]，其中amax2＝0.68bar，小于上个周期最大波动量0.70bar。即第二天联控下限压力保持5.77bar不变；

步骤4：第三天联控下限压力

根据方案，联控下限压力＝母管最小要求压力+上个周期最大波动量*安全系数k＝5+0.68*1.1＝5.75bar。收集第三天各波动量为a[0.31，0.42，0.51，0.81]，此时出现高于上个周期最大波动量的情况，需要修正联控下限压力＝5+0.81*1.1＝5.89bar。即第三天，在出现更高波动量前，下限压力为5.75bar，在出现0.81bar的波动量时，下限压力修正为5.89bar。本周期内，如果再次出现高于0.81bar波动量时，再次按更高波动量修正下限压力。

如附图1所示，母管最小要求压力值是固定值，联控下限压力＝母管最小要求压力+安全余量。安全余量是为了保证母管压力的波动不能超过母管最小压力值。安全余量主要受两个因素影响，一是用气的变化，二是联控算法调节的及时性。因此，合理的安全余量实际上是一个不断变化的值。

如附图2所示，安全余量记为δp，则下限压力＝母管最小要求压力+δp。

初始化过程：设定一个初始化值，记为δp0，即初始化时，下限压力＝母管最小要求压力+δp0。

第一个周期：δp＝δp0。持续统计周期内各波动量a1，a2，...an(波动量an为母管压力超出下限压力部分)。当an>δp0时，修正安全余量δp＝an*安全系数k。后续如果出现高于an的波动量，按更高值持续更新δp。

第二个周期：δp＝an*安全系数k，即：取上个周期的最大波动量乘以安全系数作为新周期的初始值。持续统计第二周期内各波动量a1，a2，...am。当am>an时，修正安全余量δp＝am*安全系数k。后续如果出现高于am的波动量，按更高值持续更新δp。

第n个周期：δp＝a(初始化取上个周期最大波动量)*安全系数k，持续统计第n周期内各波动量a1，a2，...ak。当ak>a时，修正安全余量δp＝ak*安全系数k。后续如果出现高于ak的波动量，按更高值持续更新δp。

综上所述，本发明提出的在空压站联控时动态匹配下限压力的方法，本发明针对下限压力值人工设置不合理的现状，母管最小要求压力值是固定值，联控下限压力＝母管最小要求压力+安全余量。安全余量是为了保证母管压力的波动不能超过母管最小压力值。安全余量主要受两个因素影响，一是用气的变化，二是联控算法调节的及时性。因此，合理的安全余量实际上是一个不断变化的值，可以根据实际工况，动态匹配较低且安全的下限压力，从而降低管网平均压力，进一步节省能耗。

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揭露的技术范围内，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。