Спосіб регулювання компресорного цеху

1. Спосіб регулювання компресорного цеху, що включає керування режимом роботи компресорного цеху шляхом стабілізації значення одного з режимних параметрів - Рвих, Q вих або e, керування швидкістю обертання й антипомпажне регулювання кожного газоперекачувального агрегату, що включає контроль віддаленості робочої точки відцентрового нагнітача від границь рециркуляції і керування антипомпажним клапаном нагнітача, який відрізняється тим, що додатково при стабільному режимі роботи компресорного цеху проводять циклічно перерозподіл навантаження між окремими газоперекачувальними агрегатами шляхом визначення коефіцієнта чутливості кожного газоперекачувального агрегату, який характеризує приріст сумарної витрати паливного газу компресорного цеху стосовно приросту потужності, що віддається компресорним цехом у газопровід при зміні потужності і-го газоперекачувального агрегату, вибору коефіцієнтів чутливості, які мають мінімальне і максимальне значення, обчислення їхньої різниці, порівняння отриманої різниці із заданим значенням і, якщо отримана різниця менше заданого значення, то закінчення процесу перерозподілу навантаження, а якщо більше, то визначення для газоперекачувального агрегату, що має максимальне значення коефіцієнта чутливості величини від'ємного запасу регулювання за потужністю, а для газоперекачувального агрегату, що має мінімальне значення коефіцієнта чутливості, визначення величини додатного запасу регулювання за потужністю, порівняння отриманих величин запасів регулювання за потужністю газоперекачувальних агрегатів, що мають мінімальне і максимальне значення коефіцієнта чутливості, з величиною робочої зміни потужності і, якщо хоча б в одного з обраних газоперекачувальних агрегатів величина запасу регулювання за потужністю не пе A (54) СПОСІБ РЕГУЛЮВАННЯ КОМПРЕСОРНОГО Ц ЕХУ 40241 ся компресорним цехом у газопровід при зміні потужності даного газоперекачувального агрегату, використовують приріст витрати газу, що транспортується, на виході - DQвих або на вході - DQвх ком пресорного цеху, або приріст тиску газу, що транспортується, на виході - DРвих або на вході - DРвх компресорного цеху. Винахід, що пропонується, відноситься до регулювання технологічних процесів у газовій промисловості і може бути використаний для зниження витрати паливного газу, що споживається компресорними станціями магістральних газопроводів. Відомий спосіб регулювання компресорної станції (а. с. СРСР № 1701989, кл. F04D27/00, БВ № 48, 1991), який включає об'єднані вхідним і вихідним колекторами компресори, що оснащені байпасними клапанами і приводами з датчиками і регуляторами частоти обертання, шляхом виміру тиску газу на вході і виході кожного з компресорів, тиску у вихідному колекторі й перепадів тиску на вхідних вимірювальних діафрагмах компресорів, формування за величинами, що виміряні, контрольних сигналів і сигналів корекції завдання регуляторів частоти обертання приводів, при формуванні яких вра ховують задану величину тиску газу у вихідному колекторі і різницю заданого й обмірюваного тисків у вихідному колекторі, керування відкриттям байпасних клапанів кожного компресора при перевищенні контрольними сигналами заданих величин. Даний спосіб регулювання компресорної станції, що включає об'єднані вхідним і вихідним колекторами компресори, які оснащені байпасними клапанами і приводами з датчиками й регуляторами частоти обертання також, як і спосіб регулювання компресорного цеху, що пропонується, включає керування частотою обертання кожного газоперекачувального агрегату. Однак відсутність контролю значень параметра, що характеризує віддаленість робочої точки кожного компресора від межі помпажу, і запобігання досягненню небезпечних значень цього параметра не дозволяє вчасно виявити і запобігти виникненню помпажу за іншими параметрами, наприклад, за витратою газу через нагнітач, а відсутність перерозподілу навантаження між окремими газоперекачувальними агрегатами при підтримці незмінним значення параметра, що стабілізується різко знижує ефективність даного способу, тому що не дозволяє мінімізувати витрату паливного газу. Відомий спосіб регулювання групи компресорів (а. с. СРСР № 1567807, кл. F04D27/00, БВ № 20, 1990), які підключені до спільного колектора нагнітання і оснащені приводами з індивідуальними регуляторами швидкості обертання ротора, шляхом виміру тиску газу в колекторі нагнітання, тиску, температури і перепаду тиску газу на вході в кожен компресор, виміру і порівняння з загальним заданим значенням швидкості обертання роторів компресорів, подачі на індивідуальні регулятори різниці обмірюваного і загального заданого значень швидкості обертання роторів компресорів, визначення за обмірюваними значеннями тиску, температури і перепаду тиску газу на вході в кожен компресор, витрати газу для кожного компресора і сумарної витрати газу і граничного значення ступеня стиску за отриманою сумарною витратою газу, визначення за заданим і граничним ступенем стиску і за обмірюваним тиском газу на вході в компресор, відповідно, заданого і граничного значення тиску газу в колекторі нагнітання, визначення мінімального з заданого і граничного тиску, і порівняння з обмірюваним значенням тиску газу в колекторі нагнітання, і формування в залежності від отриманої різниці загального заданого значення швидкості обертання роторів компресорів. Даний спосіб регулювання групи компресорів, що підключені до спільного колектора нагнітання і оснащені приводами з індивідуальними регуляторами швидкості обертання ротора так само, як і спосіб регулювання компресорного цеху, що пропонується, включає керування режимом групи компресорів (наприклад, компресорного цеху) шляхом стабілізації одного з режимних параметрів - вихідного тиску - і керування швидкістю обертання компресорів. Однак відсутність контролю значення параметра, що характеризує віддаленість робочої точки кожного компресора від межі помпажу, і запобігання досягненню небезпечного значення цього параметра не виключає можливість влучення в помпаж компресорів, а відсутність перерозподілу навантаження між газоперекачувальними агрегатами різко знижує ефективність даного способу, тому що не дозволяє мінімізувати витрату паливного газу. Найбільш близьким за технічною сутністю є спосіб регулювання компресорної станції (патент РФ № 2084704, кл. F04D27/00, 20.07.97), яка містить кілька динамічних компресорів, що працюють паралельно, послідовно або паралельно-послідовно, систему регулювання продуктивності станції, що підтримує значення режимного параметра газу на заданому рівні й містить головний регулятор для регулювання режимного параметра газу, засоби регулювання по одному на кожен компресор, що керують виконавчими органами компресорів, і засоби антипомпажного регулювання по одному на кожен компресор, який включає формування коригувальної зміни вихідного сигналу головного регулятора для запобігання відхилу режимного параметра газу від рівня, що потрібен, визначення для кожної схеми включення компресорів значення параметра, що характеризує віддаленість робочої точки кожного компресора від межі помпажу, і запобігання досягненню небезпечного значення цього параметра, що приводить до помпажу компресора, шляхом відкриття виконавчого органа антипомпажного регулювання, керування виконавчим органом кожного компресора за допомогою сполучення змін вихідного сигналу головного регулятора із сигналом, що виробляється на основі параметрів, які характеризують віддаленість робочих точок компресорів від меж помпажу для забезпечення рівновіддаленості робочих точок компресорів від своїх меж помпажу. 2 40241 Даний спосіб регулювання компресорної станції так само, як і спосіб регулювання компресорного цеху, що пропонується, включає керування режимом роботи компресорного цеху шля хом стабілізації значення одного з режимних параметрів вихідного тиску (Рвих), ви трати газу на виході компресорного цеху (Qвих) чи ступеня стиску (e), керування швидкістю обертання й антипомпажне регулювання кожного газоперекачувального агрегату, яке включає контроль віддаленості робочої точки відцентрового нагнітача від границь рециркуляції і керування антипомпажним клапаном нагнітача. Однак відсутність перерозподілу навантаження між окремими газоперекачувальними агрегатами при підтримці незмінним значення параметра, що стабілізується, різко знижує ефективність даного способу, тому що не дозволяє мінімізувати витрату паливного газу. В основу винаходу, що пропонується, поставлено задачу удосконалення способу регулювання компресорного цеху (компресорної станції) шляхом підвищення його ефективності за рахунок перерозподілу навантаження між окремими газоперекачувальними агрегатами, що забезпечує мінімізацію сумарної витрати паливного газу компресорним цехом при збереженні режиму стабілізації обраного режимного параметра (Рвих, Qвих або e). Задача, яка поставлена, вирішується тим, що у відомому способі регулювання компресорного цеху, який включає керування режимом роботи компресорного цеху шляхом стабілізації значення одного з режимних параметрів - Рвих, Qвих або e, керування швидкістю обертання й антипомпажне регулювання кожного газоперекачувального агрегату, що включає контроль віддаленості робочої точки відцентрового нагнітача від границь рециркуляції і керування антипомпажним клапаном нагнітача, згідно з винаходом, додатково при стабільному режимі роботи компресорного цеху проводять циклічно перерозподіл навантаження між окремими газоперекачувальними агрегатами шляхом визначення коефіцієнта чутливості кожного газоперекачувального агрегату, який характеризує приріст сумарної витрати паливного газу компресорного цеху стосовно приросту потужності, що віддається компресорним цехом у газопровід при зміні потужності і-го газоперекачувального агрегату, вибору коефіцієнтів чутливості, які мають мінімальне і максимальне значення, обчислення їхньої різниці, порівняння отриманої різниці із заданим значенням і, якщо отримана різниця менше заданого значення, то закінчення процесу перерозподілу навантаження, а якщо більше, то визначення для газоперекачувального агрегату, що має максимальне значення коефіцієнта чутли вості, величини від'ємного запасу регулювання за потужністю, а для газоперекачувального агрегату, що має мінімальне значення коефіцієнта чутливості, визначення величини додатного запасу регулювання за потужністю, порівняння отриманих величин запасів регулювання за потужністю газоперекачувальних агрегатів, що мають мінімальне і максимальне значення коефіцієнта чутливості, з величиною робочої зміни потужності і, якщо хоча б в одного з обраних газоперекачувальних агрегатів величина запасу регулювання за потужністю не перевершує величину робочої зміни потужності, то виключення відповідного газоперекачувального агрегату з подальшого процесу перерозподілу навантаження, визначення кількості газоперекачувальних агрегатів, що залишилися в процесі перерозподілу навантаження і, якщо кількість газоперекачувальних агрегатів менше двох, то закінчення процесу перерозподілу навантаження, а якщо два і більш, то повторення для цих газоперекачувальних агрегатів процесу перерозподілу навантаження з моменту вибору коефіцієнтів чутливості, що мають мінімальне і максимальне значення, якщо ж у кожного з обох обраних газоперекачувальних агрегатів запас регулювання за потужністю перевершує величину робочої зміни потужності, то збільшення у газоперекачувального агрегату, що має мінімальний коефіцієнт чутливості, потужності на величину робочої зміни потужності, а у газоперекачувального агрегату, що має максимальний коефіцієнт чутливості, зменшення потужності на цю ж величину і переходу до наступного циклу перерозподілу навантаження між окремими газоперекачувальними агрегатами після закінчення перехідних процесів, які викликані зміною потужності газоперекачувальних агрегатів, а також тим, що визначення коефіцієнта чутливості кожного газоперекачувального агрегату здійснюють шляхом модуляції швидкості обертання даного газоперекачувального агрегату інфранизькою частотою - F з амплітудою модуляції Dn, одночасного визначення приросту сумарної витрати паливного газу компресорним цехом і приросту параметра, який характеризує приріст потужності, що віддається компресорним цехом у газопровід при зміні потужності даного газоперекачувального агрегату, після закінчення перехідного процесу і ділення приросту витрати паливного газу на приріст параметра, що характеризує приріст потужності, що віддається в газопровід даним газоперекачувальним агрегатом, при цьому величину інфранизької частоти - F обирають у межах від 0,005 до 0,02 Гц, величину амплітуди - Dn - у межах від 0,005 до 0,01 nном , а модуляцію здійснюють протягом 4-11 періодів інфранизької частоти і тим, що як параметр, що характеризує приріст потужності, що віддається компресорним цехом у газопровід при зміні потужності даного газоперекачувального агрегату, використовують приріст витрати газу, що транспортується, на виході - DQвих або на вході - DQвх компресорного цеху, або приріст тиску газу, що транспортується, на виході - DРвих або на вході - DРвх компресорного цеху. Введення перерозподілу навантаження між окремими газоперекачувальними агрегатами при стабільному режимі роботи компресорного цеху, що проводять циклічно, перерозподіляючи навантаження між окремими газоперекачувальними агрегатами шляхом визначення коефіцієнта чутливості кожного газоперекачувального агрегату, що характеризує приріст сумарної витрати паливного газу компресорного цеху, стосовно приросту потужності, що віддається компресорним цехом у газопровід, при зміні потужності і-го газоперекачувального агрегату, вибору коефіцієнтів чутливості, що мають мінімальне і максимальне значення, та збільшення потужності газоперекачувального агрегату, що має мінімальний коефіцієнт чутли вості, на величину робочої зміни потужності і зменшення на 3 40241 таку ж величину потужності газоперекачувального агрегату, що має максимальний коефіцієнт чутливості, дозволяє при збереженні стабільного режиму роботи компресорного цеху зменшити сумарну витрату паливного газу. На кресленнях наведені: фіг. 1 - схема системи керування, що реалізує запропонований спосіб; фіг. 2 - схема блоку керування газоперекачувальним агрегатом; фіг. З - схема підключення вимірювачів параметрів; фіг. 4 - схема алгоритму процесу перерозподілу навантаження між газоперекачувальними агрегатами; фіг. 5 - схема алгоритму визначення коефіцієнта чутливості газоперекачувального агрегату. Як приклад реалізації запропонованого способу на фіг. 1 наведена система керування. Оскільки як параметр, який характеризує приріст потужності, що віддається компресорним цехом у газопровід, при зміні потужності даного газоперекачувального агрегату, можна використовувати приріст витрати газу, що транспортується, на виході - Qвих або на вході - Qвх компресорного цеху, або приріст тиску газ у, що транспортується, на виході - Рвих або на вході - DРвх компресорного цеху, то при описі способу, що пропонується, надалі розглядається, як приклад параметра, що характеризує приріст потужності, яка віддається компресорним цехом у газопровід при зміні потужності даного газоперекачувального агрегату, витрата газу, що транспортується, на ви ході компресорного цеху. Система керування - фіг. 1 містить різницеву ланку 1, регулятор 2, до входу якого підключений вихід різницевої ланки 1, блок 3 перерозподілу навантаження, блок 4 розподілу навантаження, другі входи якого з'єднані з першими виходами блоку 3 перерозподілу навантаження, до четвертих входів якого підключені другі виходи блоку 4 розподілу навантаження, блоки керування газоперекачувальними агрегатами 5-1, 5-2, ..., 5-n, (n- максимальний номер газоперекачувального агрегату), перші виходи яких підключені до перших входів блоку розподілу навантаження 4, кожний з перших ви ходів якого з'єднаний із другим входом відповідного блоку керування газоперекачувальним агрегатом 5-1, 5-2, ..., 5-n, до третього входу кожного з яких підключений відповідний другий вихід блоку 3 перерозподілу навантаження, газоперекачувальні агрегати 6-1, 6-2, ..., 6-n, входи кожного з яких, що керують, з'єднані з другими виходами відповідного блоку керування газоперекачувальним агрегатом 5-1, 5-2, ..., 5-n, до че твертих входів кожного з яких підключені інформаційні виходи відповідного газоперекачувального агрегату 6-1, 6-2, ..., 6-n, а до перших входів усі х блоків керування газоперекачувальними агрегатами 5-1, 5-2, ..., 5-n підключений вихід регулятора 2, вхідну шин у 7 обмірюваних значень режимного параметра, який стабілізується, що з'єднана з першим входом різницевої ланки 1, вхідну шин у 8 значення уставки режимного параметра, який стабілізується, що з'єднана з другим входом різницевої ланки 1, вхідну шину 9 обмірюваних значень параметра, що характеризує приріст потужності, що віддається компресорним цехом у газопровід при зміні потужності даного га зоперекачувального агрегату, що з'єднана з першим входом блоку З перерозподілу навантаження, вхідн у шину 10 обмірюваних значень витрати паливного газу компресорним цехом, що з'єднана з другим входом блоку 3 перерозподілу навантаження, вхідну шину 11 дозволу перерозподілу навантаження, що підключена до третього входу, блоку З перерозподілу навантаження. Блоки керування газоперекачувальними агрегатами 5-1, 5-2, ..., 5-n виконані за однією схемою, і кожний з них призначений для автоматичного керування одним газоперекачувальним агрегатом, і один блок керування газоперекачувальним агрегатом, наприклад, 5-1 містить (фіг 2) помножувач 12, входи якого з'єднані з першим і другим входами блоку керування газоперекачувальним агрегатом 5-1, різницеву ланку 13, до другого входу якої підключений вихід помножувача 12, регулятор газоперекачувального агрегату 14, перший вхід якого з'єднаний з виходом різницевої ланки 13, систему автоматичного керування газоперекачувальним агрегатом 15, до першого входу якої підключений вихід регулятора газоперекачувального агрегату 14, другий вхід якого з'єднаний із третім входом блоку керування газоперекачувальним агрегатом 5-1, четверті входи якого підключені до других входів системи автоматичного керування газоперекачувальним агрегатом 15, перший вихід якої з'єднаний з першим входом різницевої ланки 13, другі ви ходи системи автоматичного керування газоперекачувальним агрегатом 15 підключені до перших виходів блоку керування газоперекачувальним агрегатом 5-1, треті виходи системи автоматичного керування газоперекачувальним агрегатом 15 підключені до других ви ходів блоку керування газоперекачувальним агрегатом 5-1. На фіг. З, як приклад, наведена спрощена схема включення газоперекачувальних агрегатів 6-1, 6-2, ..., 6-n, на якій показані вимірювачі параметра, що характеризує приріст потужності, що віддається компресорним цехом у газопровід при зміні потужності даного газоперекачувального агрегату, які можуть використовуватися, і точки їхнього підключення. Схема включення газоперекачувальних агрегатів - фіг. З містить газоперекачувальні агрегати компресорного цеху 6-1, 6-2, ..., 6-n, вхідний газопровід 16 компресорного цеху, вхідний колектор компресорного цеху 17, підключений до входів газу, що транспортується, газоперекачувальних агрегатів 6-1, 6-2, ..., 6-n, і з'єднаний із вхідним газопроводом 16, трубопровід паливного газу 18 компресорного цеху, колектор паливного газу 19, підключений до входів паливного газу газоперекачувальних агрегатів 6-1, 6-2, ..., 6-n і з'єднаний із трубопроводом паливного газу 18, вихідний колектор 20 компресорного цеху, підключений до виходів газоперекачувальних агрегатів 6-1, 6-2, ..., 6-n, ви хідний газопровід 21, з'єднаний з вихідним колектором 20, вимірювач 22 витрати паливного газу, що встановлюється у тр убопроводі паливного газу 18 перед колектором паливного газу 19, вимірювач 23 витрати газу на вході компресорного цеху, що встановлюється у вхідному газопроводі 16 перед вхідним колектором 17, вимірювач 24 витрати газу на виході компресорного цеху, що встановлюється у ви хідному газопроводі 21 після вихідного колектора 20, датчик 4 40241 тиску 25 на вході компресорного цеху, що підключається до вхідного колектору 17, датчик тиску 26 на виході компресорного цеху, що підключається до вихідного колектора 20. При реалізації способу використовується тільки один з вимірювачів 23, 24 і датчиків 25, 26, при цьому можна як установлювати необхідний прилад, так і використовувати вже наявний прилад (у тому випадку, якщо він є в компресорному цеху). Інформаційні виходи вимірювача витрати паливного газу 22 підключені до шини 10, а інформаційні виходи використаного приладу одного з вимірювачів витрати 23, 24 або датчиків 25, 26 - підключені до шини 9. Наведена на фіг З паралельна схема включення газоперекачувальних агрегатів також являє приклад, тому що спосіб регулювання компресорного цеху, що пропонується, може застосовуватися при будь-якій іншій схемі включення газоперекачувальних агрегатів у компресорному цеху - паралельній, послідовній або комбінованій. Різницева ланка 1 призначена для визначення неузгодженості виміряного значення режимного параметра (Рвих, Qвих або e), що стабілізується, і значення уставки цього параметра, вироблення й видачі на вихід сигналу неузгодженості. Регулятор 2 формує уставку за сумарною потужністю всіх агрегатів компресорного цеху, що забезпечує досягнення параметром, що стабілізується, встановленого значення. Блок перерозподілу навантаження 3 призначений для здійснення процесу перерозподілу навантаження між газоперекачувальними агрегатами і реалізує алгоритми, наведені на фіг. 4 і фіг. 5. Блок розподілу навантаження 4 призначений для визначення і збереження поточних значень коефіцієнтів розподілу навантаження осі, а також для визначення величин додатного і від'ємного запасу регулювання потужності кожного газоперекачувального агрегату як при підтримці стабільного значення заданого режимного параметра, так і при перерозподілі навантаження, що визначаються за обмірюваними робочими параметрами газоперекачувального агрегату. Газоперекачувальні агрегати 6-1, 6-2, …, 6-n, з одного боку, є технологічними об'єктами і, відповідно, мають технологічні входи - паливного газу і газу, що транспортується, і технологічний вихід вихід газу, що транспортується, а з іншого боку, є об'єктами регулювання і, відповідно, мають керуючі входи й інформаційні виходи. Помножувач 12 призначений для визначення уставки за потужністю для конкретного газоперекачувального агрегату шляхом множення уставки за потужністю компресорного цеху на коефіцієнт розподілу навантаження даного газоперекачувального агрегату. Регулятор газоперекачувального агрегату 14 формує уставк у за швидкістю обертання конкретного газоперекачувального агрегату, що забезпечує досягнення цим агрегатом установленого значення потужності. Система автоматичного керування 15 є стандартною системою і містить у собі засоби керування подачею паливного газу і засоби керування антипомпажним клапаном На шини 7 і 8 подаються, відповідно, вимірюване значення режимного параметра, що стабілі зується, і його уставки - значення, яке необхідно підтримувати на ви ході компресорного цеху. На шини 9 і 10 подаються вимірювані при модуляції швидкості обертання газоперекачувального агрегату в процесі перерозподілу навантаження миттєві значення витрат газу, що транспортується, і паливного газу для визначення приростів газу, що транспортується, і паливного газу способом, описаним як приклад нижче, або змінні складові відповідно параметра, що характеризує приріст потужності, яка віддається компресорним цехом у газопровід, при зміні потужності даного газоперекачувального агрегату, і ви трати паливного газу, при наявності відповідних засобів виміру. На шину 11 оператором компресорного цеху подається сигнал, що дозволяє початок процесу перерозподілу навантаження газоперекачувальних агрегатів. Спосіб регулювання компресорного цеху реалізують таким чином. Попередньо розглянемо параметри й величини, використані при реалізації способу, що пропонується. Режимний параметр, що стабілізується, - параметр, який необхідно підтримувати на заданому рівні в процесі роботи компресорного цеху. Як режимний параметр, що стабілізується, використовують або тиск на виході компресорного цеху - Рвих або витрату газу на виході компресорного цеху Qвих, або ступінь стиску газу - e. Коефіцієнт чутливості газоперекачувального агрегату - b і характеризує приріст сумарної витрати паливного газу компресорного цеху, стосовно приросту потужності, що віддається компресорним цехом у газопровід, при зміні потужності і-го газоперекачувального агрегату. Як параметр, що характеризує приріст потужності, яка віддається в газопровід, використовуються приріст витрати газу, що транспортується, на виході - DQвих або на вході - DQвх компресорного цеху, або приріст тиску газу, що транспортується, на виході - DРвих або на вході - DРвх компресорного цеху. Задане значення - Db різниці максимального і мінімального коефіцієнтів чутливості визначається розділювальною здатністю вимірювача витрати паливного газу і вимірювача параметра (обраного з зазначених вище параметрів DQвих, DQвх, DРвих або DРвх), який характеризує потужність, що віддається в газопровід даним газоперекачувальним агрегатом, і визначає ширину зони значень коефіцієнтів чутливості, у котрій коефіцієнти чутливості вважаються рівними. Запас регулювання за потужністю газоперекачувального агрегату додатний - DN + і від'ємний i DN- - це максимально-припустимі прирости потуi жності газоперекачувального агрегату (убік збільшення або зменшення), що переводять робочу точку газоперекачувального агрегату, відповідно, на ліву або праву границю області припустимих режимів. Запас регулювання за потужністю газоперекачувального агрегату визначають шляхом виміру його робочих параметрів і порівняння їх з відповідними граничними значеннями. Робоча зміна потужності - DN - це незмінний, за абсолютною величиною для даного компресорного цеху, додатний чи від'ємний приріст потужно 5 40241 сті газоперекачувального агрегату, що використовується при перерозподілі навантаження між газоперекачувальними агрегатами Величина DN обирається дослідним шляхом і складає від 2 до 5% від номінальної потужності газоперекачувального агрегату компресорного цеху. Інфранизька частота - F, що використовується при модуляції швидкості обертання газоперекачувального агрегату, і її амплітуда - Dn обираються за значенням таким чином, щоб при модуляції практично не порушувався режим роботи компресорного цеху, тобто щоб зміни швидкості обертання газоперекачувального агрегату, викликані модуляцією, були порівнянні зі змінами його швидкості обертання, викликаними флуктуаціями витрати газу через нагнітач газоперекачувального агрегату, і, крім того, при виборі величини частоти F враховують ступінь згасання коливань газу в залежності від відстані між нагнітачами газоперекачувальних агрегатів і вимірювачем параметра, який характеризує приріст потужності, що віддається компресорним цехом у газопровід при зміні потужності даного газоперекачувального агрегату, і вимірювачем витрати паливного газу від входів газоперекачувальних агрегатів. За експериментальними даними визначено, що частота F повинна знаходитися в межах від 0, 005 до 0,02 Гц, а амплітуда модуляції Dn у межах від 0,005 до 0,01 nном . Запуск компресорного цеху, вмикання й вимикання газоперекачувальних агрегатів та інши х об'єктів компресорного цеху, виведення компресорного цеху на режим підтримки заданого значення режимного параметра й інші операції керування виконуються відомими способами і не розглядаються в даному технічному рішенні. Підтримку стабільного значення заданого режимного параметра здійснюють у такий спосіб. Після закінчення зазначених операцій запуску значення режимного параметра, що стабілізується, дорівнює, у межах допуску, заданому значенню. При цьому на перших вихода х блоку розподілу навантаження 4 знаходяться значення коефіцієнтів розподілу навантаження a i, a на других - величини запасів регулювання за потужністю газопере чення, системою автоматичного керування 15 газоперекачувального агрегату. Перерозподіл навантаження між газоперекачувальними агрегатами робиться в такий спосіб. При заданому значенні режимного параметра, що стабілізується, за командою оператора, поданою на шину 11, здійснюється перерозподіл сумарного навантаження компресорного цеху між газоперекачувальними агрегатами 6-1, 6-2, ..., 6-n таким чином, щоб після закінчення перерозподілу були рівні коефіцієнти чутливості або всіх газоперекачувальних агрегатів, або тільки тих газоперекачувальних агрегатів, що не вийшли в процесі перерозподілу навантаження на границі області припустимих режимів (це відбудеться, якщо у всіх газоперекачувальних агрегатів, коефіцієнти чутливості яких відрізняються між собою на величину, не меншу заданої - Db, робочі точки будуть пересунені до границь областей припустимих значень). Блок 3 перерозподілу навантаження запам'ятовує команду на початок перерозподілу навантаження і починає циклічно виконувати перерозподіл навантаження між газоперекачувальними агрегатами. У кожнім циклі блок 3 перерозподілу навантаження визначає коефіцієнти чутливості - b і газоперекачувальних агрегатів (6-1, 6-2, ..., 6-n). Після закінчення визначення набору коефіцієнтів чутливості всі х газоперекачувальних агрегатів блок 3 перерозподілу навантаження обирає коефіцієнти чутливості, що мають мінімальне - b j і максимальне - b z значення, обчислює їхню різницю - b z-b j, порівнює її із заданим значенням - Db, що попередньо подається на нього. Якщо отримана різниця менше заданого значення - Db, то перерозподіл навантаження закінчується, тому що коефіцієнти чутливості рівні в межах припустимого розкиду їхніх значень. Якщо отримана різниця не менше заданого значення - Db, то блок 3 перерозподілу навантаження обирає з позитивних і негативних значень запасів регулювання за потужністю газоперекачувальних агрегатів, що надходять на його четверті входи з други х виходів блоку розподілу навантаження 4, значення додатного запасу регулювання за потужністю j-го газоперекачувального аг качувальних агрегатів додатні DN+ і від'ємний i регату - DN+ і від'ємного запасу регулювання за j потужністю z-го газоперекачувального агрегату DN- , що визначаються за його обмірюваними роi бочими параметрами, на шині 8 знаходиться значення уставки - значення режимного параметра, який необхідно підтримувати стабільним на виході компресорного цеху, на шину 7 надходить обмірюване значення цього ж параметра. При відхиленні значення режимного параметра, що стабілізується, від уставки різницева ланка 1 видає сигнал неузгодженості, за яким регулятор 2 формує уставку за потужністю компресорного цеху, необхідну для підтримки заданого значення режимного параметра, що стабілізується. У кожному з блоків керування газоперекачувальними агрегатами 5-1, 5-2, ..., 5-n помножувач 12 множить сформовану уставку за потужністю на коефіцієнт розподілу навантаження - a і конкретного газоперекачувального агрегату, формуючи, таким чином, уставку за потужністю даного газоперекачувального агрегату, необхідну для виведення режимного параметра компресорного цеху, що стабілізується, на задане зна DN- і порівнює значення цих запасів - DN+ і z j DN- , з величиною робочої зміни потужності - DN. z Якщо хоча б одна з величин запасів - DN+ і j DN- , не перевищує за модулем величину робочої z зміни потужності - DN, то відповідний газоперекачувальний агрегат, j-ий або z-ий, виключають з подальшого процесу перерозподілу навантаження. Далі блок 3 перерозподілу навантаження визначає кількість газоперекачувальних агрегатів, що залишилися в процесі перерозподілу навантаження m. Якщо кількість m менше двох, то процес перерозподілу навантаження закінчують, а якщо m дорівнює двом і більш, то для цих газоперекачувальних агрегатів повторюється процес перерозподілу навантаження з моменту вибору коефіцієнтів чутливості, що мають мінімальне і максимальне значення. 6 40241 виходячи з бажаної точності визначення приростів витрати газу). Після закінчення перехідного процесу, викликаного модуляцією, починаючи з другого періоду інфранизької частоти (на основі експериментальних даних встановлено, що перехідний процес установлення модуляції менше мінімального періоду інфранизької частоти F), визначають прирости витрати паливного газу і газу, що транспортується. Останнє здійснюють, наприклад, у такий спосіб. Протягом 3-10 періодів інфранизької частоти, блок 3 перерозподілу навантаження фіксує результати виміру витрат газу вимірювачами витрати 22 і 24 одночасно, величини яких блок 3 запам'ятовує. Виміри витрат газу і їхню фіксацію роблять після встановлення заданої швидкості обертання (n+Dn або n-Dn) періодично з періодом, що забезпечує одержання 20-100 вимірів витрат за напівперіод інфранизької частоти. Результати вимірів запам'ятовують роздільно по напівперіодах інфранизької частоти модулювання, окремо - виміри в додатні напівперіоди – qik+ i Qik+ й окремо - в негативні - qik- і Qik- напівперіоди інфранизької частоти. Після закінчення встановленого числа періодів інфранизької частоти блок 3 припиняє фіксацію вимірів витрат. Результати виміру витрат кожного виду газу, що були запам'ятовані в блоці 3 перерозподілу навантаження протягом усього часу фіксації (протягом 3-10 періодів F), усереднюються також роздільно за додатними і за від'ємними напівперіодами інфранизької частоти й у результаті утворюються середні додатні значення витрати паливного газу - qi+ і газу, що транспортується – Qі+ і середні від'ємні значення витрати паливного газу - qi- і газу, що транспортується – Qі-: Якщо ж обидві величини запасів DN+ і DNj z перевищують за модулем величину робочої зміни потужності - DN, то в j-го газоперекачувального агрегату, що має мінімальний коефіцієнт чутливості, потужність збільшують на величину робочої зміни потужності - DN, а в z-гo газоперекачувального агрегату, що має максимальний коефіцієнт чутливості, потужність зменшують на цю ж величину - DN, для цього блок 3 перерозподілу навантаження видає в блок 4 розподілу навантаження величину приросту коефіцієнта розподілу навантаження Da j-го і z-гo газоперекачувальних агрегатів і переходять до наступного циклу перерозподілу навантаження між окремими газоперекачувальними агрегатами після закінчення перехідних процесів, викликаних зміною потужності газоперекачувальних агрегатів. Процес перерозподілу навантаження між газоперекачувальними агрегатами ілюструється алгоритмом, наведеним - на фіг. 4. Визначення значень коефіцієнтів чутливості b і газоперекачувальних агрегатів робиться в такий спосіб. З появою команди на початок визначення коефіцієнтів чутливості блок 3 перерозподілу навантаження установлює номер - і газоперекачувального агрегату, коефіцієнт чутливості якого потрібно визначати, і починає модуляцію його швидкості обертання інфранизькою частотою - F з амплітудою модуляції - Dn, а саме: блок 3 видає на регулятор 14 газоперекачувального агрегату сигнал на збільшення швидкості обертання газоперекачувального агрегату 6-і на величину Dn. Регулятор 14 підсумовує сигнал, вироблений за сигналом неузгодженості від різницевої ланки 13, із сигналом, отриманим від блоку 3, і видає в систему автоматичного керування 15 сумарний сигнал - сигнал на збільшення швидкості обертання газоперекачувального агрегату 6-і до величини n+Dn. Через час, що дорівнює половині періоду інфранизької частоти, блок 3 видає на регулятор газоперекачувального агрегату 14 блоку керування газоперекачувальним агрегатом 5-і сигнал на зменшення швидкості обертання газоперекачувального агрегату 6-і на величину 2×Dn. Регулятор 14 підсумовує сигнал, вироблений за сигналом неузгодженості від різницевої ланки 13, із сигналом, отриманим від блоку 3, і видає в систему автоматичного керування 15 сумарний сигнал - сигнал на зменшення швидкості обертання газоперекачувального агрегату 6-і до величини n-Dn. Через час, що дорівнює половині періоду інфранизької частоти, блок 3 повторює аналогічні збільшення і зменшення швидкості обертання газоперекачувального агрегату 6-і на ±Dn щодо початкової швидкості обертання. Тривалість модуляції складає від 4-х до 11-ти періодів інфранизької частоти (число періодів задає оператор, q+ = i 1 K + å q ik , K k=1 q- = i 1 K K å q- , ik k =1 Qi+ = 1 K + å Qik , K k =1 Qi- = 1 K å Qik , K k =1 де: k - номер поточного зафіксованого виміру; К - номер останнього зафіксованого виміру. Після цього визначають прирости за час модуляції паливного газу Dqі=qі+-qі- і газу, що транспортується, на виході компресорного цеху DQi=Qi+-Qi- . Далі обчислюють коефіцієнт чутливості і-го газоперекачувального агрегату - b і=Dqi/DQi. Описаний процес повторюють для всіх газоперекачувальних агрегатів, що беруть участь у перерозподілі навантаження. Процес визначення значень коефіцієнтів чутливості - b і газоперекачувальних агрегатів ілюструється алгоритмом, наведеним на фіг. 5. 7 40241 Фіг. 1 8 40241 Фіг. 2 Фіг. 3 9 40241 Фіг. 4 10 40241 Фіг. 5 11 40241 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 12