[發明專利]一種天然氣汽車加氣母站壓縮機組的變頻控制方法

有效

• 申請號: 200810236491.4
• 申請日: 2008-12-26
• 公開（公告）號: CN101451523A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: 侯雄坡;顧兆林;高秀峰;馮詩愚;李云;郭良盛;郁永章
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F04B49/00
• 分類號: F04B49/00;F04B49/06;B67D5/01
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所
• 代理人: 弋才富

1.一種天然氣汽車加氣母站壓縮機組的變頻控制方法，所述壓縮機組包括母站壓縮機、變頻異步電機和變頻器，以及上位控制計算機并配備站內儲氣瓶，其特征在于，該變頻壓縮機組在上位控制計算機指揮下，按下述方式工作：

(1)確定變頻控制的工藝參數，并存儲于上位控制計算機內，這些參數包括：

(1.a)變頻壓縮機組的最高轉速n_max：取壓縮機的工頻轉速n_n的1.1～1.3倍作為變頻運行的限定轉速，即

n_max＝(1.1～1.3)n_n，

則變頻器最高輸出頻率為

f_max＝50×(n_max/n_n)；

(1.b)變頻壓縮機組的限定功率P_max：以變頻異步電機的額定功率P_e的93～98％作為變頻運行的限定功率；

(1.c)確定壓縮機工頻運行曲線：在工頻供電情況下，運行壓縮機組對槽車加氣，記錄槽車壓力p_t和電機功率P的對應關系曲線，并擬合成函數表達式：P＝P(p_t)；

(1.d)變頻壓縮機組的轉折壓力p_c：利用上述函數表達式反求限定功率所對應的槽車壓力，即解方程P_max＝P(p_c)，

即為轉折壓力p_c；

(2)壓縮機組的變頻啟動：

(2.a)使壓縮機接通站內儲氣瓶；

(2.b)以20Hz啟動壓縮機，維持10s；

(2.c)以0.5～1Hz/s的增量逐漸提高供電頻率，直至達到工頻50Hz，此過程中壓縮機組逐漸加速到n_n；

(2.d)以0.1Hz/s的增量逐漸提高供電頻率，直到達到最高頻率f_max，此過程中壓縮機組逐漸加速到n_max；

(3)對槽車加氣過程：

(3.a)槽車就緒后，使壓縮機組接通槽車；

(3.b)以固定的采樣周期檢測槽車壓力p_d，采樣周期一般取為5～10s；

(3.c)若檢測到p_d＜p_c時，保持機組供電頻率f＝f_max；

若檢測到p_d＞p_c后，調整機組的供電頻率為f＝50×[P_max/P(p_d)]；

(3.d)每個采樣周期重復步驟(3.b)、(3.c)，直到槽車壓力達到充滿壓力；

(3.e)若還有槽車等待加氣，則轉至(4)；若沒有槽車，則轉至(5)；

(4)槽車切換：

(4.a)將壓縮機接通站內儲氣瓶；

(4.b)按(2.d)加速壓縮機，同時調度新的槽車就緒；

(4.c)轉(3)對槽車加氣；

(5)壓縮機組的變頻停車：

(5.a)使壓縮機接通站內儲氣瓶；

(5.b)以0.5～1Hz/s的遞減量逐漸降低供電頻率直至達到20Hz；；

(5.c)以0Hz(直流電)注入電機，維持10s；

(5.d)切斷機組供電，慣性停車；

(6)當新的槽車到達后等待加氣時，若站內儲氣瓶壓力高于該

槽車壓力，則將站內儲氣瓶接通槽車，向槽車加氣。

2.如權利要求書1所述的天然氣汽車加氣母站壓縮機組的變頻控制方法，其特征在于，步驟(1.c)所述的壓縮機工頻運行曲線，也即槽車壓力-電機功率的對應關系，也可以用表格形式存儲于上位控制計算機中，在步驟(1.d)和步驟(3.c)需要進行函數運算時，以查表后再作插值運算獲得所需數值。

3.如權利要求書2所述的天然氣汽車加氣母站壓縮機組的變頻控制方法，其特征在于，表格中槽車壓力的間隔可取為1MPa或0.5MPa。