[發(fā)明專利]并聯(lián)變頻恒壓控制系統(tǒng)運行區(qū)間判別方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010004570.3
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111190442B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭志輝;馮婧霏
• 申請（專利權(quán)）人: 溫州大學
• 主分類號: G05D16/20
• 分類號: G05D16/20
• 代理公司: 溫州金甌專利事務(wù)所(普通合伙) 33237
• 代理人: 陳暉

1.一種并聯(lián)變頻恒壓控制系統(tǒng)運行區(qū)間判別方法，其特征在于：其包括以下步驟：

步驟一、變頻器i以采樣周期為間隔獲取壓力值p_i(t)，同時獲取變頻器i的輸出頻率f_i(k)，并建立由N個元素構(gòu)成的輸出頻率數(shù)組{f_i(j)}，并獲取輸出頻率數(shù)組{f_i(j)}的平均值以及標準差S_i，N為預(yù)先設(shè)定的大于1的正整數(shù)，k為當前采樣次數(shù)；

步驟二、集中控制單元以周期T_c為間隔獲取所有變頻器的平均值和標準差S_i，并獲取均頻率調(diào)節(jié)量其中n為變頻器的數(shù)量；

步驟三、判斷系統(tǒng)是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，若不穩(wěn)定，則通過發(fā)送均頻率調(diào)節(jié)量至各個變頻器，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性；

步驟四、在處于穩(wěn)定狀態(tài)時，獲取并聯(lián)變頻恒壓控制系統(tǒng)壓力值P，并將當前時刻標記為t＝0，并對所有變頻器的輸出頻率施加擾動ΔF；

步驟五、定義t＝mT_s時刻的流量估計值為Q^g[m]，m＝1,2,…,N，定義此時刻的水壓擾動量估計值為Δp^g(m)，觀測限定時間為T_d，獲取T_d為預(yù)先定義的觀測時間長度；

步驟六、判斷mN是否成立，如果成立，則此時Q^g[m]為系統(tǒng)實際流量值，即Q＝Q^g[m]；若不成立，則將t＝mT_c時刻的壓力值記為p(m)，并獲取為一定時間內(nèi)采集的壓力的平均值；

步驟七，通過判斷是否成立，其中α為人為任意設(shè)定值，若不成立，集中控制單元給n臺變頻器發(fā)送均頻率調(diào)節(jié)量σ_i，i＝1,2,…,n，在其成立的情況下，獲取估計壓力波動值Δp^g(m)，通過利用獲取的Q^g[m]以及P、F、ΔF、β和t＝mT_c得到Δp^g(m)，其中P為壓力傳感器的壓力值，F(xiàn)為變頻器輸出頻率的平均值，ΔF為頻率擾動增量，且滿足|ΔF|＜＜min{F_i},i∈[1,n]，β為系數(shù)，K為彈簧式蓄能罐的彈簧剛度，S_c為彈簧式蓄能罐的截面積；

步驟八，分別獲得第m個采樣周期實測壓力波動值Δp(m)與估計壓力波動值Δp^g(m)的誤差e(m)＝Δp(m)-Δp^g(m)及誤差導(dǎo)數(shù)通過判斷是否同時滿足|e(m)|ε₁和|e'(m)|ε₂，在其成立時，確定Q^g[m]就是并聯(lián)變頻恒壓供水系統(tǒng)實際流量值，即Q＝Q^g[m]，反之則更新變量m，重復(fù)步驟六；

步驟九、根據(jù)獲取第i臺泵的流量Q_i，其中Q為蓄能罐進出口流量均，F(xiàn)為變頻器輸出頻率平均值，n為泵的數(shù)量；

步驟十、根據(jù)泵的運行數(shù)據(jù)(Q_i，P)和Q-H揚程特性，得到頻率為F_i的泵的Q-H揚程特性曲線由泵的高效區(qū)間為額定頻率F_N的揚程特性曲線H_N、最低頻率F_min的揚程特性曲線H_min、相似工況拋物線l_i1、相似工況拋物線l_i2圍成的扇環(huán)形區(qū)域ABCD作為泵的高效區(qū)間；

步驟十一、判斷上的運行點(Q_i，P)是否處于高效區(qū)間ABCD內(nèi)，若不成立，則通過集中控制單元給n臺變頻器發(fā)送均頻率調(diào)節(jié)量σ_i，i＝1,2,…,n，調(diào)整系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使其處于該高效區(qū)間ABCD內(nèi)；

步驟十二，若成立，則獲取Q-H揚程特性曲線與相似工況拋物線l_i1、l_i2的交點a和b及其對應(yīng)的流量Q_min、Q_max；

步驟十三，判斷min{Q-Q_min,Q_max-Q}≥λ(Q_max-Q_min)是否成立，若成立則說明處于高效運行區(qū)間，其中λ是處于0到0.5之間的數(shù)，由高效運行區(qū)間判別性能決定。