MARK VIe控制系统在燃驱压缩机组中的应用.pdf

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1、MARKⅥe控制系统在燃驱压缩机组中的应用余国平，等MARKVie控制系统在燃驱压缩机组中的应用ApplicationofGEMARKVieControlSysteminGasCompressorUnits余国平李洪殂林勇(中石油西气东输管道(销售)公司，上海200122)摘要：压缩机组控制系统的可靠性和稳定性是长距离输送天然气压缩机组连续稳定运行的关键。简述了长距离输送天然气管道的情况，通过分析压缩机组控制系统的要求、联锁逻辑系统和实际使用中的硬件结构和特点，指出目前情况下控制系统中存在的部分问题。这些问题对于输气系统的成

2、功运行和其他类似系统有一定的推广和借鉴意义。关键词：燃驱压缩机组控制系统冗余可靠性信号处理系统控制网络中图分类号：TP29文献标志码：AAbstract：Reliabilityandstabilityofthecontrolsystemforcompressorunits肿themostcriticalissuesofcompressorunitsforeontinuousstableoperationoflongdistancenaturalgastransportation．Theconditionsofthelongd

3、istancenaturalgaspipelinesisdescribedinbrief-andthreushanalyzingtherequirementsoncontrolsystemofthecompressorunits-thehardwarestructureandfeaturesofinterlocksystem。someoftheprob—lemsexistingincontrolsystemsatpresent&repointedout．TheseexperiencesaleworthtObeconsulte

4、dforsuccessfuloperationofnaturalgastransportationandothersimilarsystems．Keywords：GascompressorunitsControlsystemRedundancyReliabilitySignalproeessingsystemControlnetworkO引言西气东输一线干线全长约4000km，是我国首条大口径、大输量、长距离的天然气输气管道。干线有22座压气站，其中11座压气站采用了GE公司的PGT25+／PCL800型燃驱压缩机组，机组自

5、动控制系统采用GE公司开发的的MARKVie控制系统。自2006年以来，此类燃驱压缩机组陆续在西气东输沿线投产使用，到目前为止，机组运行情况可靠、稳定。1压缩机组控制系统1．1控制系统的目标燃驱压缩机控制系统的主要目标为：①按照调度指令，随时控制压缩机出口压力，使天然气按需增压、平稳供压，满足用户需求；②提供机组阀门的控制和安全监视，保证各参数不超过安全极限值，确保人机安全；③提供与机组有关仪表传感器的人机界面显示。在机组有效工作范围内，控制系统应能保证机组的被控制量按预先设定的规律变化，使机组安全、可靠、稳定地工作。同时，

6、控制系统存贮和记录机组运行的重要参数，为分析运行质量和视情维修提供依据。修改稿收到日期：2009—10—16。第一作者余国平，男，1973年生，2005年毕业于昆明理工大学自动化专业，获硕士学位，工程师；主要从事天然气管道自动化钗表方面的研究工作。《自动化仪表》第3l卷第5期2010年5月1．2控制对象的特点燃驱压缩机组以燃气轮机作为动力，带动各压缩机的旋转；且其串接在管路中，对管路中的天然气进行增压。控制系统的控制对象是燃气轮机和压缩机，控制的介质是天然气。压缩机采用离心式压缩机，靠转子叶轮的型面特殊结构和一定的转速配合，

7、达到增压的目的。压缩机的数学模型是一个带纯滞后环节的一阶惯性环节。燃气轮靠内部的压气机、燃烧系统、涡轮等的燃烧产生高温高压气流做功。空气在压气机中实现等熵压缩；在燃烧室中，空气与燃料混合，实现等压燃烧，产生高温高压燃气。该燃气在涡轮中实现等熵膨胀，产生的功一部分带动压气机旋转，一部分带动动力涡轮旋转做有效功。综合来看，燃压机组是一个多输入、多输出、多控制量的、复杂的时变动态系统口1，其数学模型为高阶微分方程，可简化为二阶微分方程，也含有纯滞后环节。同时，燃压机组也是典型的高速、高温、高压设备，附加有振动、噪声、喘振、有磨损、

8、腐蚀及各种干扰。因此，从控制角度看，本控制对象是多变量、非线性、复杂的定常系统，对控制模式要求较高。由于机组距离用户很远，负载的变化对干线压缩机影响不大。所以，对于干线压缩机而言，其对控制精度和快速性的要求较低，但是需要机组控制系统有很好的持久性和可靠性。43MARKVie控制系统在燃驱压