一种低压热负荷压力稳定的天然气能源站系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种低压热负荷压力稳定的天然气能源站系统及控制方法，该系统包括高压分汽缸、低压分汽缸、蒸汽蓄能器、第二阀门、第三阀门、汽压检测器、第一汽压控制单元和第二汽压控制单元，高压分汽缸输出端通过第一阀门连接低压分汽缸输入端，低压分汽缸输出端连接低压负荷，蒸汽蓄能器输入端通过第二阀门连接高压分汽缸输出端，蒸汽蓄能器输出端通过第三阀门连接低压分汽缸输入端，汽压检测器设置在低压分汽缸输入端，汽压检测器还连接第一汽压控制单元和第二汽压控制单元，第一汽压控制单元连接第二阀门，第二汽压控制单元连接第三阀门。与现有技术相比，本发明专利技术实现对系统低压用户侧热负荷的增加或减少进行快速精确响应，节约能源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种天然气能源站系统及控制方法，尤其是涉及一种低压热负荷压力稳定的天然气能源站系统及控制方法。
技术介绍
采用天然气作为能源，可减少煤和石油的用量，因而大大改善环境污染问题；天然气作为一种清洁能源，能减少二氧化硫和粉尘排放量近100％，减少二氧化碳排放量60％和氮氧化合物排放量50％，并有助于减少酸雨形成，舒缓地球温室效应，从根本上改善环境质量。随着天然气的逐渐普及，天然气能源站也逐步建立。天然气能源站系统包括高压侧和低压侧，高压侧连接高压负荷，低压侧连接低压负荷，由于用户热负荷具有波形性大的特点，从而导致热负荷侧汽压具有不稳定性的缺点，造成安全问题，同时当用户热负荷较小时会造成天然气的大量浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种低压热负荷压力稳定的天然气能源站系统及控制方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种低压热负荷压力稳定的天然气能源站系统，该系统包括高压分汽缸和低压分汽缸，高压分汽缸输入端连接天然气，高压分汽缸输出端一部分连接高压负荷，另一部分通过第一阀门连接低压分汽缸输入端，所述的低压分汽缸输出端连接低压负荷，其特征在于，该系统还包括蒸汽蓄能器、第二阀门、第三阀门、汽压检测器、第一汽压控制单元和第二汽压控制单元，所述的蒸汽蓄能器输入端通过第二阀门连接高压分汽缸输出端，蒸汽蓄能器输出端通过第三阀门连接低压分汽缸输入端，所述的汽压检测器设置在低压分汽缸输入端，汽压检测器还连接第一汽压控制单元和第二汽压控制单元，所述的第一汽压控制单元连接第二阀门，所述的第二汽压控制单元连接第三阀门；第一汽压控制单元和第二汽压控制单元根据汽压检测器检测的低压分汽缸输入端的压力分别对应控制第二阀门和第三阀门的开度大小，进而控制低压分汽缸输入端汽压的稳定。所述的第一汽压控制单元包括第一数字调节器，所述的第一数字调节器输入端设有汽压给定值输入端口，第一数字调节器输入端还连接汽压检测器，第一数字调节器输出端连接第二阀门；第一数字调节器根据汽压给定值和汽压检测器检测的汽压检测值进行调节，进而控制第二阀门的开度。所述的第一数字调节器为第一数字PID调节器。所述的第一数字PID调节器控制算法为： u 2 ( k ) = e ( k ) + 460 Σ j = 0 k e ( j ) e ( k ) ≥ 0 0 e ( k ) < 0 , ]]>其中，k为采样时刻，u2(k)为第二阀门在k采样时刻的开度，e(k)为k采样时刻汽压检测器检测的汽压检测值和汽压给定值的差值。所述的第二汽压控制单元包括第二数字调节器，所述的第二数字调节器输入端设有汽压给定值输入端口，第二数字调节器输入端还连接汽压检测器，第二数字调节器输出端连接第三阀门；第二数字调节器根据汽压给定值和汽压检测器检测的汽压检测值进行调节，进而控制第三阀门的开度。所述的第二数字调节器为第二数字PID调节器。所述的第二数字PID调节器控制算法为： u 3 ( k ) = e ( k ) + 16 Σ j = 0 k e ( j ) e ( k ) ≤ 0 0 e ( k ) > 0 , ]]>其中，k为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压热负荷压力稳定的天然气能源站系统，该系统包括高压分汽缸(1)和低压分汽缸(2)，高压分汽缸(1)输入端连接天然气，高压分汽缸(1)输出端一部分连接高压负荷，另一部分通过第一阀门(3)连接低压分汽缸(2)输入端，所述的低压分汽缸(2)输出端连接低压负荷，其特征在于，该系统还包括蒸汽蓄能器(4)、第二阀门(5)、第三阀门(6)、汽压检测器、第一汽压控制单元和第二汽压控制单元，所述的蒸汽蓄能器(4)输入端通过第二阀门(5)连接高压分汽缸(1)输出端，蒸汽蓄能器(4)输出端通过第三阀门(6)连接低压分汽缸(2)输入端，所述的汽压检测器设置在低压分汽缸(2)输入端，汽压检测器还连接第一汽压控制单元和第二汽压控制单元，所述的第一汽压控制单元连接第二阀门(5)，所述的第二汽压控制单元连接第三阀门(6)；第一汽压控制单元和第二汽压控制单元根据汽压检测器检测的低压分汽缸(2)输入端的压力分别对应控制第二阀门(5)和第三阀门(6)的开度大小，进而控制低压分汽缸(2)输入端汽压的稳定。

【技术特征摘要】
1.一种低压热负荷压力稳定的天然气能源站系统，该系统包括高压分汽缸(1)和低压分汽缸(2)，高压分汽缸(1)输入端连接天然气，高压分汽缸(1)输出端一部分连接高压负荷，另一部分通过第一阀门(3)连接低压分汽缸(2)输入端，所述的低压分汽缸(2)输出端连接低压负荷，其特征在于，该系统还包括蒸汽蓄能器(4)、第二阀门(5)、第三阀门(6)、汽压检测器、第一汽压控制单元和第二汽压控制单元，所述的蒸汽蓄能器(4)输入端通过第二阀门(5)连接高压分汽缸(1)输出端，蒸汽蓄能器(4)输出端通过第三阀门(6)连接低压分汽缸(2)输入端，所述的汽压检测器设置在低压分汽缸(2)输入端，汽压检测器还连接第一汽压控制单元和第二汽压控制单元，所述的第一汽压控制单元连接第二阀门(5)，所述的第二汽压控制单元连接第三阀门(6)；第一汽压控制单元和第二汽压控制单元根据汽压检测器检测的低压分汽缸(2)输入端的压力分别对应控制第二阀门(5)和第三阀门(6)的开度大小，进而控制低压分汽缸(2)输入端汽压的稳定。2.根据权利要求1所述的一种低压热负荷压力稳定的天然气能源站系统，其特征在于，所述的第一汽压控制单元包括第一数字调节器，所述的第一数字调节器输入端设有汽压给定值输入端口，第一数字调节器输入端还连接汽压检测器，第一数字调节器输出端连接第二阀门(5)；第一数字调节器根据汽压给定值和汽压检测器检测的汽压检测值进行调节，进而控制第二阀门(5)的开度。3.根据权利要求2所述的一种低压热负荷压力稳定的天然气能源站系统，其特征在于，所述的第一数字调节器为第一数字PID调节器。4.根据权利要求3所述的一种低压热负荷压力稳定的天然气能源站系统，其特征在于，所述的第一数字PID调节器控制算法为： u 2 ( k ) = e ( k ) + 460 Σ j = 0 k e ( j ) e ( k ) ≥ 0 0 e ( k ) < ...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱虹，陈丹，王渡，杨明，
申请(专利权)人：上海电力学院，
类型：发明
国别省市：上海;31