试车台供气压缩机组并网控制方法

doi:10.7527/S1000-6893.2022.27221

电子电气工程与控制

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试车台供气压缩机组并网控制方法

董彦钊¹, 周延¹(), 邹继贤², 王信¹^,², 李晓冬², 崔洪帅¹

^1.西安交通大学能源与动力工程学院，西安 710049
^2.中国航发四川燃气涡轮研究院，绵阳 621703

收稿日期:2022-03-31 修回日期:2022-04-25 接受日期:2022-05-24 出版日期:2022-06-09 发布日期:2022-06-08
通讯作者: 周延 E-mail:yan.zhou@mail.xjtu.edu.cn
基金资助:
中国航发四川燃气涡轮研究院稳定支持项目(GJCZ?0013?19)

Grid-connection control method for air supply compressor unit of altitude test facility

Yanzhao DONG¹, Yan ZHOU¹(), Jixian ZOU², Xin WANG¹^,², Xiaodong LI², Hongshuai CUI¹

^1.School of Energy and Power Engineering，Xi’an Jiaotong University，Xi’an 710049，China
^2.AECC Sichuan Gas Turbine Establishment，Mianyang 621703，China

Received:2022-03-31 Revised:2022-04-25 Accepted:2022-05-24 Online:2022-06-09 Published:2022-06-08
Contact: Yan ZHOU E-mail:yan.zhou@mail.xjtu.edu.cn
Supported by:
Stability Support Project of AECC Sichuan Gas Turbine Establishment(GJCZ-0013-19)

摘要/Abstract

摘要：

针对中国试车台供气压缩机组并网主要采用人工操作的现状，提出一种基于规则的专家系统，开展了供气压缩机组的并网仿真及相关验证实验。基于某型试车台供气压缩机组的结构，构建机组中压缩机、管网、换热器以及各个不同口径蝶阀的动态仿真模型；基于蝶阀连续动作阀位信号构建蝶阀执行机构动态模型；分析历史运行数据，构建基于规则的专家系统。在MATLAB/Simulink平台上搭建试车台供气压缩机组的并网仿真模型，进行并网控制仿真，并进行实验验证。实验结果表明，压缩机入口压力平均相对误差为3.12%，压缩机出口压力平均相对误差为0.44%，压比平均相对误差为3.23%。并网过程中实际机组最大压比为3.69，最小压比为2.27，满足机组安全要求，证明该控制策略具备可靠性。

关键词: 试车台（ATF）, 压缩机组, 热力系统, 换热器, 动态仿真, 专家系统

Abstract:

In view of the situation that the grid-connection of air supply compressor units of the Altitude Test Facility （ATF） in China mainly adopts manual operation， an expert system based on manual operation experience was proposed， and the grid-connection simulation and related experiments were conducted. We developed dynamic simulation models for the compressor， ducting， heat exchanger and butterfly valves of different diameters， a dynamic simulation model of the butterfly valve actuator based on the continuous action position signal of the butterfly valve， as well as a rule-based expert system based on a historical operating dataset. The dynamic simulation model of the air supply compressor unit of the ATF was built with the MATLAB/Simulink platform， and a grid-connection control simulation was carried out. Experimental results indicate that the average relative errors of the compressor inlet pressure， compressor outlet pressure， and the pressure ratio were 3.12%， 0.44%， and 3.23%， respectively. In the process of grid-connection， the maximum and minimum pressure ratios in the experiment were 3.69 and 2.27， respectively， satisfying the safety requirements of the unit and proving the reliability of the control strategy.

Key words: Altitude Test Facility (ATF), compressor unit, thermodynamic system, heat exchanger, dynamic simulation, expert system

中图分类号:

V233.7⁺1

董彦钊, 周延, 邹继贤, 王信, 李晓冬, 崔洪帅. 试车台供气压缩机组并网控制方法[J]. 航空学报, 2023, 44(9): 327221-327221.

Yanzhao DONG, Yan ZHOU, Jixian ZOU, Xin WANG, Xiaodong LI, Hongshuai CUI. Grid-connection control method for air supply compressor unit of altitude test facility[J]. ACTA AERONAUTICAET ASTRONAUTICA SINICA, 2023, 44(9): 327221-327221.

图/表 19

图 1

图 2

图 3

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表 1

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图 13

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图 16

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图 18

参考文献 55

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