發(fā)布時(shí)間：2021-06-30 20:28

　　某成品油管道具有沿線地形起伏大、運(yùn)行壓力高、工藝水力條件復(fù)雜等特點(diǎn),對(duì)水擊控制要求較高,PID自動(dòng)控制相比人工控制有明顯的優(yōu)勢(shì)。本文對(duì)該管道設(shè)計(jì)階段制定的控制邏輯進(jìn)行了校核和優(yōu)化,為將來(lái)現(xiàn)場(chǎng)投用PID自動(dòng)控制提供參考,從而打造一條“平安管道、綠色管道、智慧管道”。本文首先利用SPS軟件建立了該管道的物理模型及控制系統(tǒng),對(duì)模型進(jìn)行穩(wěn)態(tài)分析表明可用于該管道的仿真模擬。然后基于MATLAB和Simulink,通過(guò)系統(tǒng)辨識(shí)得到被控對(duì)象傳遞函數(shù),并采用遺傳算法和優(yōu)化函數(shù)等對(duì)管道PID控制系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行了自整定尋優(yōu),經(jīng)驗(yàn)證控制品質(zhì)較好。接著以設(shè)計(jì)輸量為初始穩(wěn)態(tài),在不同水擊工況下對(duì)該管道進(jìn)行瞬態(tài)仿真分析,校核了設(shè)計(jì)階段制定的71項(xiàng)控制邏輯,其中16項(xiàng)不合理,分析不合理原因并有針對(duì)性的進(jìn)行了優(yōu)化,保障了管道和設(shè)備的安全。最后針對(duì)發(fā)生概率相對(duì)較大的可越站泵站意外停電事故,分別從經(jīng)濟(jì)性和可靠性出發(fā),利用水力坡降線平移法和隱枚舉法得到新穩(wěn)態(tài)目標(biāo)狀態(tài),并制定了降量輸送的水擊超前保護(hù)優(yōu)化方案。以上研究?jī)?nèi)容對(duì)保障該管道的安全可靠和經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行具有重要意義。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

首站仿真模型

中國(guó)石油大學(xué)（北京）碩士專業(yè)學(xué)位論文-11-圖2.3中間泵站仿真模型Fig.2.3Intermediatepumpstationsimulationmodel2.2.3模型控制系統(tǒng)建立該管道采用集散控制體系，即調(diào)控中心制和泵站分散控制，全線實(shí)施調(diào)控中心遠(yuǎn)控、站控系統(tǒng)控制和就地手動(dòng)控制的三級(jí)控制。采用“自動(dòng)壓力調(diào)節(jié)”、“泵機(jī)組連鎖跳車保護(hù)”、“泄壓保護(hù)”和“水擊超前保護(hù)”等多重調(diào)節(jié)控制手段，實(shí)現(xiàn)全線安全自動(dòng)密閉輸油，控制順序?yàn)椋合葔毫φ{(diào)節(jié)、后連鎖、再泄壓。（1）自動(dòng)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和泄壓系統(tǒng)輸油管道自動(dòng)控制系統(tǒng)是典型的選擇性控制系統(tǒng)。從組成看，它主要包括三部分：檢測(cè)元件（測(cè)量元件、變送器）、控制器和執(zhí)行器（調(diào)節(jié)閥或調(diào)速泵等）。該管道出站壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用出站壓力和主輸泵入口匯管壓力選擇性調(diào)節(jié)，當(dāng)主泵入口匯管壓力低于壓力報(bào)警設(shè)定值或出站壓力高于壓力報(bào)警設(shè)定值時(shí)，調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動(dòng)切換到保護(hù)性調(diào)節(jié)回路。調(diào)節(jié)閥通過(guò)控制閥門的開度，保證進(jìn)出站壓力在設(shè)定值范圍內(nèi)，即進(jìn)站不欠壓，出站不超壓[14-15]。在該管道首站的出站、中間泵站的進(jìn)出站和末站的進(jìn)站處均設(shè)置了高低壓泄壓系統(tǒng)。泄壓系統(tǒng)是輸油管道必不可少的壓力保護(hù)系統(tǒng)，當(dāng)自動(dòng)壓力調(diào)節(jié)和跳泵不起保護(hù)作用、干線壓力超過(guò)泄壓設(shè)定值時(shí)，泄壓系統(tǒng)將啟動(dòng)，將管道內(nèi)油品泄放到泄壓罐中，從而起到保護(hù)管道及設(shè)備的作用。管道調(diào)節(jié)閥和泄壓閥設(shè)定值見表2.5。

中國(guó)石油大學(xué)（北京）碩士專業(yè)學(xué)位論文-13-2.3模型穩(wěn)態(tài)分析本論文在調(diào)研管道運(yùn)行現(xiàn)狀、收集眾多管道基礎(chǔ)參數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，利用國(guó)際公認(rèn)的先進(jìn)仿真軟件SPS，將流體、管段、泵、閥、控制邏輯等模型結(jié)合，建立了該管道的仿真模型。當(dāng)管道在設(shè)計(jì)輸量（1039m3/h）滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，所有泵站全部投入運(yùn)行，各站的泵機(jī)組為3開1備。輸送油品按0#柴油計(jì)算，得到設(shè)計(jì)輸量下柴油穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的水力坡降線見圖2.4和壓力曲線見圖2.5。圖2.4穩(wěn)態(tài)工況下的管道全線水力坡降線圖Fig.2.4Thewholepipelinehydranlicgradientmapundersteadystate圖2.5穩(wěn)態(tài)工況下的管道全線壓力分布圖Fig.2.5Thewholepipelinepressuredistributionundersteadystate

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]天然氣長(zhǎng)輸管網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行控制模型的研究[D]. 張召昕.中國(guó)石油大學(xué)（華東） 2013



本文編號(hào)：3258438