第3期
王树祺等.长输液体管道出站调压装置压力自动低选控制原理探讨
长输液体管道出站调压装置压力自动低选
控制原理探讨
王树祺姜念琛”戚菁箐’郭永华
（1.中国石油北京油气调控中心，北京100007；2.西南石油大学，成都610500）
摘要介绍了长输液体管道加压站进/出站压力调节的作用方式，提出一种双PID回路揭合的选择性切换控制方法，并以工况分析的形式对低选控制原理和控制流程进行推导和阐述。最后，对低选控制逻
辑进行归纳，总结了其特点与适用性。关键词长输液体管道进/出站压力
PID低选控制
中图分类号TH862*.6
文献标识码A
长输液体管道加压站和分输站的出站位置一
般都装有调压装置，如压力调节阀（简称出站调节阀）、变频泵或两者结合。调压装置根据控制算法输出信号自动控制阀门的开度或变频泵的转速，从而达到调节管道内介质流量和压力的目的1.2]。实际工程中，常用单PID或非耦合双PID 回路对变频泵的入口和出站压力进行控制，但是这两种方式极易在控制模式切换时弓起压力波动，影响管道的使用寿命和生产的平稳运行。因此，笔者将从长输液体管道的调控需求与调度员的操作特点出发，以工况分析的形式对低选控制原理进行介绍3，推导和闻述低选控制在两个 PID回路间的自动切换流程。最后对低选控制逻辑进行总结分析，以便利用自动化手段消除控制模式切换时的扰动风险，保障管道的安全平稳运行。
1加压站压力控制T 1.1调压装置的作用
调压装置的主要作用：对变频泵进行保护，控制变频泵人口压力始终保持微正压，防止变频泵人口压力过低造成变频泵吸空现象；对出站管线进行保护，控制出站压力，防止出站压力超过管线可承受的最大压力：与下一站进站压力相互配合，通过改变出站压力，达到调整输出量的目的。
变频泵与出站调节阀具有极为相似的调节功能，使用出站调节阀做调压装置时，节流过程使管道内介质的机械能被损耗：使用变频泵控制时，其产生的机械能是按需传递给管道介质的，每一个
文章编号1000-3932(2015)03-0313-04 量级的机械能都对应一种控制需求。 1.2进/出站调节的作用方式
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自动控制的核心思想是反馈，正反馈寻求输
出的放大作用，而负反馈则寻求一种输出对输入的跟随作用。负反馈理论包括测量、比较和执行，测量值与期望值比较得出误差，用误差纠正控制系统的输出。
PID控制算法具有控制响应速度快和无静差跟踪的特点[4]。图1为PID控制原理框图。其中,Svt)为PID系统的输人期望值,Pv（t)为系统的输出测量值,Dv（t）为Sv（t）与Pv（t)之差：Mv(t)为PID输出的调节阀开度，经数模转换后以4 ~20mA工业信号控制调节阀。
Wv(t
Dv(e)r
Sv()—PID被控对象Pv(t)
图1PID控制原理框图
PID控制的数学模型如下[5]
(1)[+P(0)+ () = (0)
dt
Dv(t) = Sv(t) - Pv(t)
(2)
其中,K、T、T。分别为PID控制的比例度、积分时间和微分时间。
当进站压力设定值不变，而进站压力下降时，
为使进站压力达到设定值，出站调节阀要进行节流，开度减小；对于变频泵，要降低转速。反之则
①收稿日期：2015-01-9（修改稿）