基于空压气站的电能清洁系统

文档序号:1892635 发布日期:2021-11-26 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 基于空压气站的电能清洁系统 (Electric energy cleaning system based on air compression station ) 是由 孙小琴 胡培生 魏运贵 于 2021-08-25 设计创作,主要内容包括:本发明公开了基于空压气站的电能清洁系统,涉及电能清洁技术领域,解决了现有空压气站电能供应质量低的技术问题;包括数据采集模块、处理器、质量调节模块及存储模块;所述数据采集模块与处理器电连接,用于采集基础数据,所述处理器与质量调节模块和存储模块电连接,所述处理器用于生成调节指令,所述质量调节模块用于对供电电能进行调节;所述存储模块与数据采集模块电连接,所述存储模块用于存储基础数据和调节指令。本发明通过分析电能基础数据和设备基础数据,对空压气站电能质量进行监测,减少空压气站呢设备对电能质量的影响。本发明设计合理,便于电能清洁系统进行电能清洁,提高空压气站电能质量。(The invention discloses an electric energy cleaning system based on an air compression gas station, relates to the technical field of electric energy cleaning, and solves the technical problem of low electric energy supply quality of the existing air compression gas station; the device comprises a data acquisition module, a processor, a quality adjusting module and a storage module; the data acquisition module is electrically connected with the processor and used for acquiring basic data, the processor is electrically connected with the quality adjustment module and the storage module, the processor is used for generating an adjustment instruction, and the quality adjustment module is used for adjusting power supply electric energy; the storage module is electrically connected with the data acquisition module and is used for storing basic data and adjusting instructions. According to the invention, the electric energy quality of the air compressor station is monitored by analyzing the electric energy basic data and the equipment basic data, so that the influence of the air compressor station equipment on the electric energy quality is reduced. The air compressor station electric energy cleaning system is reasonable in design, an electric energy cleaning system can conveniently perform electric energy cleaning, and the electric energy quality of the air compressor station is improved.)

基于空压气站的电能清洁系统

技术领域

本发明属于电能清洁技术领域,具体是基于空压气站的电能清洁系统。

背景技术

随着科学技术的发展,生产自动化、数字化和集成化程度不断提高,计算机、自动流水线设备等敏感负荷的应用使得电力用户对电能质量的要求越来越高。近年来,随着电力电子等非线性负荷的大量应用,电网中的谐波污染越来越严重。空压气站由于需要频繁启停空压机、干燥机等设备,使得供电线路中电能不稳定,导致空压气站的供电质量下降甚至导致生产过程中断,从而造成巨大的经济损失。

因此需要一种电能清洁系统解决上述问题。

发明内容

本发明提供了基于空压气站的电能清洁系统,用于解决现有空压气站电能供应质量低的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

基于空压气站的电能清洁系统,包括数据采集模块、处理器、质量调节模块及存储模块;

所述数据采集模块与处理器电连接,用于采集基础数据,所述基础数据包括电能基础数据和设备基础数据;根据设备基础数据生成准备标签,然后生成标签信息,根据标签信息-突变点映射,获取突变点;根据突变点-调节指令映射生成调节指令;

所述处理器与质量调节模块和存储模块电连接,所述质量调节模块用于对供电电能进行调节;所述存储模块与数据采集模块电连接,所述存储模块用于存储基础数据和调节指令。

进一步地,所述数据采集模块包括电能数据采集模块和设备数据采集模块;所述电能数据采集模块,用于空压气站供电线路电能基础数据采集;所述设备数据采集模块用于空压气站内设备基础数据采集。

进一步地,所述电能数据采集模块包括:

电压数据采集单元、电流数据采集单元、频率数据采集单元、谐波数据采集单元、波动数据采集单元、闪变数据采集单元、功率数据采集单元。

进一步地,所述设备数据采集模块包括:

空压机启停信号采集单元,用于采集空压机控制单元发出的空压机启停信号;

干燥机启停信号采集单元,用于采集干燥机控制单元发出的干燥机启停信号;

储气罐压力信号采集单元,用于采集储气罐气体压力信号和储气罐内温度信号;

用气信号采集单元,用于采集生产现场的干燥用气信号、普通用气信号以及生产现场温度信号;

空压机产气信号采集单元,用于采集空压机出口空气流量信号和空压机出口温度信号。

进一步地,所述突变点包括空压气站供电线路中电能质量突然改变的时间戳和突变种类。

进一步地,所述标签信息包括:

标签一、标签二、标签三、标签四、标签五、标签六、标签七、标签八、标签九、标签十;所述标签信息还包括时间戳。

进一步地,标签信息-突变点映射,具体生成过程包括:

当标签信息与突变点时间戳均对应时,确定标签信息的映射为突变点,当标签信息与突变点时间戳不能对应时,确定该标签信息的映射为空;然后生成标签信息-突变点映射。

进一步地,处理器生成准备标签过程包括:

当空压机处于停机状态时,结合生产现场的用气情况和储气情况预估空压机启动时间点,当距离启动时间点时长小于设定阈值时,处理器生成准备标签,所述准备标签包括标签五、标签七以及标签十;在空压机生成空压机启动信号时,根据此时刻干燥机运行状态确定标签信息;当此时刻干燥机处于运行状态时,标签信息为标签五;当干燥机处于停机状态时,标签信息为标签七;当干燥机此时刻生成干燥机启动指令时,标签信息为标签十;

当空压机处于运行状态时,根据空压机产气量情况,结合生产现场用气情况,获得预估空压机停机时间点,当距离启动时间点时长小于设定阈值时,生成准备标签,所述准备标签包括标签六、标签八及标签九;在空压机生成空压机停机信号时,根据此时刻干燥机运行状态确定标签信息;当此时刻干燥机处于运行状态时,标签信息为标签六;当干燥机处于停机状态时,标签信息为标签八;当次时刻干燥机生成干燥机停机指令时,标签信息为标签九。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过设置数据采集模块采集电能基础数据和设备基础数据,获取突变点、根据突变点生成调节指令使质量调节模块进行电能质量调节,提高了空压气站的供电电能质量;通过对设备基础数据进行分析,得到因空压气站内空压机和干燥机启停导致的突变点信息,便于在接收到空压机和干燥机启停信号,然后提前生成调节指令,便于快速对因设备启停导致的电能质量恶化进行提前预防,有效提高了空压气站的供电电能的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明原理框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

这里使用的术语用于描述实施例,并不意图限制和/或限制本公开;应该注意的是,除非上下文另有明确指示,否则单数形式的“一”、“一个”和“该”也包括复数形式;而且,尽管属于“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各种元件,但是元件不受这些术语的限制,这些术语仅用于区分一个元素和另一个元素。

如图1所示,基于空压气站的电能清洁系统,包括数据采集模块、处理器、质量调节模块及存储模块;

所述数据采集模块与处理器电连接,用于采集基础数据,所述处理器与质量调节模块和存储模块电连接,所述处理器用于生成调节指令,所述质量调节模块用于对供电电能进行调节,所述存储模块用于存储基础数据和调节指令;所述存储模块与数据采集模块电连接。

所述数据采集模块包括电压数据采集单元、电流数据采集单元、频率数据采集单元、谐波数据采集单元、波动数据采集单元、闪变数据采集单元、功率数据采集单元、空压机启停信号采集单元、干燥机启停信号采集单元、储气罐压力信号采集单元、用气信号采集单元以及空压机产气信号采集单元。

电压数据采集单元用于采集空压气站供电线路中的电压信号,电流数据采集单元用于采集空压气站供电线路中的电流信号,频率数据采集单元用于采集空压气站供电线路中的频率信号,谐波数据采集单元用于采集空压气站供电线路中的谐波信号;波动数据采集单元用于采集空压气站供电线路中的波动信号;闪变数据采集单元用于采集空压气站供电线路中的闪变信号;功率数据采集单元用于采集空压气站供电线路中的功率信号;

空压机启停信号采集单元用于采集空压机控制单元发出的空压机启停信号,所述空压机启停信号包括空压机启动信号和空压机停机信号;干燥机启停信号采集单元用于采集干燥机控制单元发出的干燥机启停信号,所述干燥机启停信号包括干燥机启动信号和干燥机停机信号;储气罐压力信号采集单元用于采集储气罐气体压力信号和储气罐内温度信号;用气信号采集单元用于采集生产现场的干燥用气信号、普通用气信号以及生产现场温度信号;所述空压机产气信号采集单元,用于采集空压机出口空气流量信号和空压机出口温度信号。

空压气站运行过程中,通过根据储气罐气体压力信号调节空压机运行和停机,当现场需要干燥气体时,干燥机运行;当现场无干燥气体使用时,干燥机停机。

所述处理器对基础数据进行实时监督,将空压站运行过程中供电线路的电压信号、电流信号、频率信号、谐波信号、波动信号、闪变信号以及功率信号与对应的标准信息进行比对分析,得到比对分析结果,所述比对分析结果包括突变点,所述突变点包括空压气站供电线路中电能质量突然改变的时间戳和突变种类;所述突变种类对应调节指令,即可生成突变点-调节指令映射。

所述处理器根据空压机启停信号和干燥机启停信号提取标签信息,所述标签信息提取标准为根据空压机和干燥机启停时间进行提取,所述标签信息包括:

标签一,空压机运行,干燥机由停机转运行;

标签二,空压机运行,干燥机由运行转停机;

标签三,空压机停机,干燥机由停机转运行;

标签四,空压机停机,干燥机由运行转停机;

标签五,干燥机运行,空压机由停机转运行;

标签六,干燥机运行,空压机由运行转停机;

标签七,干燥机停机,空压机由停机转运行;

标签八,干燥机停机,空压机由运行转停机;

标签九,空压机和干燥机同时由运行转停机;

标签十,空压机和干燥机同时由停机转运行。

所述标签信息还包括时间戳。

然后将比对分析结果与标签信号进行核对,确定标签信息对应的突变点以及调节指令;当标签信息与突变点时间戳均能对应上时,确定该标签信息的映射为该突变点,当标签信息与突变点时间戳不能对应时,确定该标签信息的映射为空;然后进一步根据突变点确定调节指令,并生成映射关系即标签信息-突变点映射。

处理器根据储气罐气体压力信号和储气罐的特征数据获取储气罐中气体体积,当空压机处于停机状态时,结合生产现场的干燥用气信号和普通用气信号可以预估空压机启动时间点,当距离启动时间点时长小于设定阈值时,处理器生成准备标签,所述准备标签包括标签五,干燥机运行,空压机由停机转运行;标签七,干燥机停机,空压机由停机转运行;标签十,空压机和干燥机同时由停机转运行;在空压机生成空压机启动信号时,根据此时刻干燥机运行状态确定标签信息;当此时刻干燥机处于运行状态时,标签信息为标签五;当干燥机处于停机状态时,标签信息为标签七;当干燥机此时刻生成干燥机启动指令时,标签信息为标签十。

当空压机处于运行状态时,根据空压机产气量,结合生产现场的干燥用气量和普通用气量,获得预估空压机停机时间点,当距离启动时间点时长小于设定阈值时,处理器生成准备标签,所述准备标签包括标签六,干燥机运行,空压机由运行转停机;标签八,干燥机停机,空压机由运行转停机;标签九,空压机和干燥机同时由运行转停机;在空压机生成空压机停机信号时,根据此时刻干燥机运行状态确定标签信息;当此时刻干燥机处于运行状态时,标签信息为标签六;当干燥机处于停机状态时,标签信息为标签八;当干燥机此时刻生成干燥机停机指令时,标签信息为标签九。

现场需要使用干燥气体时,干燥机运行,当现场不使用干燥气体时,干燥机停机;其过程没有空压机的相对滞后性,在干燥机生成干燥机启动指令时,根据此时刻空压机运行状态确定标签信息;当此时刻空压机正在运行时,标签信息为标签一;当此时刻空压机处于停机状态时,标签信息为标签三;

在干燥机生成干燥机停机指令时,根据此时刻空压机运行状态确定标签信息;当此时刻空压机正在运行时,标签信息为标签二;当此时刻空压机处于停机状态时,标签信息为标签四。

处理器根据标签信息确定突变点,然后根据突变点所对应的调节指令映射生成调节指令,并将调节指令发送至质量调节模块。

需要说明的是,在空压机或干燥机启停的其他时间里,也就是在生成标签信息的其他时刻里,处理器分析基础数据,生成调节指令。

所述质量调节模块,用于执行调节指令调节电能质量,包括有载调压变压器、智能电容、无功补偿装置、换相开关以及谐波治理设备等设备,用于执行对应的调节指令,完善电能的调节,使电能更加清洁。

所述存储模块还存储有储气罐的特征数据,所述特征数据包括储气罐体积、储气罐额定压力值、储气罐上限压力值以及储气罐下限压力值。

本发明的工作原理:本发明通过设置电压数据采集单元、电流数据采集单元、频率数据采集单元、谐波数据采集单元、波动数据采集单元、闪变数据采集单元以及功率数据采集单元采集代表电能质量的基础数据,然后电能质量基础数据与标准数据进行比对,得到突变点,根据突变点确定对应的调节指令,并通过质量调节模块执行相应的电能质量调节;

本发明通过采集空压机启停信号和干燥机的启停信号,然后生成标签信息,将标签信息与突变点进行核对,确定不同标签引起的突变点,再根据突变点确定调节指令,其中在空压机运行过程中提前根据储气情况生成准备标签,减少了确定标签的时间,提高了生成调节指令的速度。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

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