[发明专利]增压系统的管理和控制方法

说明书

本发明涉及一种用于由电机运行的增压系统的至少一个运行参数的管理和控制方法，该方法包括步骤：‑通过单个压力传感器检测增压系统输送管道处的运行压力值；‑通过算法估算液压流量和液压头，该算法基于通过单个压力传感器(10)检测的运行压力值在控制软件中实施；‑根据所述预估结果，基于运行压力值以及所述增压系统的叶轮的叶片数估算增加系统的电机转速；‑处理增压系统的开启/关闭信号。本发明还涉及一种增压系统，该系统包括压力值和适于执行所述方法的电控单元。根据本发明的方法允许最优化能耗，同时保持公共设施的最大使用舒适度。

技术领域

本发明涉及一种用于由电机运行的增压系统的至少一个运行参数的管理和控制方法。

上述方法特别地然而并非唯一地适用于在配备有固定或变速电机(特别是异步类型的电动机)的泵和增压单元的领域。

背景技术

在本领域中已知的是，在稳定供水网络中，如果网络压力不足或不足以稳定地向处于高水位的用户供水，则采用加压装置，通常称为“升压泵”。通常，会提供至少一个主增压系统和至少一个辅助增压系统。

这些加压装置的典型设计是，加压装置的输送处所需的压力水平可保持在一定的范围值内。因此，泵的尺寸设置为在限定入口压力的情况下将系统压力保持在上下限值之间。为此，升压泵总是在加压装置出口侧的压力水平下降到下限值以下时打开，并在达到上限值时再次关闭。如果辅助泵的入口压力下降到不允许达到该下限值的值，则加压装置将继续以最大泵功率无限制运行，导致相应的高能耗、泵磨损和输送介质的加热，而同时不会获得所需的压力水平效果。特别地，在连续的启停操作中，特别是在使用异步电机运行的泵中，最容易损坏的组件是冷凝器。

为了克服该缺点，通常在液压回路内采用水箱(也称为膨胀水箱)，以使通常的增压系统的开启和关闭次数尽可能的少。通常的做法是将其控制在每小时开启/关闭30次内。然而，这种权宜之计常常是不够的。

因此，现在已经开发出用于测量流量(flow rate)的方法和系统，以确定正确的工作压力值并为公共设施建立最佳的使用条件。对于由异步电机运行的泵，这种估算尤其必要。

WO 2014/023642 A1号专利申请文献描述了一种增压系统(特别是离心泵)的流量的数学估计方法，该方法使用了泵的转速值、泵的液压变量(通常是输送压力)、以及电机驱动的其中一个电变量，例如电功率。

WO 2005/085772 A1号专利申请文献描述了一种用于由交流电电机运行的增压系统的流量的测量方法，其中该交流电电机的转速是由变频器控制的。通过使用增压系统的特征数据和测量到的参数(例如增压系统的电机转速、流体压力和电机功率)来确定流量。

GB2313197B号专利文献描述了一种增压系统的流量的估算方法，该方法将增压系统的制造商提供的测试数据(在这种情况下，增压单元的泵吸收的功率、容量和液压头)与运行状态下测量的相同定量相比较。使用两个压力变换器(transducers)来确定工作条件下的液压头(hydraulic head)H，第一个液压头用于抽吸，第二个液压头用于增压系统的输送。

尽管目前已知的方法是有利的并且可以替代使用昂贵的流量传感器，但是它们提供了采用多个测量工具的方式，整个系统的复杂性和成本更高。

此外，采用多个测量系统可能会导致不同的潜在测量误差，这些误差可能会在流量的总体估算中被组合和放大。

出于这个原因，本发明的目的是构思一种增压系统的管理和控制方法，该方法允许在估算所需的参数最小化的同时获得可靠的流量值。

另一个目的在于提供一种能够监控增压系统的运行状态的方法，以优化增压系统在一段时间内的各个步骤的运行。

另一个目的在于提供一种方法，该方法允许获得能耗的最优化，同时保持公共设施最大使用舒适度。