DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.26260

Antisurge management of gas pumping units using polyvalent controllers

Георгій Никифорович Семенцов, Андрій Іванович Лагойда

Abstract


Based on the experimental data, the study of charts of change in productivity of centrifugal supercharger and change in gas pressure ratio, based on which the transfer function of the centrifugal supercharger of gas pumping unit was derived was conducted in the paper.

The method of determining the settings of PID and PIDD2 controller through the parameters of the object transfer function is given. Based on the calculated values, simulation of the process with PID, PIDD2, PIDD2D3, PDD2, PDPD controllers was performed in the Matlab software product, and their optimal settings were determined.

During the study of the system using polyvalent controllers it was found that the system performance will increase at: PIDD2 controller by 4.44%, PIDD2D3 controller by 22.67%, PDD2 controller by 89.33%, and PDPD controller by 98.22% compared to PID controller.


Keywords


centrifugal supercharger; controller; setting; transfer function; performance; simulation; surge; management

References


Technological requirements for antypompazhnoho regulation centrifugal supercharger compressor units (1999). Ukrtransgas, 399, 9.

Sementsov, G., Hirnyk, S., Blyaut, J. (2010). Surge control system of centrifugal compressor station. Oil and Gas energy, 2 (13), 44–53.

Kozakiewicz, V. (1974) Self-oscillations (surge) in the compressors, 264.

Izmailov, R., Seleznev, K. (1995). Non-stationary processes in centrifugal compressors, 11, 20–24.

Mamonov, O., Targonsky, V. (2006). Introduction of energy saving technologies in the anti-surge control blowers, 1 (37), 6–7.

Pismensky, I. (1987). Multi-frequency nonlinear oscillations in a gas turbine engine, 128.

Rotach, V. (2004). Automatic Control Theory, 358.

Rotach, V. (1993). Calculating settings real PID controller. Thermal Engineering, 10, 31–35.

Kronikovskyy, D., Ladanyuk, А. (2009). The use of multi controllers for complex technological objects. Food Industry, 8, 104–109.

Smirnov, N., Sabanin, V., Repin, A. (2005). Optimization of single-ACP with multivariable controllers. Industrial process control and controllers, 7, 71–77.

Smirnov, N., Sabanin, V., Repin, A. (2006). Robust multivariable controllers for objects with transport delay. Industrial process control and controllers, 7, 82–86.

Lagoyda, А., Blyaut, J., Lesiv, E., Sementsov, G. (2012). Analysis of the dynamic properties of a centrifugal supercharger compressor turbine drive as control object. Oil and Gas energy, 2 (18), 72–85.

Lagoyda, А., Sementsov, G. (2013). A method for increasing the speed of the automatic surge control pumping unit. Collection of scientific papers SWorld, 9, 35–45.


GOST Style Citations


1. Технологічні вимоги до систем антипомпажного регулювання відцентрових нагнітачів газоперекачувальних агрегатів [Текст] / К.: ДК «Укртрансгаз», 1999. – № 399. – 9 с.

2. Семенцов, Г. Н. Автоматична система антипомпажного регулювання відцентрових нагнітачів дотискувальної компресорної станції [Текст] / Г. Н. Семенцов, С. Г. Гірник, Ю. Є. Бляут // Нафтогазова енергетика. – 2010. – № 2 (13). – С. 44–53.

3. Козакевич, В. В. Автоколебания (помпаж) в компрессорах [Текст] / В. В. Козакевич. – М.: Машиностроение, 1974. – 264 с.

4. Измайлов, Р. А. Нестационарные процессы в центробежных компрессорах [Текст] / Р. А. Измайлов, К. П. Селезнев // Химическое и нефтяное машиностроение. – 1995. – № 11. – С. 20–24.

5. Мамонов, О. І. Впровадження енергозберігаючих технологій при протипомпажному керуванні нагнітачами [Текст] / О. І. Мамонов, В. О. Таргонський, В. В. Ніщета // Інформаційний огляд ДК «Укртрансгаз». – 2006. – № 1 (37). – С. 6–7.

6. Письменский, И. Л. Многочастотные нелинейные колебания в газотурбинном двигателе [Текст] / И. Л. Письменский. – М.: Машиностроение, 1987. – 128 с.

7. Ротач, В. Я. Теория автоматического управления [Текст] / В. Я. Ротач. – М.: Издательство МЭИ, 2004. – 358 с.

8. Ротач, В. Я. Расчет настройки реальных ПИД регуляторов [Текст] / В. Я. Ротач // Теплоэнергетика. – 1993. – № 10. – С. 31–35.

9. Кроніковський, Д. О. Застосування багатопараметричних регуляторів для складних технологічних об’єктів [Текст] / Д. О. Кроніковський, А. П. Ладанюк // Харчова промисловість. – 2009. – № 8. – С. 104–109.

10. Смирнов, Н. И. Оптимизация одноконтурных АСР с многопараметрическими регуляторами [Текст] / Н. И. Смирнов, В. Р. Сабанин, А. И. Репин // Промышленные АСУ и контроллеры. – 2005. – № 7. – С. 71–77.

11. Смирнов, Н. И. Робастные многопараметрические регуляторы для объектов с транспортным запаздыванием [Текст] / Н. И. Смирнов, В. Р. Сабанин, А. И. Репин // Промышленные АСУ и контроллеры. – 2006. – № 7. – С. 82–86.

12. Лагойда, А. І. Аналіз динамічних властивостей відцентрового нагнітача ГПА з газотурбінним приводом як об’єкта керування [Текст] / А. І. Лагойда, Ю. Є. Бляут, Є. М. Лесів, Г. Н. Семенцов // Нафтогазова енергетика. – 2012. – № 2 (18). – С. 72–85.

13. Лагойда, А. І. Метод підвищення швидкодії системи автоматичного антипомпажного регулювання газоперекачувального агрегату [Текст] / А. І. Лагойда, Г. Н. Семенцов // Сборник научных трудов SWorld. – 2013. – № 9. – С. 35–45.






Copyright (c) 2014 Георгій Никифорович Семенцов, Андрій Іванович Лагойда

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN (print) 1729-3774, ISSN (on-line) 1729-4061