考虑真实气体过程与柔性运行的多级离心压缩机性能图谱实时估计

本文致力于应对真实气体过程以及从稳态到高度瞬态运行工况的多级离心压缩机的建模与监控。推导了一种新颖的动态模型，并给出了通用 Lee-Kesler-Plöcker 真实气体状态方程及其导数的引入方法。该模型允许基于最先进的多元多变状态变化压缩机特性嵌入任意形状的性能图谱。由于这些图谱的有效性是仿真与基于模型的监控的关键问题，性能图谱被视为时变的，其形状需在运行中辨识与监控。所提出的实时图谱估计方案由无迹卡尔曼滤波器和一种称为递归图谱估计的新算法组成。该组合产生了一种新颖的参数与状态估计器，当某些参数具有明显的工作点依赖性时，预期其性能更优。提供了两个额外的时变参数用于监控：第一个指示局部估计的置信水平，第二个指向剧烈的图谱改变，可进一步用于故障检测。一个具有已知状态轨迹、性能图谱与改变的二级超临界二氧化碳压缩机的修正参考仿真展示了整个监控方案的成功应用，并用于结果讨论。