ABB的模型预测转矩控制（MPTC） 保护压缩机免受天然气供应中断的影响

2016年9月29日，ABB在瑞士苏黎世发布了利用模型控制系统* 调节传动转矩的变频器控制软件，即模型预测转矩控制（MPTC）软件，它最初用于当输电线遭遇闪电袭击、暴风雪或结冰而导致电压中断时，保证增压站的正常运行。

增压站配有高达50兆瓦（MW）的大型燃气轮机，用于压缩天然气，使其可在几百英里长的管道中进行输送。以前，压缩机由燃气轮机驱动，现在，则由更高效的大型同步电机驱动。这些电机由变频器控制，例如ABB的大传动MEGADRIVE-LCI等。

供电中断时，保护系统立即关闭压缩机，天然气供应随之中断。而重新启动压缩机需要花费几小时甚至几天的时间。所以，天然气供应中断会造成大型设施每年损失数亿美元。

而MEGADRIVE-LCI内置的MPTC，利用基于模型预测控制的控制算法，在供电电网扰动期间，为压缩机提供必要转矩，防止喘震，保证它正常运行。

MEGADRIVE-LCI是首台将MPTC应用于商用兆瓦级变频系统控制的变频器，它具备更快速的动态响应，其中潜在的优化问题需要在一毫秒内得到解决。

MPTC软件在挪威石油公司的两台燃气设备上进行了历时一个冬天的现场测试。在科尔斯奈斯的天然气加工厂，ABB MEGADRIVE-LCI为两台42.2兆瓦的压缩机提供动力；在Kårstø的工厂，它为三台7.5兆瓦的增压压缩机提供动力。最终，控制软件在电压骤降时，成功地保护了压缩机的运行。

作为电力传动技术的先锋，ABB在全球各地安装了近1000台MEGADRIVE-LCI，将自身在大功率LCI应用上长达几十年的经验，奉献给天然气供应链上的关键设施，为生产力的提高做出重大贡献。

ABB (www.abb.com) 是全球电力和自动化技术领域的杰出企业，它致力于帮助电力、工业、交通和基础设施等领域的客户提高绩效，同时降低对环境的影响。ABB集团业务遍布全球近100个国家，拥有13.5万名员工。

*模型预测控制（MPC）是一种控制算法，它源于制造行业，从20世纪80年代开始被应用于化工厂和炼油厂。与传统的控制技术相比，MPC可以对系统将来的行为进行智能预测，并通过数学模型进行控制，此外，它还可以根据制定的标准和操作权限估算出准确的控制行动，解决优化问题。

图片1：科尔斯奈斯的挪威石油公司工厂内的压缩机（来源：挪威石油公司）

图片2：通过使用模型预测转矩控制（MPTC），MEGADRIVE-LCI可以确保传动在供电电网扰动时正常运行。