[发明专利]一种单级泵站优化调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种调度方法，特别是涉及一种根据水泵能耗与水泵性能建立数学模型，优化泵站运行参数的单级泵站优化调度方法。

背景技术

进行泵站规划设计时，一般根据历史资料对泵站预期使用期的运行情况做出周密预测，合理选择泵站的各项设备，期望泵站建成以后在高效益的情况下工作。但是规划设计不能预测运行期间工作条件的实际时序状态，因此泵站运作过程中需要进行调度，现有的调度方案主要依据经验进行,致使许多泵站机组没有在最优工况下运行,造成大量电能损失,或者泵站运行调度不合理,造成弃水量过多等。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种根据水泵能耗与水泵性能建立数学模型，优化泵站运行参数的单级泵站优化调度方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种单级泵站优化调度方法，所述调度方法包括以下步骤：依据水泵能耗与水泵性能建立数学模型，优化泵站运行参数；

依据水泵能耗影响因素：水泵流量Q、扬程H、效率η，建立数学模型，得出水泵能耗与各个影响因素之间的函数关系；

依据水泵性能影响因素：水泵流量Q、扬程H、效率η、电机转速、泵站上下游水位差H₀、系统管路的阻力因数S，建立数学模型，得出水泵性能与各个因素之间的函数关系；

结合水泵能耗和水泵性能所建立的数学模型，结合流量Q、扬程H、效率η、电机转速以上这些实时参数的具体变化，对泵站运行进行调整，实现优化调度。

在本发明的具体实施例子中：其中依据水泵能耗建立数学模型包括如下步骤：在只考虑泵站主水泵所需的能耗，而不考虑辅助设备、电气设备、站用变电站等所需的耗电量时，主水泵所需的输入功率为：

P1=ρgQH1000η,]]>

在一定时间内，泵站的单位水量的能耗可描述为：

e=P1Q=ρgQH1000ηQ=ρg1000×Hη]]>

其中：ρ—所输送水的密度；g—重力加速度；Q—泵输出的流量；H—泵的扬程；η—泵的效率。

在本发明的具体实施例子中：其中依据水泵性能建立数学模型包括如下步骤：水泵性能采用一组特性曲线描述，对于特定的1台泵，流量与扬程、流量与效率特性的关系可通过多项式描述，水泵在某一确定转速下性能的数学模型，根据已有的试验曲线通过曲线拟合得到，

H=a₀+a₁Q+a₂Q²

η=b₀+b₁Q+b₂Q²+b₃Q³

a0，a1，a2，b0，b1，b2均为常数；Q—泵输出的流量；H—泵的扬程；η—泵的效率

水泵特性曲线由生产水泵厂家给出，即a0，a1，a2，b0，b1，b2为已知参数。

对于需要调速的水泵，假设水泵在转速调节范围内符合相似定律，调速后相似工况点效率不变，由此可以描述调速过程中不同转速下的性能方程为: