[发明专利]一种梯级泵站的调速水泵调度方法和电子设备

权利要求书

1.一种梯级泵站的调速水泵调度方法，其特征在于，包括：

S1，获得梯级泵站的任一级泵站中，每一调速水泵在不同的特征流量下对应的特征功率、特征效率以及特征扬程；分析获得泵站中调速水泵在额定转速下，水泵的功率、效率和扬程中的每一个分别与流量之间的第一关系；

S2，获得调速水泵的工作性能曲线，并基于所述工作性能曲线，结合流量与转速成一次方关系、扬程与转速成二次方关系以及电机轴功率与转速成三次方关系，获得调速水泵在最小转速下功率、效率和扬程中的每一个分别与流量之间的第二关系；

S3，根据所述第一关系和所述第二关系，分析获得调速水泵运行的高效区范围；

S4，根据调速水泵运行的高效区范围，获得调速水泵的流量与转速之间的关系；

S5，根据调速水泵运行的高效区范围和泵站所需扬程，确定泵站所需扬程对应的最大流量和最小流量；

S100，在一日内的不同时段电价相同时，根据梯级泵站中每一渠道所需的流量、每一渠道的当前蓄水量以及当地电价，在满足每一渠道需水流量的前提下，以梯级泵站的运行费用最小为目标，利用linprog函数进行求解，获得各级泵站的目标流量；S100包括S101-S107，其中：

S101，获得梯级泵站中每一渠道的需水流量；

S102，获得梯级泵站中每一渠道的当前蓄水量；

S103，根据每一渠道的需水流量和当前蓄水量，获得第m个渠道的第一参数Am和第二参数Bm；其中，所述第一参数Am＝(第m个渠道蓄水量下限-第m个渠道的当前蓄水量)/3600/24+第m个渠道的需水流量；所述第二参数Bm＝(第m个渠道蓄水量上限-第m个渠道的当前蓄水量)/3600/24+第m个渠道的需水流量；

S104，获得各级泵站的矩阵f；其中：

P_1设～P_M设分别表示各级泵站的设计功率；Q_1设～Q_M设分别表示各级泵站的设计流量；M为泵站总级数；第一电价表示当地电价；

S105，获得矩阵A；

其中，a1＝(0...0-1)，a1中的“0...0”包含M-1个0；a2＝E(M)，当M＝9时，a2为九阶单位矩阵；a3和a4相同，且为(M-1)×M的矩阵；

S106，基于第一参数Am和第二参数Bm，获得矩阵b；其中：

a5为第M级泵站的设计流量*(-1)；a6为M*1的矩阵，a6中每行为各级泵站的最大流量；a7为(M-1)*1的矩阵，a7中每行为-Am；a8为(M-1)*1的矩阵，每行为Bm；

S107，基于矩阵f，A和b，以梯级泵站的运行费用最小为目标，利用linprog函数进行求解，获得矩阵X；其中，X为M×1的矩阵，X中的每个数对应各级泵站的目标流量；其中，泵站的目标流量是指泵站的需水量；

S6，根据所述泵站的需水量，以及调速水泵的所述最大流量和最小流量，计算泵站的可开机台数，并获得不同开机台数分别对应的开机流量；

S7，根据不同开机台数分别对应的开机流量，以及S1中得到的功率与流量之间的关系，获得不同开机台数分别对应的运行功率；

S8，计算不同开机台数分别对应的调速水泵总运行功率，获得调速水泵总运行功率最小时的目标开机台数；

S9，根据泵站的需水量和目标开机台数计算，获得每台调速水泵的目标开机流量，并获得目标开机流量对应的目标转速和目标运行功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S3中，所述根据所述第一关系和所述第二关系，分析获得调速水泵运行的高效区范围，包括：

分别选定调速水泵在额定转速和最低转速下工作的高效区段；其中，所述高效区段为水泵效率在80％及以上的区段；

作出调速水泵各个转速下在Q～H曲线上等效率点的连线，效率点的连线是一条通过原点的二次抛物线，其表达式为H＝kQ²；其中，Q为流量；H为扬程；k为常数；

在额定转速下扬程与流量的关系曲线、最低转速下扬程与流量的关系曲线、最高效率曲线、80％效率曲线围成的曲面四边形即为水泵运行的高效区范围。