基于優(yōu)化調(diào)度的大型泵站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)研究.pdf

1、我國(guó)是一個(gè)人均水資源緊缺的國(guó)家。隨著城市化和工業(yè)化進(jìn)程飛速發(fā)展，水資源供需矛盾日益尖銳，缺水已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要制約因素。目前國(guó)家大力實(shí)施跨流域的遠(yuǎn)距離調(diào)水工程，努力實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置。作為調(diào)水工程主體工程的泵站工程蓬勃發(fā)展，但是我國(guó)泵站自動(dòng)化水平低下，而且泵站工程的建設(shè)考慮工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要和節(jié)約工程投資方面的問(wèn)題較多，很少考慮泵站工程的能量消耗和運(yùn)行費(fèi)用，致使不少泵站工程長(zhǎng)期處于低效工況下運(yùn)行，這不僅增加了能量消耗，

2、而且把節(jié)省下來(lái)的投資轉(zhuǎn)嫁給了運(yùn)行費(fèi)用。因此，為減少泵站的能量消耗，實(shí)現(xiàn)泵站經(jīng)濟(jì)節(jié)能的運(yùn)行而研究泵站的優(yōu)化調(diào)度具有重要意義。 本文簡(jiǎn)要分析了水泵的重要參數(shù)和特性曲線、泵站的組成和運(yùn)行原理、泵站的能量傳遞和能耗組成，明確了泵站能耗的核心消耗是由泵站和電動(dòng)機(jī)組成的機(jī)組所消耗的能源的結(jié)論，為建立泵站優(yōu)化調(diào)度模型提供依據(jù)；在簡(jiǎn)要的介紹優(yōu)化調(diào)度的數(shù)學(xué)背景動(dòng)態(tài)規(guī)劃和大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)技術(shù)后，探討了泵站優(yōu)化調(diào)度的模型。針對(duì)國(guó)內(nèi)泵站較少采用調(diào)速泵、不

3、同型號(hào)的水泵和不同調(diào)控性能水泵共存的實(shí)際，分別建立了調(diào)控功能相同泵站組成的泵站和調(diào)控功能不同水泵組成的泵站的數(shù)學(xué)模型，考慮到變電價(jià)政策的存在，建立了日優(yōu)化調(diào)度模型。采用動(dòng)態(tài)規(guī)劃思想和分解協(xié)調(diào)技術(shù)對(duì)模型進(jìn)行求解。隨后考慮到未來(lái)泵站改造的方向是大量引進(jìn)調(diào)速泵，分析了調(diào)速泵的節(jié)能原理，確定了調(diào)速泵最佳臺(tái)數(shù)的計(jì)算方法，建立了定速泵和調(diào)速泵共同組成的泵站優(yōu)化調(diào)度的非線性數(shù)學(xué)模型；最后，簡(jiǎn)單闡述一個(gè)采用分層分布式結(jié)構(gòu)的泵站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，