CN109253093B - 多泵控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多泵控制系统(5)，包括控制模块。该模块配置为：a)使除了包括N个泵的多泵系统中以速度ω_j运行以提供总扬程△p的i个泵的子集j之外的k个泵的速度逐步增加，其中N≥2，1≤k<N且1≤i<N，其中控制模块(7)被配置为将子集j的i个泵从速度ω_j逐步减速到较低速度ω_m，其中速度ω_m是i+k个泵的子集m提供总扬程△p所需的速度，和/或b)使包括N个泵的多泵系统中以速度ω_j运行以提供总扬程△p的i个泵的子集j中的k个泵的速度逐步降低，其中N≥2，1≤k<i且1<i≤N，其中控制模块(7)被配置为将剩余子集r的i‑k个泵从速度ω_j逐步提升到更高速度ω_r，其中速度ω_r是i‑k个泵的剩余子集r提供总扬程△p所需的速度。

Description

多泵控制系统

技术领域

本公开大致涉及用于多个泵的控制系统，特别是多个速度受控的湿转子离心泵。这种多个泵可以用在供水网络的泵站中。

背景技术

通常，供水网络的泵站可以包括彼此平行安装的多个相同或不同的泵，以提供所需的流体流量q和扬程△p(压差)。取决于所需的流量和扬程，控制系统有多种可能性来运行带有N个泵的多泵系统，其中N≥2。多泵系统可能有2^N-1个不同的选项以泵的不同子集来运行系统。但是，取决于所需的流量和扬程，对于所有子集而言总功率消耗不同。因此，为了以最少的能量消耗运行多泵系统，多泵控制系统可能想要选择使用具有最小功耗的泵的子集来运行系统。例如，如果需要具有四个相同的泵系统的满载容量的一半，则控制系统有一个选项以在大约一半负载下运行所有四个泵，或者六个选项以在大约满负载下运行两个泵，或者4个选项以在约2/3负载下运行三个泵。取决于泵的特性，这些选项中的一个可能是功耗最小的子集。

例如，US 7,480,544 B2描述了一种节能和恒压流体输送机的系统，该系统并联连接以向具有已知的节点和管段的管道系统进行供应。

US2003/0235492A1涉及一种用于自动控制并联或串联操作的多个泵的方法和装置。

US2015/0148972A1描述了一种用于以最少能量消耗操作具有确定数量的泵的多个离心泵的设备和方法。

所有已知的控制系统或方法都需要存储预先知道的由泵制造商提供的泵特性。然而，由于制造公差、磨损和/或结垢，实际当前泵特性可能与控制逻辑中存储的信息不同。泵特性可能随时间而变化，并且可能在泵与泵之间不同。因此，控制系统可能认为泵是相同的，实际上它们的当前泵特性显著不同。这种错误信息可能会导致关于哪个泵子集可以最节能地提供所需流量和扬程的错误决定。

如果要将控制系统改装成现有的多泵系统，首先可能没有或没有足够的关于泵的可用信息。多泵系统可以包括不同尺寸或种类的泵，其中可以假设多泵系统包括具有以相同的速度提供相同的流量的至少两个泵的子集。还应注意，通常不希望通过传感器进行流量测量，因为流量传感器的安装和维护是昂贵的。因此，通常只有一个系统流量测量或者根本没有测量的当前流量值可用。

此外，在多泵系统中切入或切出泵总是表示流体网络中的某种扰动。一些流体网络对具有高梯度(例如，冷却回路(chilling circuit))的流量或压力的瞬态敏感。除此之外，流量或压力的高梯度瞬态通常比平滑瞬态更耗能。因此，在多泵系统的正常操作期间，期望最小化由切入和切出泵引起的扰动。

发明内容

与已知的多泵控制系统相比，本公开的实施例提供了一种控制系统和方法，用于平稳地切入或泵出多泵系统的泵，以便通过切入/切出泵来消除由于系统扰动引起的功率消耗。

根据本发明的第一方面，提供了一种多泵控制系统，包括控制模块、处理模块、通信接口和存储模块，其中控制模块被配置为

a)使除了包括N个泵的多泵系统中以速度ω_j运行以提供总扬程△p的i个泵的子集j之外的k个泵的速度逐步增加，其中N≥2，1≤k<N且1≤i<N，其中所述控制模块被配置为将子集j的i个泵从速度ω_j逐步逐步减速到较低速度ω_m，其中速度ω_m是i+k个泵的子集m提供总扬程△p所需的速度；和/或

b)使包括N个泵的多泵系统中以速度ω_j运行以提供总扬程△p的i个泵的子集j中的k个泵的速度逐步降低，其中N≥2，1≤k<i且1<i≤N，其中所述控制模块被配置为将剩余子集r的i-k个泵从速度ω_j逐步逐步提升到较高速度ω_r，其中速度ω_r是i-k个泵的剩余子集r提供总扬程△p所需的速度。

可选地，控制模块可以被配置为在逐步加速/逐步减速的同时保持总扬程△p恒定。可选地，控制模块可以被配置为遵循至少一个预定模型曲线逐步加速/逐步减速。多项式

和

中的参数a、b、c、x、y和z(其中，这些参数指示近似的泵特性△p＝f(q,ω_j)和/或功耗P＝f(q,ω_j))可在配置周期期间如下所述被确定并用于确定预定的模型曲线。在零流量配置周期期间确定的速度ω₀可以用于以在逐步加速/逐步减速期间的所有运行的泵的组合流量和压力基本上是恒定的方式来协调(k个增加的泵或剩余子集r的)逐步加速和(运行的子集j或k个关闭的泵的)同步的逐步减速。因此，在逐步加速/逐步减速之后不必对流量和/或压力的突发瞬态作出反应，因为对预定模型曲线的了解有助于首先避免这种突发的瞬态并且在逐步加速/逐步减速结束时建立所需的速度、流量和压力。

二阶多项式对泵特性和/或功耗的近似最好围绕最高效率的工作点，因为泵特性△p＝f(q,ω_j)和功耗P＝f(q,ω_j)在这些优选的工作点周围可以预期是非常平滑的。然而，对于远离最高效率点的工作点，近似可能不太准确，特别是对于零流量操作。然而，出于若干原因，零流量操作的良好近似是有用的。首先，如果已知点△p＝f(0,ω)≈cω₀ ²和/或P＝f(0,ω)≈zω₀ ³，泵特性△p＝f(q,ω_j)和/或功率消耗P＝f(q,ω_j)的近似更稳健且更准确。其次，如下所述，除了正在运行的子集之外的正在开始加速的泵对总流量有贡献的速度ω₀可以被确定。第三，知道参数c和z对于两个相同泵(即N＝2)的多泵系统是有用的，因为只有两个选项来运行具有不同泵数量i的子集，即j＝1(01或10)且i＝1以及j＝2(11)且i＝2。

因此，为了确定零流量操作的良好近似，控制模块可以被配置为

a)通过以下方式来运行零流量配置周期：使除了以速度ω_j运行的多泵系统的i个泵的子集j之外的至少一个泵的速度逐步提高，直到所述通信接口接收到指示所述至少一个泵开始对总流量做出贡献的信号变化，并且其中所述处理模块被配置为确定近似的泵特性Δp～ω₀ ²和/或功耗P～ω₀ ³，其中ω₀是所述至少一个逐步加速的泵在其开始对总流量q做出贡献的时刻时的速度；和/或

b)通过以下方式来运行零流量配置周期：使以速度ω_j运行的多泵系统的i个泵的子集j中的至少一个泵的速度逐步降低，直到所述通信接口接收到指示所述至少一个泵停止对总流量做出贡献的信号变化，并且其中所述处理模块被配置为确定近似的泵特性Δp～ω₀ ²和/或功耗P～ω₀ ³，其中ω₀是所述至少一个逐步减速的泵在其停止对总流量q做出贡献的时刻时的速度。

可选地，在至少一个泵的逐步加速/逐步减速期间，压力保持基本恒定。在选项a)中，即当对除了已经运行的子集j之外的至少一个泵逐步加速时，子集j可以提供基本恒定的压力，并且逐步加速的泵直到达到速度ω₀才对流量做出贡献，这刚好足以提供恒定的压力。类似地，在选项b)中，即当运行的子集j的至少一个泵逐步减速时，子集j可以提供基本恒定的压力，并且逐步减速的泵直到其速度降低到提供该恒定压力至少所需的速度ω₀以下之前一直对流量有贡献。在这两种情况下，这都会引发可以在渐变时间中记录速度、压力或功耗的图中示出为尖峰或骤降的突发信号变化。

可选地，处理模块可以被配置为通过使用变化检测算法(例如累积和(CUSUM)算法)来识别接收的信号变化。可选地，处理模块可以被配置为通过确定所述扬程△p、速度ω_j和/或功率P的梯度的绝对值是否等于或超过预定阈值来识别所接收的信号变化。

因此，可以通过进行一个或多个零流量配置周期来确定参数c和z以及速度ω₀。

可选地，控制模块还可以被配置为在n个不同配置周期期间以速度ω_j运行包括N个泵的多泵系统的i个泵的n个不同子集，其中N≥2，2≤n≤2^N-1且1≤i≤N，其中每个配置周期j∈{1,…,n}与子集j∈{1,…,n}和速度ω_j相关联。所述通信接口可以被配置为在相关联的配置周期j期间从每个子集j接收指示操作参数的信号。所述处理模块可以被配置为基于每个子集j的接收信号并且在每个子集j的i个泵共同分担基准流量q的相同部分q/i的假设下确定近似的泵特性△p＝f(q,ω_j)。所述存储模块可以被配置为存储所述近似的泵特性△p＝f(q,ω_j)或指示该近似泵特性的参数。

应当注意，本文使用j作为用于区分彼此不同的子集和配置周期的索引。子集j的泵数量由i给出。配置周期的数量由n给出。随着子集j在配置周期之间改变，可以使用相同的索引j来标识子集和配置周期。下表可以通过具有相同类型和尺寸的三个泵的系统的示例来说明这一点。所有泵的状态可以用具有N个比特的二进制数来说明，其中每个比特表示泵，即0表示“关闭”，1表示“开启”，二进制权重表示运行子集j中泵的数量i：

配置周期的数量n取决于泵特性△p＝f(q,ω_j)被近似的精确程度。在上表的示例中，有三个选项用于运行第一(j＝1)配置周期，其中一个(i＝1)泵正在运行。也有三个选项用于运行第二(j＝2)配置周期，其中两个(i＝2)泵正在运行。优选地，运行的泵的数量i可以在配置周期之间不同。特别是，如果可以假设所有泵具有相同但未知的泵特性，则可以使用以下二阶多项式作为近似值：

其中a、b和c是指示泵特性的参数。基准流量q可以是测量值或归一化值，即它可以任意设置为q＝1。速度ω_j是通信接口在相关联的配置周期j期间从每个子集j接收的操作参数。扬程△p_j可以由压力传感器测量并且在相关联的配置周期j期间由通信接口接收作为操作参数。可选地或另外地，可以将速度ω_j设置为实现特定的扬程△p_j并且在所有n个配置周期中保持扬程△p_j＝△p恒定。因此，配置周期允许对当前泵特性取近似，以确定哪个泵子集对于提供所需的流量q和扬程△p是最节能的。

可选地，处理模块可以被配置为基于每个子集j的所接收信号并且在每个子集j的i个泵共同分担基准流量q的相同部分q/i的假设下确定近似的泵功耗P＝f(q,ω_j)，其中所述存储模块可以被配置为存储近似的功耗P＝f(q,ω_j)或指示该近似功耗的参数。类似于泵特性△p＝f(q,ω_j)，特别是如果可以假设子集的所有泵具有相同但未知的功耗，则可以使用以下二阶多项式作为近似值：

其中x、y和z是指示功耗的参数。因此，近似功耗可以用作近似泵特性的替代或补充，用于确定哪个泵子集对于提供所需流量或扬程是最节能的。

因此，可选地，处理模块可以被配置为基于存储在所述存储模块中的所述近似功耗P＝f(q,ω_j)和/或将近似的泵特性△p＝f(q,ω_j)确定具有所需负载下最小功耗的子集k。因此，控制模块可以被配置为用具有所需负载的最小功耗的所确定的子集k来操作多泵系统。

可选地，控制模块可以被配置为在配置周期j期间以相同的速度ω_j运行子集j的i个泵，其中所述配置周期j中子集j的i个泵的速度ω_j与另一个配置周期k中子集k的s个泵的速度ω_k不同，其中j≠s，其中由所述多泵系统生成的总扬程△p对于两个配置周期j、k基本相同。换句话说，可以设置速度ω_j和ω_k以对所有n个配置周期实现某个恒定的扬程△p_j＝△p_k＝△p。

可选地，处理模块可以被配置为，如果配置周期的数量n等于或超过待确定参数的数量，则通过最小二乘法确定所述近似的泵特性△p＝f(q,ω_j)和/或功耗P＝f(q,ω_j)。因此，如果参数集确定过度(overdetermined)，则可以通过多项式回归分析或类似的统计技术找到“平均”参数，以利用来自配置周期的冗余信息。因此，由于可以平滑并由此考虑磨损、结垢、其他形式的效率降低或由于制造公差导致的泵之间的差异。此外，可以在冗余配置周期期间确定异常值，以便忽略求平均值时的这些异常值和/或识别和禁止多泵系统的低效泵。可以将这种识别的低效泵指示为维修、修理或更换。

根据本公开的第二方面，提供了一种用于控制多泵系统的方法，包括：

a)-使除了包括N个泵的多泵系统中以速度ω_j运行以提供总扬程△p的i个泵的子集j之外的k个泵的速度逐步增加，其中N≥2，1≤k<N且1≤i<N，并且

-将子集j的i个泵从速度ω_j逐步减速到较低速度ω_m，其中速度ω_m是i+k个泵的子集m提供总扬程△p所需的速度，和/或

b)-使包括N个泵的多泵系统中以速度ω_j运行以提供总扬程△p的i个泵的子集j中的k个泵的速度逐步降低，其中N≥2，1≤k<i且1<i≤N，并且，

-将剩余子集r的i-k个泵从速度ω_j逐步提升到更高速度ω_r，其中速度ω_r是i-k个泵的剩余子集r提供总扬程△p所需的速度。

可选地，该方法可以包括在逐步加速/逐步减速的同时保持总扬程△p恒定。可选地，逐步加速/逐步减速遵循至少一个预定的模型曲线。

例如，在选项a)中，在k个泵达到速度ω_m之前，可以使用i个运行的泵为子集j对扬程进行参数化，如下所示：

其中q_j是在k个增加的泵对流量有贡献之前由子集j提供的流量。由k个增加的泵提供的压差可以被参数化为

其中q_k是由k个增加的泵在它们有对流量有贡献之前提供的流量。最有可能的是，只需要将一个泵增加到子集j中，使得k＝1并且

在逐步加速之后，期望子集j提供总流量q的

而期望增加的泵提供总流量q的

然而，在增加的泵达到速度ω_m之前，预期子集j提供所有的总流量q，而预期增加的泵对总流量q不做出贡献。这可能显示为：

q_js＝q

q_1s＝0

其中q_js是在逐步加速开始时子集j的流量贡献，q_je是在逐步加速结束时子集j的流量贡献，q_1s是在逐步加速开始时增加的泵的流量贡献，并且q_1e是逐步加速结束时增加的泵的流量贡献。q_js和q_je之间的变化率可以通过遵循以下条件设置为与q_1s和q_1e之间的变化率相同的变化率：

q_j＝q_js+(q_j+-q_js)α

q₁＝q_1s+(q₁₊-q_1s)α,

其中渐变参数α的范围从逐步加速开始时的0到逐步加速结束时的1。结合的总流量q总是q_j和q₁的和，因此在所有α值的上升期间是恒定的。在所有α值的逐步加速期间，总扬程△p也是恒定的。相应的速度ω_j和ω₁可以确定如下：

其中最终速度ω_je和ω_1e在逐步加速结束时(即当α＝1时)是相同且等于ω_m，其中在逐步加速之后运行具有i+1个泵的子集m。上述示例对于选项b)类似地有效，其中子集j的一个或多个泵逐步减速。

可选地，该方法还可以包括：

a)-通过以下方式来运行零流量配置周期：使除了以速度ω_j运行的多泵系统的i个泵的子集j之外的至少一个泵的速度逐步增加，直到所述通信接口接收到指示所述至少一个泵开始对总流量q做出贡献的信号变化，并且，

-确定近似的泵特性Δp～ω₀ ²和/或功耗P～ω₀ ³，其中ω₀是所述至少一个逐步加速的泵在其开始对总流量做出贡献的时刻时的速度，和/或

b)-通过以下方式来运行零流量配置周期：使以速度ω_j运行的多泵系统的i个泵的子集j中的至少一个泵的速度逐步降低，直到所述通信接口接收到指示所述至少一个泵停止对总流量q做出贡献的信号变化，并且

-确定近似的泵特性Δp～ω₀ ²和/或功耗P～ω₀ ³，其中ω₀是所述至少一个逐步减速的泵在其停止对总流量q做出贡献的时刻时的速度。

可选地，在所述至少一个泵的逐步加速/逐步减速期间，总扬程和/或流量可以保持基本恒定。在选项a)中，即当除了已经运行的子集j之外至少一个泵逐步加速时，子集j可以提供基本恒定的压力，并且逐步加速的泵直到达到速度ω₀才对流量有贡献，这刚好足以提供该恒定的压力。类似地，在选项b)中，即当运行的子集j的至少一个泵逐步减速时，子集j可以提供基本恒定的压力，并且逐步减速的泵直到其速度降低到低于提供该恒定压力至少所需的速度ω₀之前一直对流量有贡献。在这两种情况下，这都会引发可以在渐变时间中记录速度、压力或功耗的图中示出为尖峰或骤降的突发信号变化。

可选地，可以通过确定所述扬程△p、速度ω_j和/或功率P的梯度的绝对值是否等于或超过预定阈值来识别所接收的信号变化。可选地，变化检测算法(例如累积和(CUSUM)算法)用于识别接收的信号变化。

CUSUM算法对于检测信号的平均值的变化特别有用。例如，考虑到随时间变化的信号图(其中速度、压力或功耗是信号)，与其平均值的正和负信号差可以相加成监测量。如果监测量等于或超过某个阈值，则可以将平均值解读为已经改变。为了在不超过噪声阈值的情况下允许一些信号噪声，可以从每个样本的监测量中减去/增加恒定量。每个信号的CUSUM逻辑可以用以下等式描述：

其中J^ω是速度ω的监测量，并且J^△p是扬程△p的监测量。这里的信号以及恒定量γ^ω和γ^△p被归一化。J^ω和J^△p之间的符号差异是由于预期速度ω在逐步加速的泵开始对流量q做出贡献时会突然减小，而预期扬程△p会由于这个扰动而突然增加的事实导致的。可以定义阈值β_ω和β_△p以检查是否J^ω<-β_ω和/或J^△p>β_△p，并且一旦是这种情况，则使用ω和△p的当前值求解以下等式，从而确定参数c：

Δp＝aq²+bqω+cω²|_q＝0

Δp＝cω²

参数z的确定可以类似地基于功耗的二阶多项式近似。

可选地，该方法还可以包括：

-在n个不同配置周期期间以速度ω_j运行包括N个泵的多泵系统的i个泵的n个不同子集，其中N≥2，2≤n≤2N-1且1≤i≤N，其中每个配置周期j∈{1,…,n}与子集j∈{1,…,n}和速度ω_j相关联，

-在相关联的配置周期j期间从每个子集j接收指示操作参数的信号，

-基于每个子集j的接收信号并且在每个子集j的i个泵共同分担基准流量q的相同部分q/i的假设下确定近似的泵特性△p＝f(q,ω_j)，

-存储所述近似的泵特性△p＝f(q,ω_j)或指示该近似泵特性的参数。

可选地，该方法可以包括基于每个子集j的接收信号并且在每个子集j的i个泵共同分担参考流量q的相同部分q/i的假设下确定近似的泵功耗P＝f(q,ω_j)，并且存储近似的功耗P＝f(q,ω_j)或指示该近似功耗的参数。

可选地，该方法可以包括基于存储在所述存储模块中的所述近似功耗P＝f(q,ω_j)和/或将近似的泵特性△p＝f(q,ω_j)确定具有所需负载下最小功耗的子集k。可选地，该方法可以包括用具有所需负载的最小功耗的确定的所子集k操作所述多泵系统。

例如，一旦确定了近似的泵特性△p＝f(q,ω_j)，它就可以用于确定用于操作多泵系统的最节能的泵数量。这甚至可以与所需的负载(即所需的流量和压力)无关。原则上可以从近似的泵特性△p＝f(q,ω_j)或近似功耗P＝f(q,ω_j)确定流量，但是如果使用二阶多项式作为近似，则每个可能产生由于二次项导致的两个解。因此，优选使用△p＝f(q,ω_j)和P＝f(q,ω_j)的组合，使得二次项抵消并且仅留下单个解。这显示为以下的等式：

由于具有i个泵的数量的所有子集j可以被认为是彼此等同的，因此速度ω_j在这里表示为ω_i，即具有i个泵的任何子集j的速度。如果xb＝ay，则最后一个等式中的流量q可能是不确定的，这意味着△p＝f(q,ω_i)和P＝f(q,ω_i)都在相同的流量q处具有它们的最大值。通常情况并非如此，因为功耗在高流量时往往具有其最大值，而在低流量时，扬程△p通常最大。一旦q由上面的等式确定，就可以计算再多一个或少一个泵来运行多泵系统是否更节能。为了进行这种比较，可以通过以下方式确定两种情况的所得速度：

这可能有两个解，其中一种可以排除，使得：

为了获得预期的速度ω_i+1(即具有i+1个泵的任何子集j的速度)以及预期的速度ω_i-1(即具有i-1个泵的任何子集j的速度)，参数i在上面的等式中分别由i+1和i-1代替。

在确定了预期速度ω_i+1和ω_i-1之后，可以计算相应的功耗P＝f(q,ω_i)。然后可以确定以下哪个选项消耗最少的功率：1.继续照原样运行子集j的i个泵，2.将另一个泵添加到子集j，或者3.关闭子集j的一个泵。用于找到运行泵的最佳数量i的决策逻辑可总结如下：

这里，P(q,i,ω_i)可以是i个泵的运行子集j的当前功耗，使得它可以作为当前测量值被接收，而预测值P(q,i-1,ω_i-1)和P(q,i+1,ω_i+1)可以从近似功耗P＝f(q,ω_j)确定。

上述确定多运行一个或少运行一个泵与正在运行的泵的当前数量相比是否更节能对于利用近似泵特性和近似功耗来更节能地运行多泵系统来说是一个简单的示例。然而，配置周期还允许记录任何子集j的参数集，从而可以确定对于所需负载消耗最少功率的泵的确切子集。例如，已经示出了运行具有四个泵中的三个泵的子集的四个选项中的一个选项比其他三个选项消耗更少的功率。因此，不仅可以确定最佳数量的运行泵，而且可以确定为其选择哪个确切子集。但是，由于磨损，这可能会随着时间和工作时间的变化而变化。为了考虑这些变化，定期运行配置周期允许更新近似的泵特性和/或近似的功耗。

可选地，上述算法可以包括两个限制标准，其中一个避免超过泵的最大功率而另一个避免违反最小流量。关于第一个限制，一些泵可能配备变频驱动器(VFD)，它不能在所有条件下全速驱动泵而不会违反VFD的最大功率。如果上述算法发现i-1个泵的一个子集消耗的功率较少，则剩余的i-1个泵不得超过VFD的最大功率(这有时是事先未知的)。在VFD的最大功率未知的情况下，可以通过在第一次泵的实际速度不遵循设定速度时记录功率消耗来确定一个或多个配置周期，因为达到了VFD的最大功率。因此，如果i-1个泵的剩余子集将超过每个泵的最大功率，则决策算法可以通过不逐步减速泵来考虑所记录的最大功率。

关于第二个限制，一些泵(特别是多级离心泵，即所谓的CR泵)中的流体不得变得太热，因此需要最小的流量。然而，在上述过程中，流量可以是任意单位的未知量，如果泵被添加到一个泵的运行子集中，则每个泵的流量可以减少一半，如果泵被添加到两个泵的运行子集，则每个泵的流量减少三分之一。因此，可能无法保证每个泵都有足够的流量。然而，通过以保守的方式估计流量，可以将流量“校准”到单位m³/s，即可以估计低于实际流量的最小流量。这可以通过公平地假设在功耗的最大值处效率高于50％来完成。在功耗的最大值处，可以从以下参数推导出归一化流量：

该流量可以被馈送到△p和P的等式中，其中保守地假设效率e为50％并且如下引入缩放比率α：

这产生以下校准条件：

a＝α²a

b＝αb

cc

x＝α²x

y＝αy

z＝z

在这些条件下，如果在最大功率点处效率为50％，则近似流量将以单位m³/s给出。如果实际效率更高，实际流量也更高。在最大功率点违反VFD的最大功率的情况下，可以使用VFD的最大功率，以产生两个流量解，其中，可以保守地选择较低的解，以便如上所述馈送到△p和P的等式中。因此，算法可以确保每个泵总是有足够的流量可用。

可选地，该方法可以包括在配置周期j期间以相同的速度ω_j运行子集j的i个泵，其中所述配置周期j中子集j的i个泵的速度ω_j与另一个配置周期k中子集k的s个泵的速度ω_k不同，其中j≠s，其中由所述多泵系统生成的总扬程△p对于两个配置周期j、k基本相同。

可选地，该方法可以包括通过确定二阶多项式

中的参数a、b和c来确定所述近似的泵特性△p＝f(q,ω_j)，其中ω_j是子集j的i个泵的速度。可选地或另外地，该方法还包括通过确定二阶多项式

中的参数x、y和z来确定所述近似的功耗P＝f(q,ωj)，其中ω_j是子集j的i个泵的速度。

可选地，该方法可以包括：如果配置周期的数量等于或超过待确定参数的数量，则通过最小二乘法确定所述近似的泵特性△p＝f(q,ω_j)和/或功率消耗P＝f(q,ω_j)。因此，如果参数集确定过度，则可以通过多项式回归分析或类似的统计技术找到“平均”参数，以利用来自配置周期的冗余信息。因此，可以平滑并因此考虑磨损、结垢、其他形式的效率降低或由于制造公差导致的泵之间的差异。此外，可以在冗余配置周期期间确定异常值，以便忽略求平均值时的这些异常值和/或识别和禁止多泵系统的低效泵。可以将这种识别的低效泵指示为维修、修理或更换。

上述方法可以以编译或未编译的软件代码的形式实现，该软件代码存储在具有用于执行该方法的指令的计算机可读介质上。替代地或另外地，该方法可以由基于云的系统中的软件执行，即，控制系统的一个或多个模块，特别是处理模块可以在基于云的系统中实现。

附图说明

现在将参考以下附图通过示例描述本公开的实施例：

图1示出了由根据本公开的多泵控制系统的示例控制的多泵系统供应的流体供应网络；

图2是近似泵特性的示意图；

图3示出了近似功耗的图；

图4示出了当泵的子集已经运行时，附加的泵的逐步加速(ramp-up)期间的泵速图；

图5示出了当泵的子集已经运行时，附加的泵的逐步加速期间的总扬程图。

图6示出了在额外的泵的优化的逐步加速期间与已经运行的泵的子集的逐步减速(ramp-down)期间的速度图；以及

图7示出了根据本公开的方法的示例的示意流程。

具体实施方式

图1示出了具有四个泵3a、3b、3c、3d的多泵系统3供应的流体网络1。例如，流体网络1可以是加热或冷却循环。流体网络1不需要是闭合回路循环。它可以包括两个蓄存库，其中安装多泵系统3以从一个蓄存库将流体(例如水)泵送到另一个蓄存库。在该示例中，多泵系统3的泵3a、3b、3c、3d并联安装。该示例的泵3a、3b、3c、3d名义上具有相同的类型和尺寸。

包括控制模块7、处理模块9、通信接口11和存储模块13的多泵控制系统5与泵3a、3b、3c、3d直接或间接地进行无线或有线通信连接。通信接口11被配置为向泵3a、3b、3c、3d发送信号并从泵3a、3b、3c、3d接收信号。处理模块9被配置为处理接收的信号并基于接收的信号执行计算。存储模块13被配置为存储计算结果。控制模块7被配置为基于存储的结果通过经由通信接口11发到泵3a、3b、3c、3d的命令来控制泵操作。应当注意，控制模块7、处理模块9、通信接口11和存储模块13可以物理地分布在系统5上，系统5不必在物理上包括在单个单元内。可以组合两个或更多个模块，使得组合模块提供多于一个模块的功能。

例如，多泵控制系统5可以恒定地、定期地或不定期地检查当前运行的泵子集是否是最节能的操作模式，以向流体网络1提供所需的总流量q和所需的总扬程△p。所需的总流量q和所需的总扬程△p可以通过所需的总负载来概括。例如，四个泵3a、3b、3c、3d可能能够提供一定的最大负载，流体网络1当前仅需要最大负载的75％。因此，多泵控制系统5可以以最大速度运行三个泵，这样具有关闭其中一个泵的四个选项，例如关闭3d。另一选项可以是以所有四个泵3a、3b、3c、3d的最大速度的75％运行所有四个泵3a、3b、3c、3d。假设运行的子集的所有泵应该以相同的速度运行，则多泵控制系统5现在具有五个选项，所有这些选项都可以显示不同的功耗。

然而，如果没有可用的流量测量并且当前的泵特性未知，则以最节能的方式运行系统并不是一项微不足道的任务。例如，如果将多泵控制系统5改装到(加装到)已安装的多泵系统3，则可能不会给出泵特性。即使它们最初是已知的，它们也可能显示未知的制造差异，或者由于退化、磨损或结垢可能已经随着时间的推移改变。因此，诀窍在于在缺乏当前流量和当前泵特性的信息的情况下为所需负载识别最节能子集。

为了近似泵特性，控制模块7被配置为运行一定数量(即n个)的不同的配置周期。每个配置周期可以用索引j标记。每个配置周期使用泵3a、3b、3c、3d的不同子集运行。由于应该在配置周期之间改变子集以获得信息，因此每个子集可以用相同的索引j标记。在N＝4是多泵系统3中泵的总数且i是子集j中泵的数量的情况下，以下条件适用：N≥2,2≤n≤2^N-1并且1≤i≤N。在每个配置周期期间，子集j的i个泵以相同的恒定速度ω_j运行。在配置周期之间调整速度以保持相同的总扬程，即压差△p。测量和监测的压差△p_j和记录的速度ω_j通过通信接口11传送到控制模块7，通信接口11被配置为在相关联的配置周期j期间从每个子集j接收指示操作参数的信号。处理模块被配置为基于每个子集j的i个泵共同分担基准流量q的相同部分q/i的假设来确定二阶多项式形式的近似泵特性

基准流量q可以是测量值或归一化值，即它可以任意设置为q＝1。存储模块被配置为存储近似的泵特性或指示该近似泵特性的参数，即a、b和c。

此外，在每个配置周期中，功耗P_j＝f(q,ω_j)基于每个子集j的i个泵共同分担基准流量q的相同部分q/i的假设由以下二阶多项式近似。

参数x、y和z是指示功耗的参数并存储在存储模块中。

因此，六个参数a、b、c、x、y和z可以通过具有不同数量的泵的子集的三个配置周期产生的六个等式确定。因此，优选地，运行泵的数量i应该在周期之间改变。如果多泵系统仅包括两个泵，即N＝2，则可以使用零流量配置周期(下面进一步说明)来预先确定参数c和z，使得剩余的四个参数也通过运行一个泵的第一个配置周期和运行两个泵第二个周期所产生的四个等式来确定。

下表可以说明如图1所示的四个泵3a、3b、3c、3d的系统3的运行配置周期的选项。所有泵的状态由N＝4比特的二进制数表示，其中每个比特代表一个泵，即0表示“关闭”，1表示“开启”，二进制权重表示运行子集j中泵的数量i：

运行三个以上的配置周期将过度确定参数集。运行子集的排列总数是2^N-1，即在这种情况下2⁴-1＝15。为了考虑由制造公差、磨损或结垢引起的泵之间的差异，超过三个配置周期允许对泵进行“平均”。因此，近似可以更接近泵系统的实际泵特性。

运行三个配置周期的简单情况(例如，一个(i＝1)泵的第一周期(j＝1)，两个(i＝2)泵的第二周期(j＝2)和三个(i＝3)泵的第三周期(j＝3))可以实现为以下算法(这里是一种c风格的元语言)：

可以将三个以上的配置周期实现为如下算法(此处为c风格的元语言)：

在对于N＝4个泵的上述示例中，该算法将产生具有一个泵的四个周期，具有两个泵的六个周期和具有三个泵的四个周期，即总共14个周期。可以使用最小二乘法来找到参数a、b、c、x、y和z的平均值。此外，可以在冗余配置周期期间确定异常值，以便忽略求平均值时的那些异常值和/或识别和禁止多泵系统3的低效泵。可以将这种识别的低效泵指示成维修、修理或更换。优选仅运行三个泵的子集，因为具有多个泵的子集的周期仅与具有多一个或少一个泵的子集的周期略有不同。但是，原则上，配置周期可以使用任意数量的泵运行。

图2和3将得到的多项式近似显示为虚线。在某些情况下，如虚线所示，近似多项式在某些区域可能不准确。例如，虚线预测非常低流量时的负功率耗，这显然是不正确的。这可以通过运行零配置周期来改进，如下所述。

在具有四个泵3a、3b、3c和3d的多泵系统3的零流量配置周期之前，仅三个泵3a、3b和3c的子集可以以速度ω_j运行而泵3d不运行。在零流量配置周期期间，泵3d的速度逐步增加(ramp-up)。只要由泵3d的当前速度提供的压差低于总扬程△p，则泵3d就不会对总流量有贡献。一旦通信接口13接收到指示至少一个泵开始对总流量有贡献的信号变化，则在泵3d开始对总流量有贡献的时刻记录泵3d的当前速度ω₀。然后可以从△p＝cω₀ ²确定参数c。在零流量配置周期中确定的参数c可以用于改进多项式近似，如图2和3中的实线所示。可以看出，没有预测低流量下的负功耗。功耗通常遵循轻微的S形，这通常通过三阶多项式更好地近似。然而，与用于近似图3中的功耗(点划线)的三阶多项式的比较表明，直到通过零流量配置校正后，二阶近似(实线)直到约100m³/h处的最大功率消耗的整体预测都非常好。

图4和图5示出了当增加的泵3d开始对流量做出贡献时速度(图3)和压力(图5)的突发信号变化。在逐步加速阶段开始时，三个运行的泵3a、3b、3c恒定地以其最大速度的大约80％运行并提供所有流量。泵3d以每25秒最大速度的约20％进行线性逐步上升。当在约57秒后达到最大速度的约40％的速度ω₀时，泵3d的压差等于总扬程△p并且泵3d突然开始对流量有贡献。控制模块7立即作出反应，通过将运行泵3a、3b、3c的速度降低到最大速度的约40％来保持总扬程△p恒定。然后，系统可以朝向以最大速度的大约40％提供相同的总扬程△p的i+1个泵(即全部四个泵)的新子集的公共速度收敛。然而，当增加的泵主动地加入时，突然的信号变化表现为压力尖峰(15)和速度骤降(17)形式的扰动。CUSUM算法可用于检测这种突发的信号变化。

可选地，总扬程和/或流量可以在至少一个泵的逐步加速/逐步减速期间保持基本恒定，如图5所示。在选项a)中，即当使除了已经运行的子集j之外的至少一个泵逐步加速时，子集j可以提供基本恒定的压力，并且逐步加速的泵对流量没有贡献，直到达到速度ω₀，这恰好足以提供该恒定压力。类似地，在选项b)(未示出)中，即当使运行的子集j的至少一个泵逐步减速时，子集j可以提供基本恒定的压力，并且逐步减速的泵仍然对流量有贡献，直到其速度下降到低于提供该恒定压力至少所需的速度ω₀为止。在这两种情况下，这都会导致突发的信号变化，这可以表现为图表中的尖峰或骤降，在该图表中，在渐变时间(ramping time)内记录了速度、压力或功耗。

可选地，通过确定扬程△p、速度ω_j和/或功耗P的梯度的绝对值是否等于或超过预定阈值来识别接收的信号变化。可选地，使用变化检测算法(例如累积和(CUSUM)算法)来识别接收的信号变化。

CUSUM算法对于检测信号的平均值的变化特别有用。例如，考虑到随时间变化的信号图(其中速度、压力或功耗是信号)，与其平均值的正和负信号差可以相加到监测量。如果监测量等于或超过某个阈值，则可以将平均值解读为已经改变。替代地或另外地，可以测量扬程△p、速度ω_j和/或功耗P的梯度的绝对值，并将其与预定阈值进行比较。如果达到或超过该阈值，则突发的信号变化指示至少一个泵开始对总流量做出贡献。

扰动在零配置周期中是有用的，但是当例如控制单元决定系统使用额外的泵会消耗更少的功率并且因此使另一个泵逐步加速时，扰动对于正常的泵操作来说是不期望的。在该正常操作中，可选地，控制模块可以被配置为使除了以速度ω_j运行以提供总扬程△p的三个泵3a、3b、3c的子集之外的泵3d的速度逐步提高，并且同时使三个泵3a、3b、3c从速度ω_j逐步下降到较低速度ω_m，其中速度ω_m是四个泵的新子集提供总扬程△p所需的速度。速度的这种同步收敛在图6中示出，其中参数α的范围为从0(渐变(ramping)的开始)到1(渐变的结束)。如图4和图5所示，零流量配置周期的扰动将显著减少，因为三个泵3a、3b、3c的运行子集已经处于最终速度ω_m，此时第四个泵3d以相同的速度ω_m加入贡献流量。由于任何扰动都代表能量效率低下，这种同步收敛可以节省功率，并且可以称为“泵的平滑切入/切出(cutting in/out)”。在α的所有值的渐变期间，总扬程△p和/或总流量基本保持恒定。

了解速度ω₀和近似功耗P＝f(q,ω_j)和/或近似泵特性△p＝f(q,ω_j)可以允许控制模块遵循至少一个预定的模型曲线进行逐步加速/逐步减速。因此，由于可以预测最终速度ω_m，因此可以显著减少在添加的泵主动加入贡献流量之后的收敛时间。遵循预定的模型曲线对于α的所有值来说可以自动导致恒定的总扬程△p和/或总流量。因此，可能不需要基于监测的测量值进行控制的反馈回路。

如果运行子集中的一个或多个泵逐步减速，则从参数α以值1(渐变开始)返回到0(渐变结束)的方式类似地进行。类似地，也可以通过使运行子集中的一个或多个泵逐步减速并且记录逐步减速的泵突然停止对总流量做贡献时的速度来运行零流量配置周期。

图7示出了一些后续顺序中的方法步骤的示例。然而，该方法可以以不同的步骤顺序实现，或者方法步骤可以与其他方法步骤并行地重复或执行。在图7中，通过以下方式来运行(701)零流量配置周期：使除了以速度ω_j运行的多泵系统的i个泵的子集j之外的一个泵的速度逐步增加(703a)，直到通信接口接收到指示该泵开始对总流量有贡献的信号变化为止，并确定(705a)近似泵特性Δp＝cω₀ ²和功耗P＝zω₀ ³，其中ω₀是逐步加速的泵开始对总流量有贡献的时刻时的速度。替代地或另外地，通过以下方式来运行(701)零流量配置周期：使以速度ω_j运行的多泵系统的i个泵的子集j的一个泵的速度逐步降低(703b)，直到通信接口接收到指示该泵停止对总流量做出贡献的信号变化，并确定(705b)近似泵特性Δp＝cω₀ ²和功耗P＝zω₀ ³，其中ω₀是逐步减速的泵在其停止对总流量做出贡献的时刻时的速度。

如图7所示的方法还包括运行(707)n个不同的配置周期，其中以速度ω_j运行i个泵的子集。在每个配置周期j期间，从运行的子集j接收(709)指示操作参数的信号。该方法还包括基于所接收的信号并且在每个子集j的i个泵共同分担基准流量q的相同部分q/i的假设下确定(711a)近似的泵特性

并确定(711b)功耗

然后存储(713)泵特性(或指示该泵特性的参数a、b和c)和功耗(或指示该功耗的参数x、y和z)。

然后，基于存储在存储模块13中的近似功耗和/或近似泵特性，确定(715)具有所需负载的最小功耗的子集k。然后通过具有所需负载的最小功耗的所确定的子集k运行(717)多泵系统。当在能量上更有效地将运行的子集改变为i+1或i-1个泵时，另一个泵可以通过以下任一方式平滑地切入/切出(719)：

-使除了以速度ω_j运行以提供总扬程△p的i个泵的子集j之外的泵的速度逐步提高(721a)，并且将子集j的i个泵从速度ω_j逐步减速(723a)到较低的速度ω_m，其中速度ω_m是i+1个泵的子集m提供总扬程△p所需的速度；

或者

-使以速度ω_j运行以提供总扬程△p的i个泵的的子集j中的泵的速度逐步降低(721b)，并且使剩余子集r的i-1个泵从速度ω_j逐步加速(723b)到更高的速度ω_r，其中速度ω_r是i-1个泵的剩余子集r提供总扬程△p所需的速度。

在前面的描述中，当提及具有已知的、明显的或可预见的等同物的整数或元件时，这些等同物在此并入，如同单独阐述一样。应该参考用于确定本公开的真实范围的权利要求，其应该被解释为包含任何这样的等同物。读者还将理解，被描述为可选的、优选的、有利的、方便的等的本公开的整体或特征是可选的，并且不限制独立权利要求的范围。

以上实施例应被理解为本公开的说明性示例。应当理解，关于任何一个实施例描述的任何特征可以单独使用，或者与所描述的其他特征组合使用，并且还可以与任何其他实施例的一个或多个特征组合使用，或者任何组合。任何其他实施例。尽管已经示出和描述了至少一个示例性实施例，但是应该理解，对于本领域普通技术人员来说，其他修改、替换和替换是显而易见的，并且可以在不脱离本文描述的主题的范围的情况下进行改变，并且本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改编或变化。

另外，“包括”不排除其他元件或步骤，并且“一”或“一个”不排除复数。此外，已经参考上述示例性实施例之一描述的特征或步骤也可以与上述其他示例性实施例的其他特征或步骤结合使用。方法步骤可以以任何顺序或并行应用，或者可以构成另一方法步骤的一部分或更详细的版本。应该理解的是，在赋予本文的专利范围应该包含所有这些合理和适当的修改，这些修改都属于对本领域的贡献。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行这些修改、替换和替换，本公开的精神和范围应当从所附权利要求及其合法等同物确定。

Claims (29)

1.一种多泵控制系统(5)，包括：

-控制模块(7)，

-处理模块(9)，

-通信接口(11)，以及

-存储模块(13)，

其中所述控制模块(7)被配置为

a)使除了包括N个泵的多泵系统中以速度ω_j运行以提供总扬程Δp的i个泵的子集j之外的k个泵的速度遵循至少一个预定模型曲线来逐步增加，其中N≥2，1≤k<N且1≤i<N，其中所述控制模块(7)被配置为将子集j的i个泵从速度ω_j逐步减速到较低速度ω_m，其中速度ω_m是i+k个泵的子集m提供恒定总扬程Δp和恒定总流量q所需的速度，和/或

b)使包括N个泵的多泵系统中以速度ω_j运行以提供总扬程Δp的i个泵的子集j中的k个泵的速度遵循至少一个预定模型曲线来逐步降低，其中N≥2，1≤k<i且1<i≤N，其中所述控制模块(7)被配置为将剩余子集r的i-k个泵从速度ω_j逐步提升到更高速度ω_r，其中速度ω_r是i-k个泵的剩余子集r提供恒定总扬程Δp和恒定总流量q所需的速度。

2.根据权利要求1所述的多泵控制系统(5)，其中所述控制模块(7)被配置为在逐步加速/逐步减速的同时保持总扬程Δp恒定。

3.根据权利要求1所述的多泵控制系统(5)，其中所述控制模块(7)被配置为

a)通过以下方式来运行零流量配置周期：使除了以速度ω_j运行的多泵系统的i个泵的子集j之外的至少一个泵的速度逐步提高，直到所述通信接口(11)接收到指示所述至少一个泵开始对总流量q做出贡献的信号变化，并且其中所述处理模块(9)被配置为确定近似的泵特性Δp～ω₀ ²和/或近似的泵功耗P～ω₀ ³，其中ω₀是速度逐步提高的所述至少一个泵在其开始对总流量q做出贡献时刻时的速度，和/或

b)通过以下方式来运行零流量配置周期：使以速度ω_j运行的多泵系统的i个泵的子集j中的至少一个泵的速度逐步降低，直到所述通信接口(11)接收到指示所述至少一个泵停止对总流量q做出贡献的信号变化，并且其中所述处理模块(9)被配置为确定近似的泵特性Δp～ω₀ ²和/或近似的泵功耗P～ω₀ ³，其中ω₀是速度逐步降低的所述至少一个泵在其停止对总流量q做出贡献的时刻时的速度。

4.根据权利要求3所述的多泵控制系统(5)，其中所述处理模块(9)被配置为通过使用变化检测算法来识别所接收的信号变化。

5.根据权利要求4所述的多泵控制系统(5)，其中所述变化检测算法包括累积和CUSUM算法。

6.根据权利要求3所述的多泵控制系统(5)，其中所述处理模块(9)被配置为通过确定总扬程Δp、速度ω_j和/或功率P的梯度的绝对值是否等于或超过预定阈值来识别所接收信号的变化。

7.根据权利要求1所述的多泵控制系统(5)，

其中所述控制模块(7)被配置为在n个不同配置周期期间以速度ω_j运行包括N个泵的多泵系统(3)的i个泵的n个不同子集，其中N≥2，2≤n≤2^N-1且1≤i≤N，其中每个配置周期j∈{1,...,n}与子集j∈{1,...,n}和速度ω_j相关联，

其中所述通信接口(11)被配置为在相关联的配置周期j期间从每个子集j接收指示操作参数的信号，

其中所述处理模块(9)被配置为基于每个子集j的接收信号并且在每个子集j的i个泵共同分担基准流量q的相同部分q/i的假设下确定近似的泵特性Δp＝f(q,ω_j)，

其中所述存储模块(13)被配置为存储所述近似的泵特性Δp＝f(q,ω_j)或指示所述近似的泵特性Δp＝f(q,ω_j)的参数。

8.根据权利要求7所述的多泵控制系统(5)，其中所述处理模块(9)被配置为基于每个子集j的所接收信号并且在每个子集j的i个泵共同分担基准流量q的相同部分q/i的假设下确定近似的泵功耗P＝f(q,ω_j)，其中所述存储模块(13)被配置为存储该近似的泵功耗P＝f(q,ω_j)或指示该近似的泵功耗P＝f(q,ω_j)的参数。

9.根据权利要求8所述的多泵控制系统(5)，其中所述处理模块(9)被配置为基于存储在所述存储模块(13)中的所述近似的泵功耗P＝f(q,ω_j)和/或近似的泵特性Δp＝f(q,ω_j)来确定具有所需负载下最小功耗的子集k。

10.根据权利要求9所述的多泵控制系统(5)，其中所述控制模块(7)被配置为用具有所需负载的最小功耗的所确定的子集k操作所述多泵系统(3)。

11.根据权利要求8所述的多泵控制系统(5)，其中所述控制模块(7)被配置为在配置周期j期间以相同的速度ω_j运行子集j的i个泵，其中所述配置周期j中子集j的i个泵的速度ω_j与另一个配置周期k中子集k的s个泵的速度ω_k不同，其中j≠s，其中由所述多泵系统生成的总扬程Δp对于两个配置周期j、k基本相同。

12.根据权利要求11所述的多泵控制系统(5)，其中所述处理模块(9)被配置为通过确定二阶多项式

中的参数a、b和c来确定所述近似的泵特性Δp＝f(q,ω_j)，其中在零流量配置周期中能够通过Δp＝cω₀ ²确定参数c。

13.根据权利要求12所述的多泵控制系统(5)，其中所述处理模块(9)被配置为通过确定二阶多项式

中的参数x、y和z来确定所述近似的泵功耗P＝f(q,ω_j)，其中在零流量配置周期中能够通过P＝zω₀ ³确定所述参数z。

14.根据权利要求13所述的多泵控制系统(5)，其中所述处理模块(9)被配置为如果配置周期的数量等于或超过待确定参数的数量，则通过最小二乘法确定所述近似的泵特性Δp＝f(q,ω_j)和/或近似的泵功耗P＝f(q,ω_j)。

15.一种用于控制多泵系统的方法，包括：

a)-使除了包括N个泵的多泵系统中以速度ω_j运行以提供总扬程Δp的i个泵的子集j之外的k个泵的速度遵循至少一个预定的模型曲线逐步增加(721a)，其中N≥2，1≤k<N且1≤i<N，并且

-使子集j的i个泵遵循至少一个预定的模型曲线从速度ω_j逐步减速(723a)到较低速度ω_m，其中速度ω_m是i+k个泵的子集m提供恒定总扬程Δp和恒定总流量q所需的速度，和/或

b)-使包括N个泵的多泵系统中以速度ω_j运行以提供总扬程Δp的i个泵的子集j中的k个泵的速度遵循至少一个预定的模型曲线逐步降低(721b)，其中N≥2，1≤k<i且1<i≤N，并且

-使剩余子集r的i-k个泵遵循至少一个预定的模型曲线从速度ω_j逐步提升(723b)到更高速度ω_r，其中速度ω_r是i-k个泵的剩余子集r提供恒定总扬程Δp和恒定总流量q所需的速度。

16.根据权利要求15所述的方法，包括在逐步加速/逐步减速的同时保持总扬程Δp恒定。

17.根据权利要求15所述的方法，包括：

c)-通过以下方式来运行(710)零流量配置周期：使除了以速度ω_j运行的多泵系统的i个泵的子集j之外的至少一个泵的速度逐步提高(703a)，直到所述多泵系统的通信接口接收到指示所述至少一个泵开始对总流量q做出贡献的信号变化，并且

-确定(705a)近似的泵特性Δp～ω₀ ²和/或近似的泵功耗P～ω₀ ³，其中ω₀是速度逐步提高的所述至少一个泵在其开始对总流量q做出贡献时刻时的速度，和/或

d)-通过以下方式来运行零流量配置周期：使以速度ω_j运行的多泵系统的i个泵的子集j中的至少一个泵的速度逐步降低(703b)，直到所述通信接口接收到指示所述至少一个泵停止对总流量q做出贡献的信号变化，并且

-确定(705b)近似的泵特性Δp～ω₀ ²和/或近似的泵功耗P～ω₀ ³，其中ω₀是速度逐步降低的所述至少一个泵在其停止对总流量q做出贡献的时刻时的速度。

18.根据权利要求17所述的方法，包括通过使用变化检测算法来识别所接收的信号变化。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述变化检测算法包括累积和CUSUM算法。

20.根据权利要求17或18所述的方法，包括通过确定总扬程Δp、速度ω_j和/或功率P的梯度的绝对值是否等于或超过预定阈值来识别所接收的信号变化。

21.根据权利要求15所述的方法，包括

-在n个不同配置周期期间以速度ω_j运行(707)包括N个泵的多泵系统(3)的i个泵的n个不同子集，其中N≥2，2≤n≤2^N-1且1≤i≤N，其中每个配置周期j∈{1,...,n}与子集j∈{1,...,n}和速度ω_j相关联，

-在相关联的配置周期j期间从每个子集j接收(709)指示操作参数的信号，

-基于每个子集j的接收信号并且在每个子集j的i个泵共同分担基准流量q的相同部分q/i的假设下确定近似的泵特性Δp＝f(q,ω_j)，

-存储所述近似的泵特性Δp＝f(q,ω_j)或指示所述近似的泵特性Δp＝f(q,ω_j)的参数。

22.根据权利要求21所述的方法，包括基于每个子集j的所接收信号并且在每个子集j的i个泵共同分担基准流量q的相同部分q/i的假设下确定(711b)近似的泵功耗P＝f(q,ω_j)，并且存储近似的泵功耗P＝f(q,ω_j)或指示该近似的泵功耗P＝f(q,ω_j)的参数。

23.根据权利要求22所述的方法，包括基于存储在存储模块(13)中的所述近似的泵功耗P＝f(q,ω_j)和/或近似的泵特性Δp＝f(q,ω_j)确定(715)具有所需负载下最小功耗的子集k。

24.根据权利要求23所述的方法，包括用具有所需负载的最小功耗的所确定的子集k操作(717)所述多泵系统。

25.根据权利要求22所述的方法，包括在配置周期j期间以相同的速度ω_j运行子集j的i个泵，其中所述配置周期j中子集j的i个泵的速度ω_j与另一个配置周期k中子集k的s个泵的速度ω_k不同，其中j≠s，其中由所述多泵系统生成的总扬程Δp对于两个配置周期j、k基本相同。

26.根据权利要求25所述的方法，包括通过确定二阶多项式

中的参数a、b和c来确定所述近似的泵特性Δp＝f(q,ω_j)，其中ω_j是子集j的i个泵的速度。

27.根据权利要求26所述的方法，包括通过确定二阶多项式

中的参数x、y和z来确定所述近似的泵功耗P＝f(q,ω_j)，其中ω_j是子集j的i个泵的速度。

28.根据权利要求27所述的方法，包括如果配置周期的数量等于或超过待确定参数的数量，则通过最小二乘法确定所述近似的泵特性Δp＝f(q,ω_j)和/或近似的泵功耗P＝f(q,ω_j)。

29.一种计算机可读介质，具有用于执行根据权利要求15至28中任一项所述的方法的指令。

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