CN110863533B - 一种调峰设备运行控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种调峰设备运行控制方法，所述方法应用的调峰设备包括设置在进水端管道和出水端管道之间，且并联的蓄水箱和叠压管道，所述蓄水箱的入口设有入箱流量控制装置，出口设有第一调压装置；所述叠压管道上设有第二调压装置；所述出水端管道上设有流量检测装置和压力检测装置，通过对蓄水箱入口的流量控制和叠压管道的流量控制对进水端管道的流量进行恒流控制；通过对蓄水箱出口的流量控制和叠压管道的流量控制对出水端管道按需求进行流量控制。本发明能够稳定自来水供水管网压力，减少漏损。

Description

一种调峰设备运行控制方法
技术领域
本发明涉及二次加压供水技术领域，特别是涉及一种调峰设备运行控制方法。
背景技术
城市的快速发展，规模不断扩大，用水模式、用量模式也越来越多样，同时新增的用水区域会影响原有区域的用水，现有的二次供水调峰设备控制方法采用PID控制调峰设备出口压力恒定方法，但是这种方法在用水量变化大的时候，难以精细的控制供水管网末端用户的供水压力，因此需要设定较高的出口压力，而较高的出口压力有时增加了泵的功率消耗与供水管网漏失。针对出水恒压控制方法，目前并没有管控调峰设备入口流量，入口的压力会有很大起伏波动。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种调峰设备运行控制方法，能够稳定自来水供水管网压力，减少漏损。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种调峰设备运行控制方法，所述方法应用的调峰设备包括设置在进水端管道和出水端管道之间，且并联的蓄水箱和叠压管道，所述蓄水箱的入口设有入箱流量控制装置，出口设有第一调压装置；所述叠压管道上设有第二调压装置；所述出水端管道上设有流量检测装置和压力检测装置，通过对蓄水箱入口的流量控制和叠压管道的流量控制对进水端管道的流量进行恒流控制；通过对蓄水箱出口的流量控制和叠压管道的流量控制对出水端管道按需求进行流量控制。
所述蓄水箱入口在夜谷期进行进水，对蓄水箱入口的流量控制是通过控制入口流量给定值和入口进水控制时间两个控制变量实现的。
所述叠压管道整个控制周期都进行出水，对叠压管道的流量控制是通过控制叠压管道流量给定值和叠压管道控制时间两个控制变量实现的。
所述蓄水箱出口在早高期和晚高期进行出水，对蓄水箱出口的流量控制是通过控制出口流量给定值和出口出水控制时间两个控制变量实现的。
所述对出水端管道按需求进行流量控制是指，在夜谷期出水端管道的流量小于进水端管道的流量，在早高期和晚高期出水端管道的流量大于进水端管道的流量，在中平期出水端管道的流量等于进水端管道的流量。
在控制过程中，对出水端的压力进行实时检测，当出水端的压力与基准压力之差小于阈值压力时，增加出水端管道的流量，增加的量通过第一调压装置和第二调压装置的扬程-流量曲线得到；当出水端的压力与基准压力之差大于阈值压力时，减少出水端管道的流量，减少的量通过第一调压装置和第二调压装置的扬程-流量曲线得到。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明通过控制调峰设备进水的速度恒定，使得来流不会对管网的前端压力造成二次波动，另外，采用变频变流方法进行按需供水，相比于原来变频恒压方法，对用户管路压力有一定的稳定，有效的降低管网的漏损。
附图说明
图1是本发明应用的调峰设备的结构示意图；
图2是本发明的控制原理图；
图3是本发明实施方式中本地控制器的原理图；
图4是本发明实施方式中云端计算平台实时计算是否超压的流程图；
图5是本发明实施方式中超出供水流量的压力阈值的控制方法流程图；
图6是本发明实施方式中根据调压装置的能力控制流量和扬程的关系图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种调峰设备运行控制方法，所述方法应用的调峰设备如图1所示，包括设置在进水端管道A和出水端管道B之间，且并联的蓄水箱1和叠压管道2，所述蓄水箱1的入口设有入箱流量控制装置3，出口设有第一调压装置4；所述叠压管道上设有第二调压装置5；所述出水端管道B上设有流量检测装置6和压力检测装置7。其中，入箱流量控制装置3用于控制蓄水箱入口的流量；第一调压装置4用于控制蓄水箱出口的流量，从而能够控制箱出压力；第二调压装置5用于控制叠压管道的流量，从而能够控制叠出压力。
在进行控制时，通过对蓄水箱入口的流量控制和叠压管道的流量控制对进水端管道的流量进行恒流控制；通过对蓄水箱出口的流量控制和叠压管道的流量控制对出水端管道按需求进行流量控制。
其中，所述蓄水箱入口在夜谷期进行进水，对蓄水箱入口的流量控制是通过控制入口流量给定值和入口进水控制时间两个控制变量实现的。所述叠压管道整个控制周期都进行出水，对叠压管道的流量控制是通过控制叠压管道流量给定值和叠压管道控制时间两个控制变量实现的。所述蓄水箱出口在早高期和晚高期进行出水，对蓄水箱入口的流量控制是通过控制出口流量给定值和出口出水控制时间两个控制变量实现的。
由于本实施方式中进水端管道的流量为恒流控制，因此调峰设备的入口流量为调峰水平线。如图2所示，所述对出水端管道按需求进行流量控制是指，在夜谷期，调峰设备的出水流量低于调峰水平线，即出水端管道的流量小于进水端管道的流量；在早高期，调峰设备的出水流量高于调峰水平线，即出水端管道的流量大于进水端管道的流量；在中平期，调峰设备的出水流量等于调峰水平线，即出水端管道的流量等于进水端管道的流量；在晚高期，调峰设备的出水流量高于调峰水平线，即出水端管道的流量大于进水端管道的流量。
本实施方式的具体控制方法包括以下步骤：
步骤01、通过Q_箱入(即蓄水箱入口的流量)的流量控制和Q_叠出(即叠压管道的流量)的流量控制对Q_来流(即进水端管道的流量)的恒流控制；
步骤02、Q_箱入的流量控制，在夜谷期进水，通过两组数组A[]和B[]进行控制，A[]为入口流量给定值，B[]为入口进水控制时间；
步骤03、Q_叠出的流量控制，整个控制周期出水，通过两组数组C[]和D[]进行控制，C[]为叠压管道流量给定值，D[]为叠压管道控制时间；
步骤04、Q_箱出的流量控制，在早高期和晚高期出水，通过两组数组E[]和F[]进行控制，E[]为出口流量给定值，F[]为出口出水控制时间；
步骤05、通过Q_箱出的流量控制和Q_叠出的流量控制对Q_需求(即出水端管道流量)按照用水需求进行流量控制；
步骤06、如图3所示，本地控制器实时回传控制过程的监控变量信息，从而控制调峰设备工作。其中，监控变量信息包含：出水压力，出水流量，入口流量，水箱液位，阀门开度，泵组频率，功率，监控视频；控制变量信息包含：两组数组A[]和B[]，两组数组C[]和D[]，两组数组E[]和F[]；在控制调峰设备时，入箱流量控制装置3的开度控制完成Q_箱入的流量控制，对第一调压装置4变频控制完成Q_箱出的流量控制，第二调压装置5变频变流完成Q_叠出的流量控制。
步骤07、如图4所示，云端计算平台接收监控变量信息，实时计算是否超压；
步骤08、实际的流量与Q_需求的流量控制有较大偏差，会产生压力差，实际压力与基准压力差称为超压，超压与阈值压力比较计算公式如下：
实际压力-基准压力＜阈值压力
实际压力-基准压力＞阈值压力
其中，基准压力即为最小压力，该压力是用户无法接收的压力。
步骤09、如图5所示，超出阈值压力对Q_需求流量控制量修正，如果超压＜阈值压力，增加Q_需求的流量控制值，增加的量由云端计算平台据泵H-Q曲线(见图6)得出，如果超压＞阈值压力，减少Q_需求的流量控制值，减少的量由云端计算平台据泵H-Q曲线(见图6)得出；
步骤10、超压产生后将超压修正的流量控制值下发至本地控制器，本地控制根据修正后的流量控制值，控制调峰设备工作。
值得一提的是，本实施方式还设有两种备用控制方式，分别为叠出恒压控制方式和箱出恒压控制方式。其中，叠出恒压控制是操作员在获得操作许可的情况下，在本地控制器通过切换压力控制模式操作实现，其在入口压力正常时采用PID控制模式恒压出水；入口压力正常是指设备入口压力传感器检测压力大于市政压力。箱出恒压控制是操作员在获得操作许可的情况下，在本地控制器通过切换压力控制模式操作实现，其在入口压力偏低，且水箱水位高于防抽空限制时，采用PID控制模式恒压出水；入口压力偏低是指设备入口压力传感器检测压力小于市政压力；防抽空限制是指，水箱液位对应第一调压装置4入口高度低于入口高度为抽空，设置一个略高于抽空的液位值作为防抽空限制。
不难发现，本发明通过控制调峰设备进水的速度恒定，使得来流不会对管网的前端压力造成二次波动，另外，采用变频变流方法进行按需供水，相比于原来变频恒压方法，对用户管路压力有一定的稳定，有效的降低管网的漏损。

Claims (2)

1.一种调峰设备运行控制方法，所述方法应用的调峰设备包括设置在进水端管道和出水端管道之间，且并联的蓄水箱和叠压管道，所述蓄水箱的入口设有入箱流量控制装置，出口设有第一调压装置，所述第一调压装置用于控制所述蓄水箱出口的流量；所述叠压管道上设有第二调压装置，所述第二调压装置用于控制所述叠压管道的流量；所述出水端管道上设有流量检测装置和压力检测装置，其特征在于，通过对蓄水箱入口的流量控制和叠压管道的流量控制对进水端管道的流量进行恒流控制；通过对蓄水箱出口的流量控制和叠压管道的流量控制对出水端管道按需求进行流量控制；所述蓄水箱入口在夜谷期进行进水，对蓄水箱入口的流量控制是通过控制入口流量给定值和入口进水控制时间两个控制变量实现的；所述叠压管道整个控制周期都进行出水，对叠压管道的流量控制是通过控制叠压管道流量给定值和叠压管道控制时间两个控制变量实现的；所述蓄水箱出口在早高期和晚高期进行出水，对蓄水箱出口的流量控制是通过控制出口流量给定值和出口出水控制时间两个控制变量实现的；所述对出水端管道按需求进行流量控制是指，在夜谷期出水端管道的流量小于进水端管道的流量，在早高期和晚高期出水端管道的流量大于进水端管道的流量，在中平期出水端管道的流量等于进水端管道的流量。
2.根据权利要求1所述的调峰设备运行控制方法，其特征在于，在控制过程中，对出水端的压力进行实时检测，当出水端的压力与基准压力之差小于阈值压力时，增加出水端管道的流量，增加的量通过第一调压装置和第二调压装置的扬程-流量曲线得到；当出水端的压力与基准压力之差大于阈值压力时，减少出水端管道的流量，减少的量通过第一调压装置和第二调压装置的扬程-流量曲线得到；所述基准压力为最小压力，该最小压力是用户无法接收的压力。
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