CN114396385A - 一种基于泵站运行的调度控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于泵站运行的调度控制方法，包括获取泵组的基本信息，以及各项实时运行数据；构建机组优化运行模型，用于对过闸流量分析判断是否调节泵组，并上传调节信息；获取泵站的优化运行目标，根据优化运行目标调整泵组的叶片角度；根据机组优化运行模型的理论数据与实际运行数据进行对比后，优化机组优化运行模型，并动态调整叶片角度，得到最优叶片角度；依据优化后的优化运行模型的优化方案进行运行，并不断调整，得到最终的优化运行模式。本发明通过采集初期泵组的基本信息和实时运行数据，构建机组优化运行模型，以优化运行目标为条件进行叶片角度的动态调整，并记录数据。同时对比数据进行分析优化，达到泵站的最优调度控制。

Description

一种基于泵站运行的调度控制方法
技术领域
本发明涉及泵站运行调度控制技术领域，特别涉及一种基于泵站运行的调度控制方法。
背景技术
在新时代下，泵站建设事业已拥有全新的面貌。在新形势下，随着不同地区各个领域的发展，泵站已有的运行状态已经无法满足各方面的客观需求，需要进行优化调整。以此，使泵站处于更加高效、安全的运行中，更好地为不同行业发展提供服务。实现能耗最低或功率最高等情况，从而产生新的泵站运行模式。
现有技术的不足之处在于，无法根据对目前的泵组进行泵站运行模式的实时更新。会导致泵站的运行效率低下，成本增加，以及对泵站运行控制的不及时。
发明内容
本发明的目的克服现有技术存在的不足，为实现以上目的，采用一种基于泵站运行的调度控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
一种基于泵站运行的调度控制方法，包括：
获取泵组的基本信息，以及各项实时运行数据；
构建机组优化运行模型，用于对过闸流量分析判断是否调节泵组，并上传调节信息；
获取泵站的优化运行目标，结合泵组叶片角度情况，保持额定转速、扬程等，依次整泵组的叶片角度；
根据机组优化运行模型的理论数据与实际运行数据进行对比后，优化机组优化运行模型，得到最优叶片角度；
依据优化后的优化运行模型的优化方案进行运行，结合时段电费价格并不断调整，得到最终的优化运行模式。
作为本发明的进一步的方案：所述获取泵组的基本信息，以及各项实时运行数据的具体步骤包括：
获取泵组运行的历史泵组的基本信息，所述基本信息包括水泵性能曲线、额定功率、扬程，转速以及流量；
通过泵组的监测设备获取泵组的各项实时运行数据，所述实时运行数据包括泵组扬程、实时流量、叶片角度，转速以及实时功率。
作为本发明的进一步的方案：构建机组优化运行模型，以能源单耗低为优化运行目标推导泵组叶片角度的具体步骤包括：
根据机组运行效率的的计算模型，推导以能源单耗低为优化运行目标的叶片角度，所述机组运行效率的的计算公式为：
η＝{(ρ*g*Q*H)/(3600*P)*100％；
式中，η为机组效率，ρ为水的密度，g为重力加速度，Q为流量，H为扬程，P为输入功率；
在额定转速条件下，不同叶片角条件下得到确定的水泵机组H-Q、η-Q性能曲线拟合表达式，在叶片安放角不变的条件下，在一定的转速变化范围内，可认为水泵的流量、扬程和功率符合比例率，且相似工况点效率不变；
由此可得出在一定叶片角条件下，根据额定转速ne流量Qe(ne)和装置扬程He(ne)，得到任意转速ni条件下装置扬程Hi(ni)、流量Qi(ni)和对应装置效率ηzi(ni)；
Figure BDA0003424476360000021
Figure BDA0003424476360000022
在各时段时均扬程、机组可能的开机流量、效率确定的条件下，采用常规一维动态规划方法即可对模型装置进行求解，即获得效率与转速的比值。
作为本发明的进一步的方案：利用水泵性能曲线构建原始的优化运行模型，通过预设周期的稳定运行获取大量的历史数据并进行过滤处理后，进行数据拟合，得到数据拟合曲线对原始的优化运行模型的系数进行率定。
作为本发明的进一步的方案：根据泵组的运行拟合曲线，动态调整叶片角度，获取最优的叶片运行角度，并形成泵组叶片角度与功率、能耗的对应关系。
作为本发明的进一步的方案：根据获取的优化运行模型的优化方案，依据预设时间为一个周期进行周期性运行，通过周期性运行调整叶片角度进行优化，动态调整机组运行效率。
与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：
通过采用上述的技术方案，利用原始的泵组基本信息，以及实时运行的各项数据，同时结合构建的机组优化运行模型。并以能源单耗低为优化运行目标获取叶片角度与拟合出的运行关系进行模型调整，并记录相应数据。根据对比理论数据与实际数据，进行模型的分析优化，根据优化的参数及模型，进行动态调节叶片角度，得到模型最优数据，并不断优化模型持续适应当前泵组运行情况。从而达到对泵站的运行状态的最优化调整，使得泵站运行效率最高，以及降低运行成本。
附图说明
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述：
图1为本申请公开的一些实施例的调度控制方法的步骤示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，本发明实施例中，一种基于泵站运行的调度控制方法，包括：
S1、获取泵组的基本信息，以及各项实时运行数据，具体步骤包括：
获取泵组运行的历史泵组的基本信息，本实施例中通过从而原始泵组厂商获取数据，所述基本信息包括水泵性能曲线、额定功率、扬程，转速以及流量、转速等；
同时，通过在泵组设置硬件监测设备获取泵组的各项实时运行数据，所述实时运行数据包括泵组扬程、实时流量、叶片角度，转速以及实时功率。
S2、构建机组优化运行模型，用于对过闸流量分析判断是否调节泵组，并上传调节信息；
具体实施步骤中，通过构建机组优化运行模型，本实施例中通过预设监控系统，从当前监控系统实时获取水泵轴功率、水位扬程、实时流量、叶片角度、转速等相关数据，以能源单耗低为优化运行目标推导泵组叶片角度的具体步骤包括：
根据机组运行效率的的计算模型，推导以能源单耗低为优化运行目标的叶片角度，所述机组运行效率的的计算公式为：
η＝{(ρ*g*Q*H)/(3600*P)*100％；
式中，η为机组效率，ρ为水的密度，g为重力加速度，Q为流量，H为扬程，P为输入功率；
在额定转速条件下，不同叶片角条件下得到确定的水泵机组H-Q、η-Q性能曲线拟合表达式，在叶片安放角不变的条件下，在一定的转速变化范围内，可认为水泵的流量、扬程和功率符合比例率，且相似工况点效率不变；
由此可得出在一定叶片角条件下，根据额定转速ne流量Qe(ne)和装置扬程He(ne)，得到任意转速ni条件下装置扬程Hi(ni)、流量Qi(ni)和对应装置效率ηzi(ni)；
Figure BDA0003424476360000041
Figure BDA0003424476360000042
在各时段时均扬程、机组可能的开机流量、效率确定的条件下，采用常规一维动态规划方法即可对模型装置进行求解，即获得效率与转速的比值。
根据采集的泵组数据，进行数据模型分析，结合泵组效率和流量、扬程的关系，倒推泵组运行的叶片角度。结合泵站的整体运行情况，根据自动调节触发条件，结合计算机监控系统，实现叶片角度根据相应的关系进行动态变化调整，以此实现流量最大或者能耗最低。
对于机组运行流量最大目标，可直接根据当前已运行机组的叶片调节机构的最大角度自动进行调节来达到；
叶片角度的调整以阶段性时间进行统一计算，以此实现泵站的能耗最低或者效率最大等情况。通过调整叶片角度和扬程的关系，降低扬程，提升泵组的能耗数据。结合泵组的运行曲线，实现泵组的最低能耗运行。
S3、获取泵站的优化运行目标，结合泵组叶片角度情况，保持额定转速、扬程等，依次整泵组的叶片角度；
具体实施步骤中，利用水泵性能曲线构建原始的优化运行模型，通过预设周期的稳定运行获取大量的历史数据并进行过滤处理后，进行数据拟合，得到数据拟合曲线对原始的优化运行模型的系数进行率定。
本实施例中，初期优化运行模型使用的是水泵厂家提供的水泵性能曲线来建立优化分析模型，当经过一定周期的稳定运行后，获取到足够的历史数据时，可通过对此历史数据进行过滤处理，可通过数据拟合，对原优化分析模型的系数进行率定，进一步提高优化精度。
S4、根据机组优化运行模型的理论数据与实际运行数据进行对比后，优化机组优化运行模型，得到最优叶片角度；
具体实施步骤中，根据泵组的运行拟合曲线，动态调整叶片角度，获取最优的叶片运行角度，并形成泵组叶片角度与功率、能耗的对应关系。
具体的，调整模型参数，使其尽量贴近本次泵组的运行曲线，动态调整叶片角度，获取最优的叶片运行角，尽量符合运行目标。根据不同的叶片角度，构建演算曲线，形成泵组叶片角与功率、能耗的对应关系，提醒调整。
S5、依据优化后的优化运行模型的优化方案进行运行，结合时段电费价格并不断调整，得到最终的优化运行模式。
具体实施步骤中，根据获取的优化运行模型的优化方案，依据预设时间为一个周期进行周期性运行，通过周期性运行调整叶片角度进行优化，动态调整机组运行效率。
具体的，优化模型运行方案，获得目标最优运行方式，沿用次运行方式，并在后续运行中不断细化调整，形成最终的优化运行模式。按照t个小时为一个周期，以周期进行分期运行，每个周期根据运行情况进行总结，并调整叶片角度进行优化，动态调整泵组运行效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于泵站运行的调度控制方法，其特征在于，包括：
获取泵组的基本信息，以及各项实时运行数据；
构建机组优化运行模型，用于对过闸流量分析判断是否调节泵组，并上传调节信息；
获取泵站的优化运行目标，结合泵组叶片角度情况，保持额定转速、扬程等，依次整泵组的叶片角度；
根据机组优化运行模型的理论数据与实际运行数据进行对比后，优化机组优化运行模型，得到最优叶片角度；
依据优化后的优化运行模型的优化方案进行运行，结合时段电费价格并不断调整，得到最终的优化运行模式。
2.根据权利要求1所述一种基于泵站运行的调度控制方法，其特征在于，所述获取泵组的基本信息，以及各项实时运行数据的具体步骤包括：
获取泵组运行的历史泵组的基本信息，所述基本信息包括水泵性能曲线、额定功率、扬程，转速以及流量；
通过泵组的监测设备获取泵组的各项实时运行数据，所述实时运行数据包括泵组扬程、实时流量、叶片角度，转速以及实时功率。
3.根据权利要求1所述一种基于泵站运行的调度控制方法，其特征在于，构建机组优化运行模型，以能源单耗低为优化运行目标推导泵组叶片角度的具体步骤包括：
根据机组运行效率的的计算模型，推导以能源单耗低为优化运行目标的叶片角度，所述机组运行效率的的计算公式为：
η＝{(ρ*g*Q*H)/(3600*P)}*100％；
式中，η为机组效率，ρ为水的密度，g为重力加速度，Q为流量，H为扬程，P为输入功率；
在额定转速条件下，不同叶片角条件下得到确定的水泵机组H-Q、η-Q性能曲线拟合表达式，在叶片安放角不变的条件下，在一定的转速变化范围内，可认为水泵的流量、扬程和功率符合比例率，且相似工况点效率不变；
由此可得出在一定叶片角条件下，根据额定转速ne流量Qe(ne)和装置扬程He(ne)，得到任意转速ni条件下装置扬程Hi(ni)、流量Qi(ni)和对应装置效率ηzi(ni)；
Figure FDA0003424476350000021
Figure FDA0003424476350000022
在各时段时均扬程、机组可能的开机流量、效率确定的条件下，采用常规一维动态规划方法即可对模型装置进行求解，即获得效率与转速的比值。
4.根据权利要求1所述一种基于泵站运行的调度控制方法，其特征在于，利用水泵性能曲线构建原始的优化运行模型，通过预设周期的稳定运行获取大量的历史数据并进行过滤处理后，进行数据拟合，得到数据拟合曲线对原始的优化运行模型的系数进行率定。
5.根据权利要求1所述一种基于泵站运行的调度控制方法，其特征在于，根据泵组的运行拟合曲线，动态调整叶片角度，获取最优的叶片运行角度，并形成泵组叶片角度与功率、能耗的对应关系。
6.根据权利要求1所述一种基于泵站运行的调度控制方法，其特征在于，根据获取的优化运行模型的优化方案，依据预设时间为一个周期进行周期性运行，通过周期性运行调整叶片角度进行优化，动态调整机组运行效率。
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