泵站群控系统的节能优化调度研究

在实际泵站运行中需要根据不同要求调节流量扬程,由于泵站中定速泵和调速泵运行组合不合理,导致泵站运行效率低下。针对此问题,提出以泵站总功率最小为目标函数,以供水指标约束、单泵供水能力和调速泵的调速比为约束条件,建立了泵站优化运行数学模型。利用人工蜂群算法确定水泵并联运行的台数、调速泵的调速比及各泵流量的分配,实现泵站的优化运行。以某泵站实际要求进行计算,得出优化运行方案,比较并分析人工蜂群算法和标准遗传算法在泵站优化运行中的适用性。结果表明:人工蜂群算法的计算结果更优,收敛速度更快,计算用时更少,表明该算法在泵站优化运行及相近领域有较高的实用价值。     

滴灌泵站调速工况等效性理论分析

为了探明滴灌加压泵站调速运行条件,分析了滴灌泵站运行特点,并在叶片泵基本方程基础上分析了滴灌泵站装置运行工况与离心泵调速运行工况之间的关系,以及影响调速工况等效性的因素。结果表明,虽然在理论上滴灌泵站调速运行中离心泵运行工况可以无条件等效,但是,实践中滴灌系统过滤装置水头损失升高,使系统装置特性曲线斜率增大,并且还随着水泵调速幅度的增加而增大,不仅使得水泵调速前、后工况效率不相等,还将导致滴灌系统不能正常工作。所以滴灌泵站的调速范围应小于允许的单泵调速运行范围。另外,水泵降速超过一定范围后造成叶轮内速度三角形夹角α2（叶轮出口处叶片的牵连速度与流体绝对速度之间的夹角）增大,叶轮水力条件不再相似,水泵调速前、后的运行工况的效率不再相等。本研究对完善滴灌泵站管理理论有帮助。     

供水泵站优化运行的混沌算法

以机组开机状态为变量,抽水流量和调速泵调速范围为约束条件,泵站总耗能最小为目标,采取直接优化的方法,建立了供水泵站优化运行的数学模型．利用混沌优化技术,通过对定速泵的变量取整以及判断调速泵转速是否在调速范围,形成泵站开机状态变量,对等式约束采取增加惩罚函数、不等式约束通过变量尺度变换和平移办法解决．应用Matlab语言编制优化计算程序,对泵站一天实际运行数据进行优化计算,总消耗功率比经验操作可减少3．67％左右．该方法简单易行,求解精度和可靠性较高,是解决既有定速泵又有调速泵泵站优化运行的有效方法．     

水泵简易调速法——变径调速三角皮带轮

机电排灌站,机泵的合理调速,是泵站节能提高泵站装置效率的有效措施之一。在目前泵站技改中,机泵的合理调速,调节水泵最佳运行工况,已引起了普遍的重视。近几年来,我县对水泵调速方法,设计研制了变径调速三角皮带轮。在1984年11月     

泵站离心式机组并联调速运行特性分析

针对泵站系统变流量时泵站并联机组调速运行工况点难以确定的问题，分析了相同型号、相同管路布置时多泵并联的运行特性。在此基础上，通过简化管路约束，应用离心泵性能特性和流体机械相似原理对泵站多泵并联工作机组的运行特点进行了分析和研究，建立以系统流量为约束条件下的调速特性数学模型，讨论了多泵并联系统调速时的系统性能，并给出并联调速机组单泵调速情况下的工况点计算方法。     

南水北调二级坝泵站水泵调速必要性研究

根据扬程计算、扬程分布时段和分布比例的统计分析,以及泵站所处位置及运行特点,经论证认为,二级坝泵站水泵调速运行是十分必要的.调速后,可以显著提高水泵运行效率,改善运行的稳定性、安全性、气蚀性能,9年左右即可收回设备投资.     

南水北调二给坝泵站水泵调速必要

根据扬程计算、扬程颁布时段和分布比例的统计分析，以及泵站所处位置及运行特点，经论证论为，二级坝泵站水泵调速运行是十分必要的。调速后，可以显著提高水泵运行效率，改善运行的稳定性、安全性、气蚀性能，9年左右即可收回设备投资。     

商港泵站1—3号机组变频调速效益分析

根据高港泵站长江侧抽排、抽引季节的潮位变化情况，测定泵站运行扬程，分析１～３号半调节机组调速运行的效益。结果表明，采用频调速经济上是可行的，并可增大排涝流量近８ｍ＾３／ｓ。     

并联水泵单调速优化运行研究

利用最小二乘法对水泵性能曲线进行二次拟合,根据等扬程流量叠加原理建立了水泵并联运行曲线方程.对不同型号水泵配置的单调速泵站,通过建立的水泵并联调速运行方程和泵站的年供水规律,计算得到各供水指标下调速泵的调速比,可以实现完全通过改变水泵的特性来达到工况点改变的目的.     

混沌优化算法在泵站经济运行中的应用

将混沌优化算法应用在调速泵站经济运行中,获得了与动态规划法相同的结果,提高了运行速度。该方法简单易行,求解精度和可靠性较高,是解决泵站优化运行问题的有效方法。     

灌排泵站变频调速适用性及经济性分析

文中通过对灌排泵站采用变频调速的适用性及经济性进行分析，提出目前灌排泵站采用变频调速并非具有广泛适用性，该调节方式仅在一定适用范围内具有经济合理性，此观点对灌排泵站选择调节方式具有一定借鉴意义。     

排水泵站变频节能的工程实践和机理初探

简要介绍了通用变频器的概况以及水泵的变频控制技术；分析了供水泵站和排水泵站水泵变频运行的必要性以及排水泵站变频节能的基本原理．通过对宁波市3座城市排水泵站的变频工程实践，对变频控制在污水泵上的应用作了初步研究．这3座泵站均为污水泵站，扬程有一定的富余量；对不同频率下的排水单耗数据测试显示：在非汛期，变频控制用于排水泵站有25％～35％的节电率，而年综合节电率在20％以上．     

南水北调东线泵站变速运行模式的适应性

以南水北调东线工程源头泵站江都四站为例,通过单机组优化运行（叶片全调节、变频变速）数学模型的求解、分析可知,在南水北调东线源头泵站扬程变幅（日均扬程7.8~3.8 m,潮差1.2 m）范围内,不管是否实行峰谷电价,泵站叶片全调节优化运行是较为合适的运行模式;变频变速运行仅在扬程低于5.0 m、非满负荷运行时优于叶片全调节;在满负荷工作时,泵站变频变速与定角恒速运行相比,变频变速优化运行带来的效益不足以抵消变频装置的耗损.同时,从泵装置运行的机理出发,证明了大型提水泵站只有在一次调水过程中的扬程变幅足够大时,变频变速优化运行才能产生效益的论点.该成果可为南水北调东线大型泵站的改造、优化运行提供理论依据.     

加快推进广西中小型灌溉排水泵站建设的对策和建议

针对广西中小型灌溉排水泵站现状,分析了广西中小型灌溉排水泵站建设及管理中存在的主要问题,从更新改造措施、资金筹措、建设管理体制、运行管理体制等方面提出对策和建议,以加快推进广西中小型灌溉排水泵站建设。     

排涝泵站立式轴流泵装置模型试验

针对排涝泵站改造工程的需要,开展了立式轴流泵装置模型试验研究,轴流泵装置模型由比转速700的水力模型、肘形进水流道和直管式出水流道组成,获得了模型泵和原型泵装置的能量和汽蚀特性曲线以及飞逸转速特性．在叶轮叶片转角为～4。时,泵装置模型最高效率为76．21％,扬程为6．39m,流量为0．298m3／s;对应的原型泵装置设计工况点扬程6．00m,效率为83．87％．流量为25．9m3／s,满足设计流量的要求;在最高扬程下,轴功率小于2300kW．所选用的水力模型性能满足泵站的实际运行要求,经过优化的直管式出水流道保证了泵装置高效稳定运行．     

15°斜轴泵装置特性试验

结合广东省惠州市文头岭大型排涝泵站,对经过CFD数值模拟优化后的斜式进水与斜式出水流道匹配组成的15°斜轴模型泵装置进行了能量试验、汽蚀试验和飞逸特性试验研究．通过特性试验研究得出了模型及原型装置的能量特性曲线、3个不同叶片角度下特征扬程的临界汽蚀余量及0°叶片角下最大装置扬程的飞逸转速．试验结果表明,该泵装置最高效率随叶片角度减小而增大,叶片角-4°时的最高效率可达80％左右,泵站进、出水流道型线设计合理,汽蚀性能优良,飞逸转速安全,15°斜轴泵装置性能优越．提出的斜轴泵装置对同类低扬程泵站水力优化设计具有重要的参考价值．     

SiC机械密封环表面微织构激光加工工艺

采用声光调Q二极管泵浦Nd:YAG激光器, 利用“单脉冲同点间隔多次”激光加工工艺, 对碳化硅机械密封试样端面进行激光表面微织构的加工工艺试验研究．采用Wyko NT1100表面形貌三维测量仪测量了微织构的几何形貌参数,分析了泵浦电流、脉冲重复频率、脉冲重复次数和扫描速度等激光加工工艺参数对微凹腔和微凹槽织构的几何形貌参数与加工质量的影响. 结果表明, 泵浦电流和脉冲重复次数对微凹腔的几何形貌参数与加工质量影响较大,而重复频率的影响则相对较小;泵浦电流、扫描速度和重复频率对微凹槽的加工质量均有较大影响. 通过优化激光加工工艺参数组合, 可以加工出较优的微观几何形貌. 加工微凹腔较优的工艺参数范围:泵浦电流为14～16 A,脉冲重复次数为1~10次; 加工微凹槽的较优工艺参数范围:泵浦电流为14～16 A,重复频率为1 500～2 500 Hz,扫描速度为8～25 mm／s.     

慎江泵站特低扬程大流量竖井贯流泵装置外特性试验研究

[目的]检验特低扬程大流量泵站中竖井贯流泵装置的水力性能,了解泵站的真实运行情况.[方法]采用模型试验的方法,研究了慎江泵站竖井贯流泵装置的外特性,并分析数据提出了改进方案.[结果]泵装置的最高效率出现在叶片角0°工况,可达77.57％,此时泵装置流量为220.5 L/s,扬程为1.95 m.在试验扬程范围内,慎江泵站...     

基于动态规划逐次逼近法的江都四站变速优化

建立了考虑峰谷电价、长江潮汐变化的南水北调泵站站内多机组变速优化运行模型：在水泵设计叶片安放角不变的情况下,以站内机组耗电费用最少为目标函数,时段为阶段变量,水泵转速、开机机组台教为决策变量,日抽水量为约束条件。针对该复杂非线性规划模型,首次采用动态规划逐次逼近法进行求解,并以江都四站为例,对站内多机组变速与定桨恒速运...     

洞庭湖区城西垸排涝泵站出水池设计运行水位确定方法商榷

按照《泵站设计规范》（GB50265-2010）的要求,排水泵站出水池设计运行水位应取承泄区5a～10a一遇洪水的排水时段平均水位。本文根据对洞庭湖区城西垸水文气象特征、雨洪遭遇和排涝工程现状等具体条件的分析研究,得出城西垸排涝泵站出水池设计运行水位宜采用泵站所在地10a一遇历年最大3日暴雨相应3日平均水位并参考泵站所在地警戒水位的结论,对于洞庭湖及类似地区排涝泵站规划设计和运行调度方案的确定具有指导和借鉴意义。