專利名稱：恒壓離散變流量的集群型水泵配置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及供水系統(tǒng)的恒壓離散變流量的集群型水泵配置方法。
背景技術(shù)：
工礦企業(yè)用水量通常是逐年、逐月、逐日、逐時地變化，然而大部分企業(yè)供水系統(tǒng)往往采用滿足最大流量需求的供水方式進行供水，經(jīng)常出現(xiàn)供水過剩的跑水現(xiàn)象，這樣不僅造成水資源與動力的浪費，同時管道中水頭損失與用水量大小有關(guān)，泵效率大大降低，往往又造成電能的很大浪費。針對復(fù)雜給排水系統(tǒng)，相關(guān)文獻已經(jīng)公開了由多臺水泵與多臺變頻器組成的群控水泵系統(tǒng)，泵組投切方式根據(jù)用水需求實現(xiàn)位式控制，流量可以通過變頻實現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)，一定程度上解決水資源浪費問題、提高了系統(tǒng)效率，但還存在如下問題 (1)整個系統(tǒng)配置變頻器較多，變頻器價格高，一次性投資大，整個系統(tǒng)性價比低；(2)設(shè)備較多，控制復(fù)雜，可靠性降低；(3)采用同型號的泵并聯(lián)工作方式，無法做到大小兼顧、靈活調(diào)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有群控水泵系統(tǒng)的配置方案存在的上述問題，提供一種根據(jù)工況企業(yè)用水量離散變化規(guī)律而合理配置水泵臺數(shù)及額定流量的恒壓離散變流量的集群型水泵配置方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種恒壓離散變流量的集群型水泵系統(tǒng)的水泵配置方法，其特殊之處是
1)確定離散的流量工況變化規(guī)律
按流量從小到大排布，離散流量工況及相應(yīng)概率分別表示為 (Q1，P1)、(Q2，P2)、(Q3，P3)…(Q7，P7)
Q表示流量，單位m3/小時，Ql< Q2〈…< Q7，P表示相應(yīng)流量出現(xiàn)的概率，Pl+ P2+… P7 =1 ；通過上面的表達式表達出大于3種而小于等于7種離散流量工況變化的變化規(guī)律 當(dāng)Pl P7都不等于零時，表示7種離散流量工況；當(dāng)Pl P7有3個為零時，表示為4種離散流量工況；其它情況依次類推；
2)設(shè)定三種型號水泵的最優(yōu)流量
按照額定流量從小到大排布，三種型號水泵的最優(yōu)流量分別為Qa、Qb, Qc,且滿足Qa< Qb< Qc，如果恒壓一定揚程下每臺水泵在運行過程中都保證以其最優(yōu)流量輸出，三種型號水泵的不同組合產(chǎn)生如下7種流量工況Qa、Qb、Qa+Qb、Qc、Qa+Qc、Qb+Qc、Qa+Qb+Qc，并滿足如下關(guān)系
Qa<Qb<Qa+Qb<Qc<Qa+Qc<Qb+Qc<Qa+Qb+Qc ；
3)根據(jù)不同離散流量需求啟動相應(yīng)的水泵組合
流量工況為Ql時，啟動a泵，實際流量為Qa ；流量工況為Q2時，啟動b泵，實際流量為 Qb ；流量工況為Q3時，啟動a、b泵，實際流量為Qa+Qb ；流量工況為Q4時，啟動c泵，實際流量為Qc ；流量工況為Q5時，啟動a、c泵，實際流量為Qa+Qc ；流量工況為Q6時，啟動b、c 泵，實際流量為Qb+Qc ；流量工況為Q7時，啟動a、b、c泵，實際流量為Qa+Qb+Qc ；
4)按總供水誤差最小原則設(shè)定最優(yōu)性能指標(biāo)
權(quán)利要求
1. 一種恒壓離散變流量的集群型水泵系統(tǒng)的水泵配置方法，其特征是.1)確定離散的流量工況變化規(guī)律按流量從小到大排布，離散流量工況及相應(yīng)概率分別表示為(Q1，P1)、(Q2，P2)、(Q3，P3)…(Q7，P7)Q表示流量，單位m3/小時，Ql< Q2〈…< Q7，P表示相應(yīng)流量出現(xiàn)的概率，Pl+ P2+… P7 =1 ；通過上面的表達式表達出大于3種而小于等于7種離散流量工況變化的變化規(guī)律 當(dāng)Pl P7都不等于零時，表示7種離散流量工況；當(dāng)Pl P7有3個為零時，表示為4種離散流量工況；其它情況依次類推；.2)設(shè)定三種型號水泵的最優(yōu)流量按照額定流量從小到大排布，三種型號水泵的最優(yōu)流量分別為Qa、Qb, Qc,且滿足Qa< Qb< Qc，如果恒壓一定揚程下每臺水泵在運行過程中都保證以其最優(yōu)流量輸出，三種型號水泵的不同組合產(chǎn)生如下7種流量工況Qa、Qb、Qa+Qb、Qc、Qa+Qc、Qb+Qc、Qa+Qb+Qc，并滿足如下關(guān)系Qa<Qb<Qa+Qb<Qc<Qa+Qc<Qb+Qc<Qa+Qb+Qc ；.3)根據(jù)不同離散流量需求啟動相應(yīng)的水泵組合流量工況為Ql時，啟動a泵，實際流量為Qa ；流量工況為Q2時，啟動b泵，實際流量為 Qb ；流量工況為Q3時，啟動a、b泵，實際流量為Qa+Qb ；流量工況為Q4時，啟動c泵，實際流量為Qc ；流量工況為Q5時，啟動a、c泵，實際流量為Qa+Qc ；流量工況為Q6時，啟動b、c 泵，實際流量為Qb+Qc ；流量工況為Q7時，啟動a、b、c泵，實際流量為Qa+Qb+Qc ；.4)按總供水誤差最小原則設(shè)定最優(yōu)性能指標(biāo)
全文摘要
一種恒壓離散變流量的集群型水泵系統(tǒng)的水泵配置方法，步驟是1)確定離散的流量工況變化規(guī)律；2)設(shè)定三種型號水泵的最優(yōu)流量；3)根據(jù)不同離散流量需求啟動相應(yīng)的水泵組合；4)按總供水誤差最小原則設(shè)定最優(yōu)性能指標(biāo)；5)非線性優(yōu)化問題求解待定的三種型號水泵最優(yōu)流量；6)根據(jù)最優(yōu)流量值配置水泵；7)組建恒壓離散變流量的高效集群水泵系統(tǒng)，將三臺水泵與三臺電動機和三個控制閥相連；配置PLC控制單元、全壓母線、三臺軟起動器和三臺交流接觸器。優(yōu)點是本發(fā)明可以滿足七種流量工況變化要求，額定供水量與實際需求量偏差小，水泵可以在高效區(qū)段運行，節(jié)能效果好，整個系統(tǒng)無需調(diào)節(jié)裝置及變頻器，一次性投資少，整個系統(tǒng)性價比高，設(shè)備少，可靠性高，可以做到大小兼顧、靈活調(diào)度，實現(xiàn)最經(jīng)濟的配置。
文檔編號E03B5/00GK102535583SQ201110397700
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者丁碩, 于忠黨, 于震, 巫慶輝, 楊有林 申請人:渤海大學(xué)