大型全調(diào)節(jié)水泵泵站變角優(yōu)化運(yùn)行葉片調(diào)節(jié)頻度確定方法
專利匯可以提供大型全調(diào)節(jié)水泵泵站變角優(yōu)化運(yùn)行葉片調(diào)節(jié)頻度確定方法專利檢索，專利查詢，專利分析的服務(wù)。并且大型全調(diào)節(jié) 水 泵 泵站變 角 優(yōu)化運(yùn)行 葉片 調(diào)節(jié)頻度確定方法，屬于工程系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化節(jié)能領(lǐng)域。考慮泵裝置揚(yáng)程連續(xù)變化、分時電價(jià)等因素，給定變角調(diào)節(jié)頻度，在滿足日抽水量的情況下，以系統(tǒng)日運(yùn)行 費(fèi)用 最少為目標(biāo)，建立數(shù)學(xué)優(yōu)化模型，采用模擬 退火 -粒子群 算法 求解確定系統(tǒng)最優(yōu)運(yùn)行方案，計(jì)算水泵葉片不同調(diào)節(jié)頻度時泵站系統(tǒng)在各運(yùn)行時段內(nèi)的最優(yōu)運(yùn)行方案與總運(yùn)行費(fèi)用，分析葉片調(diào)節(jié)頻度對運(yùn)行費(fèi)用的影響，確定泵站系統(tǒng)合理的葉片調(diào)節(jié)頻度。本 發(fā)明 提出的方法確定的水泵葉片調(diào)節(jié)頻度及其各時段內(nèi)的最優(yōu)運(yùn)行方案，既能保證泵站實(shí)現(xiàn)變角優(yōu)化運(yùn)行的效果，達(dá)到節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用的目的，又能保證水泵葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及其葉片根部密封的可靠耐久性。，下面是大型全調(diào)節(jié)水泵泵站變角優(yōu)化運(yùn)行葉片調(diào)節(jié)頻度確定方法專利的具體信息內(nèi)容。
1.大型全調(diào)節(jié)水泵泵站變角優(yōu)化運(yùn)行葉片調(diào)節(jié)頻度確定方法，其特征是，所述確定方法包括以下步驟：
A.根據(jù)泵站系統(tǒng)各部分能耗，計(jì)算泵站系統(tǒng)輸入功率；
B.根據(jù)泵裝置揚(yáng)程隨時間連續(xù)變化、分時電價(jià)，給定變角調(diào)節(jié)頻度，在滿足日抽水量的情況下，以泵站系統(tǒng)總運(yùn)行費(fèi)用最少為優(yōu)化目標(biāo)，同時滿足泵站系統(tǒng)總抽水量約束、單機(jī)允許流量約束、水泵葉片角度約束和開機(jī)臺數(shù)約束條件，建立數(shù)學(xué)優(yōu)化模型；
C.模型求解方法確定，采用模擬退火-粒子群算法求解確定泵站系統(tǒng)最優(yōu)運(yùn)行方案； （1）變量與適應(yīng)度函數(shù)的確定；
（2）參數(shù)確定；
D.計(jì)算水泵不同葉片調(diào)節(jié)頻度時泵站系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行費(fèi)用，研究葉片調(diào)節(jié)頻度對優(yōu)化運(yùn)行費(fèi)用的影響，根據(jù)運(yùn)行費(fèi)用和葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及其葉片根部密封的可靠耐久性，確定泵站系統(tǒng)適宜的葉片調(diào)節(jié)頻度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型全調(diào)節(jié)水泵泵站變角優(yōu)化運(yùn)行葉片調(diào)節(jié)頻度確定方法，其特征是，步驟A所述泵站系統(tǒng)輸入功率為主電動機(jī)輸入功率、站用電輸入功率、輸電能量損失和變壓器能量損失各項(xiàng)之和，其中，站用電輸入功率、輸電能量損失和變壓器能量損失均與主機(jī)組運(yùn)行工況及開機(jī)臺數(shù)有關(guān)，步驟A所述泵站系統(tǒng)輸入功率為：
式中：ρ為水的密度；g為重力加速度；Q為水泵抽水流量；Hz為泵裝置揚(yáng)程；n為泵站開機(jī)臺數(shù)；ηz為泵裝置效率；ηi為傳動效率；ηd為電動機(jī)效率；Pzd為站用電輸入功率；
ΔPsd為輸電能量損失；ΔPbd為變壓器能量損失。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大型全調(diào)節(jié)水泵泵站變角優(yōu)化運(yùn)行葉片調(diào)節(jié)頻度確定方法，其特征是，步驟B所述數(shù)學(xué)優(yōu)化模型為：
目標(biāo)函數(shù)：
其中：
式中：F為系統(tǒng)總運(yùn)行費(fèi)用；i為時段數(shù)序號；m為時段數(shù)；pi為第i時段單位電價(jià)；Pi為第 i時段系統(tǒng)運(yùn)行功率；ρ為水的密度；g為重力加速度，；Qi為第i時段水泵抽水流量，與泵裝置揚(yáng)程、葉片角度有關(guān)，即Qi=Qi(Hzi，αi)；αi為第i時段水泵葉片角度；Hzi為第i時段泵裝置揚(yáng)程，其值是時刻t的函數(shù)，即Hzi=Hzi(t)；ni為第i時段泵站開機(jī)臺數(shù)；ηzi為第i時段泵裝置效率，ηzi=ηzi(Hzi，αi)；ηci為第i時段傳動效率，直接傳動ηci=1.0；ηdi為第i時段電動機(jī)效率，其值是電動機(jī)荷載系數(shù)βi的函數(shù)，即ηdi=ηdi(βi)；Pzdi為站用電輸入功率，與輔助設(shè)備及照明設(shè)置與運(yùn)行情況有關(guān)；ΔPsdi為輸電能量損失，與機(jī)組運(yùn)行情況和總功率大小有關(guān)；ΔPbdi為變壓器能量損失，與機(jī)組運(yùn)行情況和總功率大小有關(guān)； 約束條件
式中：i為時段數(shù)序號；m為時段數(shù)；ni為第i時段泵站開機(jī)臺數(shù)；Qi為第i時段水泵抽水流量，與泵裝置揚(yáng)程、葉片角度有關(guān)，即Qi=Qi(Hzi，αi)；WT為泵站系統(tǒng)日抽水量；αi為第i時段水泵葉片角度；Qi,min，Qi,max為第i時段單臺機(jī)組所允許的最小、最大抽水流量；αi,min，αi,max為第i時段水泵所允許的最小、最大葉片角度；M為泵站裝機(jī)臺數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型全調(diào)節(jié)水泵泵站變角優(yōu)化運(yùn)行葉片調(diào)節(jié)頻度確定方法，其特征是，步驟C（1）所述變量與適應(yīng)度函數(shù)分別為：
對于同型號機(jī)組，認(rèn)為其裝置性能相同；根據(jù)等功率微增率原理，參與運(yùn)行的同型號機(jī)組運(yùn)行費(fèi)用最省時，運(yùn)行狀態(tài)應(yīng)相同；選擇開機(jī)臺數(shù)和水泵葉片角為變量，同一時段內(nèi)開機(jī)臺數(shù)與水泵葉片角度不變，所以變量個數(shù)是調(diào)節(jié)頻度的2倍；
求解適應(yīng)度函數(shù)，具有以下步驟：
①根據(jù)給定的泵裝置揚(yáng)程日變化曲線，插值或擬合求解任一時刻的泵裝置揚(yáng)程； ②根據(jù)已有的泵裝置性能曲線Q～Hz、Q～ηz，插值或擬合求解任意葉片角度下泵裝置性能曲線；
③計(jì)算某時刻水泵機(jī)組的抽水流量、泵裝置效率、泵裝置揚(yáng)程相關(guān)參數(shù)，得出該時刻泵站系統(tǒng)總功率函數(shù)表達(dá)式；
④將總功率函數(shù)表達(dá)式對時間積分，再乘以電價(jià)，計(jì)算該時段內(nèi)泵站系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用； ⑤將一天所有時段的運(yùn)行費(fèi)用求和，得出泵站系統(tǒng)一天24h的總運(yùn)行費(fèi)用；
本發(fā)明針對求解函數(shù)最小值，因此適應(yīng)度函數(shù)直接選擇所述目標(biāo)函數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大型全調(diào)節(jié)水泵泵站變角優(yōu)化運(yùn)行葉片調(diào)節(jié)頻度確定方法，其特征是，步驟C（2）所述參數(shù)為：
選取初始種群數(shù)為200，最大迭代次數(shù)為500代，學(xué)習(xí)因子c1、c2和慣性權(quán)重w分別按下式計(jì)算：
粒子的最大位置值xmax、最小位置值xmin分別為變量的上、下限，粒子的最大速度vmax取
0.1倍變量取值范圍；模擬退火算法搜索時初始溫度T(0)=-(fmax-fmin)/ln(0.1)，退火速率取0.92，搜索步長取0.01；
式中：c1min、c1max分別為學(xué)習(xí)因子c1的最小值和最大值，c2min、c2max分別為學(xué)習(xí)因子c2的最小值和最大值，取c1max=c2max=2.5，c1min=c2min=0.5；G為當(dāng)前迭代次數(shù)；Gmax為最大迭代次數(shù)；
式中：wmax、wmin為w的最大值和最小值，選為1.5和0.01；f、favg、fmin分別為粒子當(dāng)前的適應(yīng)度函數(shù)值、種群所有粒子的平均值和最小值。
大型全調(diào)節(jié)水泵泵站變角優(yōu)化運(yùn)行葉片調(diào)節(jié)頻度確定方法
技術(shù)領(lǐng)域
背景技術(shù)
發(fā)明內(nèi)容
電價(jià)，元/（kW·h）；Pi為第i時段泵站系統(tǒng)總運(yùn)行功率，kW；ρ為水體密度，kg/m ；g為重力
2 3
加速度，m/s ；Qi為第i時段水泵抽水流量，m/s，與泵裝置揚(yáng)程、葉片角度有關(guān)，即Qi=Qi(Hzi，αi)；αi為第i時段水泵葉片角度，（°）；Hzi為第i時段泵裝置揚(yáng)程，m，其值是時刻t的函數(shù)，即Hzi=Hzi(t)；ni為第i時段泵站開機(jī)臺數(shù)；ηzi為第i時段泵裝置效率，ηzi=ηzi(Hzi，αi)；ηci為第i時段傳動效率，直接傳動ηci=1.0；ηdi為第i時段電動機(jī)效率，其值是電動機(jī)荷載系數(shù)βi的函數(shù)，即ηdi=ηdi(βi)；Pzdi為站用電輸入功率，kW，與輔助設(shè)備及照明等設(shè)置與運(yùn)行情況有關(guān)；ΔPsdi為輸電能量損失，kW，與機(jī)組運(yùn)行情況和總功率大小有關(guān)；
ΔPbdi為變壓器能量損失，kW，與機(jī)組運(yùn)行情況和總功率大小有關(guān)；WT為泵站系統(tǒng)日抽水量，
3 3
m ；Qi,min，Qi,max為第i時段單臺機(jī)組所允許的最小、最大抽水流量，m/s；αi,min，αi,max為第i時段水泵所允許的最小、最大葉片角度，（°）；M為泵站裝機(jī)臺數(shù)。
附圖說明
具體實(shí)施方式
以該泵站系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用最小為優(yōu)化目標(biāo)，計(jì)算不同葉片調(diào)節(jié)頻度時系統(tǒng)運(yùn)行方案與費(fèi)用，確定適宜的水泵葉片調(diào)節(jié)頻度。
分成1個、2個、4個和8個時段，考慮4種日抽水量1600×10m、1800×10m、2000×10m
4 3
和2200×10m，確定泵站系統(tǒng)各個時段內(nèi)水泵開機(jī)臺數(shù)及最優(yōu)葉片角，結(jié)果如表1～4。若表中開機(jī)臺數(shù)為非整數(shù)，實(shí)際運(yùn)行時可將開機(jī)臺數(shù)向上取整，通過減少其中1臺機(jī)組的運(yùn)行時間達(dá)到抽水量的平衡。
| 標(biāo)題 | 發(fā)布/更新時間 | 閱讀量 |
|---|---|---|
| 一種測量重力加速度的教學(xué)儀器 | 2020-05-11 | 923 |
| 一種重力加速度傳感器 | 2020-05-11 | 183 |
| 一種測量重力加速度的方法 | 2020-05-11 | 939 |
| 一種重力加速度傳感器 | 2020-05-11 | 351 |
| 注水延長復(fù)擺擺長測量重力加速度 | 2020-05-12 | 576 |
| 加壓延長復(fù)擺擺長測量重力加速度 | 2020-05-12 | 1034 |
| 一種落體法測重力加速度實(shí)驗(yàn)儀 | 2020-05-12 | 336 |
| 重力加速度感應(yīng)式汽車防盜裝置 | 2020-05-12 | 527 |
| 一種測量重力加速度的實(shí)驗(yàn)裝置 | 2020-05-12 | 511 |
| 一種自由落體重力加速度測量裝置 | 2020-05-13 | 277 |
高效檢索全球?qū)＠?/div>專利匯是專利免費(fèi)檢索,專利查詢,專利分析-國家發(fā)明專利查詢檢索分析平臺，是提供專利分析，專利查詢，專利檢索等數(shù)據(jù)服務(wù)功能的知識產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)服務(wù)商。
我們的產(chǎn)品包含105個國家的1.26億組數(shù)據(jù)，免費(fèi)查、免費(fèi)專利分析。
分析報(bào)告專利匯分析報(bào)告產(chǎn)品可以對行業(yè)情報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理分析，涉及維度包括行業(yè)專利基本狀況分析、地域分析、技術(shù)分析、發(fā)明人分析、申請人分析、專利權(quán)人分析、失效分析、核心專利分析、法律分析、研發(fā)重點(diǎn)分析、企業(yè)專利處境分析、技術(shù)處境分析、專利壽命分析、企業(yè)定位分析、引證分析等超過60個分析角度，系統(tǒng)通過AI智能系統(tǒng)對圖表進(jìn)行解讀，只需1分鐘，一鍵生成行業(yè)專利分析報(bào)告。
