基于时空组合动态规划的分解协调模型在并联站群优化中的运用

并联站群叶片全调节变频变速组合优化属于多单元、多机组、多时段、多决策变量复杂非线性系统优化问题,本文引入基于时空组合动态规划的分解协调模型,即协调层以空间各子系统为阶段,提水总量为状态变量,各阶段水量分配系数为决策变量,采用动态规划法进行各子系统间的总体水量协调;分解层各子系统以时间为阶段,各阶段开机台数、叶片角度及转速为决策变量,分配水量为状态变量,采用动态规划逐次渐近法确定最优开机台数及运行方式。通过在江都站并联站群组合优化中的应用,确定了各站各时段开机台数、叶片安放角度及机组转速的最优组合方案,实现了系统运行机组耗电费用最小时的优化调度过程,表明了方法采用的可行性。     

江都站不同型号机组叶片全调节优化运行效果分析

以单机组运行耗电费用最小为目标函数,采用动态规划法,对江都站不同型号机组、不同日平均扬程、不同运行负荷组合生成的45种方案,分别按考虑分时电价与不考虑分时电价,进行叶片全调节（变角）优化计算,同时进行相应的常规运行计算,最后以单位提水费用作为分析指标,对不同型号机组变角优化运行效果进行比较分析,其结论为考虑分时电价、长江潮位影响等因素的站群变角优化研究提供决策依据,同时为大中型泵站改造与经济运行提供参考。     

宝应泵站水泵装置模型验收试验

介绍南水北调东线一期工程中宝应泵站水泵装置模型验收试验的内容及试验结果，得出了装置试验结果符合合同要求的结论。同时，根据该试验验收过程提出了南水北调工程中泵站装置验收需要考虑的若干建议，供其它类似泵试验验收参考。     

大型立式轴流泵站起动过渡过程研究

本文从水量平衡及水泵机组力矩方程出发，建立起水泵从起动到同步的微分方程式。在计算过程中，比较完整地考虑了各种阻力矩对起动过程的影响，同时重点考察了平直管出水流道，具有快速闸门带小拍门断流装置形式的起动效果。最后，通过对计算结果的分析及运行方案对比，判断机组能否顺利牵入同步和扬水，最终进入稳定工况运行，从而为泵站的设计及运行提出科学合理的建议。     

移动最小二乘法在水泵性能曲线拟合中的应用

介绍了移动最小二乘法原理,并运用于拟合水泵装置性能曲线,通过实例与普通最小二乘法进行对比,误差约为普通最小二乘法的1/10,表明移动最小二乘法用于水泵性能曲线拟合精度较高,尤其在轴流泵不稳定的马鞍区,对水泵全特性曲线拟合和过渡过程研究具有重要意义。     

变频调速灯泡贯流泵装置结构开发与优化

针对南水北调工程江苏段和山东段低扬程泵站的具体特点,开发了新型结构的灯泡贯流泵机组,并采用变频调速装置进行工况调节.根据使用常规电动机和永磁电动机两种设计方案,进行了灯泡体尺寸和出水流道型线优化设计,利用商用软件CFX对贯流泵装置内部流场开展内部流动数值分析和性能预测.数值计算和模型装置试验结果表明,合理增加流道外壳直径和减小电动机外径,都能有效提高贯流泵装置效率,不同特征扬程下效率提高0.5～3.7%.     

工况调节与传动方式对贯流泵结构和装置性能的影响

对不同工况调节和传动方式的贯流泵机组结构型式和性能进行了比较。运用计算流体力学,对采用相同水泵模型而工况调节方式不同的3套灯泡贯流泵装置进行数值模拟,评价不同工况调节方式对贯流泵装置性能的影响。计算结果表明,由于机组结构型式不同,在进水流道中安装变角调节机构的水泵装置,取得较低的装置效率,其中较长的进水流道和调节装置对水流的阻碍,降低水泵装置效率1.0～1.5%左右。采用变速调节机构的水泵装置能取得较高的装置效率,部分原因是进水流道较短,部分原因是装置结构型式不同。变频调节机构消耗的功率约占电机输入功率的3～4%,变频调节提高的装置效率,可能抵消不了这部分功率损耗。     

不同型式贯流式水泵特点及在南水北调工程的应用

分析了不同结构型式贯流式水泵的结构特点、水力性能和经济指标,指出在特低扬程的泵站可以采用轴伸贯流式、竖井贯流式和灯泡贯流式等多种结构型式,其关键在于必须解决水导支承的材料和润滑方式以及齿轮箱的使用寿命和噪声等问题,为南水北调工程泵站的泵型选择提出了建议.     

方箱式双向进水流道的优化水力设计

采用直接求解雷诺平均N－S方程和标准k－ε紊流方程组的方法，模拟了方箱式双向进水流道内的流动。提出了泵站进水流道优化水力计算的目标函数。对具有不同几何线型的双向进水流道进行了比较性优化计算，求得了方箱式双向进水流道的水力设计准则。理论计算与模型试验结果较为一致。