泵站动态规划优化模型的全局敏感性分析方法及应用

为深入探究泵站实际运行特征,识别敏感参数,为泵站运行提供技术支撑,以龙门泵站为例,基于拉丁超立方抽样技术对各个参数进行抽样,基于方差的Sobol指数法、互信息法分别分析了泵站优化调度模型的全局敏感性分析。结果表明,瞬时流量为对泵站优化模型最敏感的参数,即瞬时流量对泵站最小能耗影响最大;瞬时流量与其他参数存在较强的交互效应,在构建相关优化模型及对模型进行率定过程中需优先考虑;Sobol法和互信息法均适用于多变量非单调非线性模型,且对参数的概率分布无特殊要求,能够准确定量地识别参数的敏感性。研究成果可为泵站优化模型精确建模及高效率定提供指导。     

660 MW超超临界开式循环火电机组冷端综合优化

在“双碳”背景下,提高低负荷工况下汽轮机冷端运行的经济性愈发重要。本文以陈家港电厂660 MW机组的冷端系统为研究对象,建立了循环水泵变工况计算模型,实现循泵泵组-凝汽器-汽轮机组的耦合计算。以实际循环水参数和运行负荷为变量,通过建模分析,开展了循环水泵泵组工频与变频运行对比、机组冷端综合优化等研究。结果表明,潮汐对循泵功率的影响不大,但对循环水流量的影响较大,同一天的最大差异接近5 000 t/h;循泵变频的最大节能率超过45%。当环境温度约低于22℃时,可以通过调整循环水流量降低煤耗率;环境温度越低,煤耗率收益越大,平均煤耗率可降低2.8 g/kWh以上。     

基于BP神经网络与改进遗传算法的泵站优化调度

通常泵组件的调节主要依靠工程师经验,难以保证水泵在所有时段内均高效运行,易造成能源浪费,对此提出了以效率模型为依据的泵站优化调度方法。为减小误差,使用泵站实际运行数据基于BP神经网络训练水泵特性。在此基础上,利用训练后的数据初始化种群,以泵站效率之和最小为目标,建立泵站优化调度数学模型,设定水量、压力和高效区等约束条件,采用改进的遗传算法求解水泵组合方案及各泵运行参数。结果表明,改进遗传算法对泵站调度的优化效果明显,可适用于泵站的优化节能运行。研究成果为泵站优化调度运行提供了一种新方法。     

一次泵变频调速变流量系统的节能优化

以一定制冷量时的冷却水泵、冷冻水泵和冷水机组总能耗最小为最优化目标，选取冷却水流量率、冷冻水出口温度和冷冻水流量率为优化参数，建立了一次泵变频调速变流量系统总能耗的优化模型，并利用MATLAB（Matrix laboratory）为平台编制了数学模型解算程序。以一负荷率为80％的实际制冷系统为例进行分析，结果表明，当负荷减少时，合理减少水泵流量、降低水泵能耗可以使空调系统的运行费用大大降低。     

一次泵变频调速变流量系统的节能优化

以一定制冷量时冷却水泵、冷冻水泵和冷水机组总的能耗最小为最优化目标，选取冷却水流量率、冷冻水出口温度和冷冻水流量率为优化参数，建立了一次泵变频调远变流量系统总能耗的优化模型，利用MATLAB（Matrix laboratory）为平台编制了数学模型解算程序。以一负荷率为80%的实际制冷系统为例进行分析，结果表明，当负荷减少时，合理减少水泵流量、降低水泵能耗可以使空调系统的运行费用大大降低。     

一次泵变速变流量系统的最优化运行

以冷却泵、冷冻泵和冷水机组总能耗最小为最优化目标,取冷却水流量率、冷水出口温度和冷水流量率为优化参数,建立一次泵变速变流量系统总能耗优化模型,利用MATLAB编制了负荷率为80%的某实际制冷系统的优化程序。结果表明,负荷减少时合理控制运行参数可降低空调系统运行费用。     

具有变频泵的泵站经济运行方式研究

为了探究具有变频泵的泵站供水系统的经济运行方式,以单方水耗电量最低为优化目标,根据水泵运行时的能量公式,推导出全泵机组单方水耗电量随水泵效率和变频器效率变化的数学模型,以山西省某供水工程泵站为例,根据水泵、变频器两者效率随变速比变化的关系曲线,提出在原运行方式下改变泵站净扬程并适当提高变频泵的变速比的经济运行方式,计算和比较了水泵机组在经济运行方式与原运行方式下的单方水耗电量。结果表明,经济运行方式比原运行方式节能,可达到降低水泵机组能耗、实现泵站经济运行的目的。     

上海某大型污水泵站变频泵节能运行分析

对上海某大型污水泵站的节能方案进行了分析讨论,简要介绍了通用污水泵站的概况以及原有的水泵变频控制技术.依据该泵站现有的运行条件,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.在原有控制基础上提出了变频泵的节能控制方案,对变频调速的水泵采用最小轴功率法进行最优控制,以改善该泵站的能耗水平,使水泵机组在满足安全运行的条件下能尽量高效运行,达到节能运行的目的.     

基于实际管网特性的并联水泵节能运行研究

文中分析了影响实际管网特性的两个主要因素,管网最小阻力的存在导致实际水泵变频运行曲线与额定工况不相似,水泵运行台数的增减会导致管网阻抗系数改变,两者都会导致并联水泵运行调节时能耗大于理论上的相似估算值。为进行并联变频泵组节能运行优化,建立了数学模型,编写了python程序,可计算不同目标流量下水泵运行的最佳方案。结合实际案例,给出了水泵变频运行下限的计算方法,仿真模拟验证了该优化方法可以计算得到不同情况下运行方案之间的能耗差异,并分析了管网最小阻力和台数不同时的运行能耗量化结果,其中水泵运行台数增减导致管网阻抗系数的改变对能耗的影响更大。该研究基于水泵运行时面临的实际问题提出的解决方案,为挖掘水泵节能潜力、提升能耗预测精度提供参考。     

动态规划法在二黄多级泵站优化调度中的应用

本文提出了以单位提水量能耗最小为目标,建立二黄多级泵站优化调度的动态规划模型,结果表明,该模型具有实际应用价值。     

梯级泵站变速节能的优化计算

梯级泵站采用变速调节可以很好地满足各级站之间的水位、流量约束,故运行时的动态配合过程简单,其运行优化问题可以简化为整个提水系统的静态扬程分配问题。本文以整个梯级提水系统的总能耗最小为准则,通过求解动态规划模型来确定各级站的最优扬程和相应的开机方案及各机组的最优转速。     

大型泵站变频调速运行技术及节能分析

水泵的运行扬程变化幅度大是很常见的,大型泵站目前普遍采用的变角调节使能量大量浪费。阐述了大型水泵调速运行的特点和变频调速技术,并以实例表明大型泵站变频调速运行具有高效节能、紧急时可提速增加排涝流量以及可以简化水泵结构的优点,具有非常广阔的应用前景。     

地表水水源热泵输配系统优化模型的研究

以输配能耗最小为目标,室内舒适和建筑节能相关要求为约束条件,利用MATLAB的优化工具箱,对地表水水源热泵输配系统的优化模型进行研究,确定影响地表水水源热泵输配系统能耗的主要因素。应用此方法对水源热泵实验系统进行了应用分析,得到了系统随负荷率变化的冷却水和冷冻水变流量优化运行方案。对于大部分时间处于部分负荷运行的系统,优化运行比定流量运行可减少能耗10%以上。该优化模型能方便地应用于实际工程,为输配系统的设计和运行提供最佳参数,实现随负荷变化的流量调控,从而有效降低水源水输配能耗,提高系统能效。     

基于改进遗传算法与动态规划的输水泵站日优化调度

针对我国泵站因不合理调度而导致经济效益不高的问题,基于存在多管道系统的输水泵站,考虑峰谷电价的影响,以日运行费用最小为目标,构建了泵站日经济优化模型,并以蒙开个河库连通工程二级泵站为例,基于组合变异的改进遗传算法、动态规划法,对定速节流调节、变频调节两种调节方式进行泵站日优化调度。结果表明,改进遗传算法适用于泵站优化调度问题;同时发现当机组实际工况点偏离设计工况点较远时,采用变频调节经济效益更高。     

地铁车站空调冷却水系统节能控制策略研究

为了降低空调冷却水系统的能耗,根据郑州某地铁车站的实际情况,提出冷却水泵变频结合冷却塔风机变频的节能控制策略;基于瞬时系统模拟程序（Trnsys）完成系统模型的搭建与动态模拟仿真工作,获得系统中各设备的运行能耗情况,并与水系统基础模型的模拟结果进行对比。结果表明：冷却泵变频结合冷却塔风机变频水系统的节能率为15.23%,节能效果显著。     

大除盐水泵运行问题分析及其电机变频改造方案的研究

为避免大除盐水泵启动电流过大以及长时间低扬程运行造成的电机负荷大,同时能够实现便捷的调节流量,经过方案分析和比较,确定对大除盐水泵实施变频改造.通过改造使水泵的启动和运行条件得以改善,降低了泵的能耗,提高了泵自动化控制程度,延长了泵及其电气设备的使用寿命.     

火电机组变频循环水泵特性建模及优化分析

火电机组节能有利于提高企业的经济性，同时也是实现“双碳”目标的重要途径。变频循环水泵可实现循环水量的连续调节，对火电机组冷端系统节能优化具有重要意义。变频泵并联运行时，多个工作点可以提供相同的流量。因此，找到该流量下泵组的最佳工作点可实现泵组耗功最小化。本文在对变频循环水泵建模的基础上，建立以泵组耗功为目标函数的优化模型，并提出一种渐缩搜索策略进行寻优。该方法克服了随机优化算法对初值敏感、易陷入局部最优解的缺陷。对某600 MW机组实例计算表明本文方法可以找到泵组最优工作点，且寻优结果比随机优化算法更为可靠。确定单双泵的临界工作点，并给出基于流量的分段耗功特性模型，为火电机组冷端优化提供有力支撑。     

循环水泵节能改造与应用

水泵流量、扬程和功率分别与其转速的一次方、二次方和三次方成正比。对于流量经常变化的场合,采用变频调速技术,控制电机转速,改变泵的流量和扬程,可节约电能50%,显著降低节流损耗,且生产工艺稳定,具有调速性能好、节能效果显著、运行工艺安全可靠等优点。根据运行参数,输送同等流量的水,减少压头损失40m,电流降低约40A,节约用电14kW.h,按目前工业电价0.67元/kW.h计,每年产生直接经济效益8万余元。叶轮切割也是常用的节能技术之一,其技术实施要满足三个条件:水泵实际循环流量满足系统需求,水泵铭牌扬程高于实际扬程5m以上;水泵在装置内所有循环系统主支路调节阀全开时,循环水泵的运行电流超过额定电流;能够降低装置循环系统的阻力。应用叶轮切割技术后,单台水泵工作电流由32A降至30A,一年节电68590kW.h。     

基于WAS的城市供水调度模型构建与应用分析

针对城市供水系统控制节点多、各引调水工程联动性高、水量调度过程复杂等问题,在WAS模型的基础上增加水库/闸泵—水库/闸泵、水库—闸泵—水厂用户拓扑矩阵算法,构建城市供水调度模型,并以深圳市为例,从水厂、水库、引水工程各角度进行日尺度的全市水量调度计算分析,以历史场景开展模型验证.结果表明,模型进行连续7 d水量调度模拟...     

M市供水泵站优化调度模型及应用

为降低城市供水泵站能耗、提高企业效益,以泵站运行费用最低为目标函数,建立泵站优化调度模型,使用遗传算法求解最优的水泵运行组合,在满足供水量与供水压力的前提下,使水泵均运行在高效段内,减少了能量浪费,并以M市供水系统为例测试了泵站优化调度模型,利用泵站优化调度程序优化了A、B水厂泵站的运行情况,并对比优化能耗与原运行状况的实际能耗。结果表明,A水厂节能效果不明显,B水厂节约能耗约为27.08%,两座水厂的总能耗低于优化前的能耗,节能约14.02%。泵站优化调度理论及其优化方案可在减少供水企业运营成本、提升供水企业服务和管理水平、改善管网水力条件等各方面发挥重要作用。