[發明專利]用于電機驅動的流體輸送設備能效計算的建模方法和系統

有效

• 申請號: 201010585630.1
• 申請日: 2010-12-13
• 公開（公告）號: CN102109823A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 莊誠;趙晝辰
• 申請（專利權）人: 北京三博中自科技有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 張濤

1.一種用于電機驅動的流體輸送設備能效計算的建模方法，其特征在于，先根據流體輸送設備特性選擇進行能效計算的算法，建立輸入參數表和輸出參數表，所述輸入參數表存儲該算法下用于能效計算的參數，包括電機驅動的流體輸送設備的靜態參數和生產過程參數，所述輸出參數表用于存儲能效計算的結果；再根據選擇的能效計算的算法，利用輸入參數表的參數進行能效計算建模，從而建立能效計算模型，并將能效計算的結果返回給輸出參數表；然后采用一個或多個函數將建立的能效計算模型與所述流體輸送設備相對應。

2.根據權利要求1所述的建模方法，其特征在于，將流體輸送設備用于能效計算的參數數據進行預處理后再存儲至輸入參數表；當所述流體輸送設備并聯或串聯成流體輸送設備組使用并且只在總管道進行計量時，所述預處理包括將各流體輸送設備用于能效計算的參數數據進行加和處理后存儲至輸入參數表，從而將所述流體輸送設備組整體作為一個設備進行能效計算。

3.根據權利要求1或2所述的建模方法，其特征在于，利用建立的能效計算模型進行電機驅動的流體輸送設備的計算，實時運行流體輸送設備，并通過計算機或網絡技術對流體輸送設備進行實時監控；和/或對電機驅動的流體輸送設備進行周期性運算，對運算結果進行查看和能效分析，獲得所述流體輸送設備的經濟運行情況，確定流體輸送設備的經濟運行條件和不利因素。

4.根據權利要求1所述的建模方法，其特征在于，建立的輸入參數表和輸出參數表均采用固定格式并包括電機驅動的流體輸送設備能效計算的參數名稱、參數單位、數據類型信息；所述函數的形式參數為根據輸入參數表和輸出參數表形成的結構變量。

5.根據權利要求1所述的建模方法，其特征在于，所述進行能效計算的算法包括流體輸送設備運行效率計算和流體輸送設備輸入比功率計算，所述流體輸送設備運行效率計算是用周期內流體輸送設備的總的有效能量與周期內輸入的總能量的比值，其計算公式為所述流體輸送設備輸入比功率計算是用單位質量流量對應的系統所消耗功率來表征流體輸送設備的能效，其計算公式為

η_j為運算周期內流體輸送設備總的平均運行效率，

P_Yi為第i個運算周期內流體輸送設備輸出的有效功率，

t_i為第i個運算周期，

W_i為第i個運算周期內，電源輸入流體輸送設備的電能量，

n為運算周期次數；

P_r為流體輸送設備輸入比功率，

Q_T為T周期內累積質量，

W_i為第i個計算周期內流體輸送設備消耗的電量，

T為計算周期。

6.根據權利要求5所述的建模方法，其特征在于，所述能效計算的算法具體是指：當所述流體輸送設備為泵組時，首先根據流量計算泵組入口和出口液體平均流速，然后再計算泵揚程從而得出泵組有效功率；當所述流體輸送設備為通風機組或鼓風機組時，根據計算的通風機組或鼓風機組進風和出風總管測量流量橫截面氣體密度得到進風和出風總管靜壓測點風速，并進一步得到通風機組或鼓風機組全壓，從而得到通風機組或鼓風機組有效功率；當流體輸送設備為空氣壓縮機時，根據在計算周期內換算到與輸入容積流量相同狀態下的累積流量進行空氣壓縮機機組輸入比功率計算。

7.根據權利要求6所述的建模方法，其特征在于，當所述流體輸送設備為泵組時，所述輸入參數表中的輸入參數包括液體密度、周期內機組輸出的流量、機組入口和出口的壓力、泵組入口和出口分別與測量壓力參照基準面的垂直高度差、機組入口和出口的總管直徑以及周期內電源輸入泵組的電量，所述輸出參數表中的輸出參數包括泵組入口和出口總管液體平均流速、泵揚程以及泵組有效功率；當所述流體輸送設備為通風機組或鼓風機組時，所述輸入參數表中的輸入參數包括周期內通風機組或鼓風機組輸出的流量、通風機組或鼓風機組進風和出風口側靜壓測量點靜壓、通風機組或鼓風進風口和出風口側靜壓測量風速橫截面積以及周期內電源輸入通風機組或鼓風機組的電量，所述輸出參數表中的輸出參數包括通風機組或鼓風進風口和出風口總管靜壓測點風速、通風機組或鼓風機組進風口和出風口總管測量流量橫截面氣體密度、通風機組或鼓風機組全壓以及通風機或鼓風機組運行有效功率。