[發明專利]恒壓離散變流量的集群型水泵配置方法

無效

• 申請號: 201110397700.5
• 申請日: 2011-12-05
• 公開（公告）號: CN102535583A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 巫慶輝;于忠黨;于震;丁碩;楊有林
• 申請（專利權）人: 渤海大學
• 主分類號: E03B5/00
• 分類號: E03B5/00
• 代理公司: 錦州遼西專利事務所 21225
• 代理人: 李輝;葛春波

1.一種恒壓離散變流量的集群型水泵系統的水泵配置方法，其特征是：

1）確定離散的流量工況變化規律

按流量從小到大排布，離散流量工況及相應概率分別表示為：

（Q1，P1）、（Q2，P2）、（Q3，P3）…（Q7，P7）

Q表示流量，單位：m³/小時，Q1<?Q2<…<?Q7，P表示相應流量出現的概率，P1+?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律：當P1～?P7都不等于零時，表示7種離散流量工況；當P1～?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）設定三種型號水泵的最優流量

按照額定流量從小到大排布，三種型號水泵的最優流量分別為：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流量輸出，三種型號水泵的不同組合產生如下7種流量工況：Qa、Qb、Qa+Qb、Qc、Qa+Qc、Qb+Qc、Qa+Qb+Qc，并滿足如下關系：

Qa<Qb<Qa+Qb<Qc<Qa+Qc<Qb+Qc<Qa+Qb+Qc；

3）根據不同離散流量需求啟動相應的水泵組合

流量工況為Q1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定最優性能指標

5）非線性優化問題求解待定的三種型號水泵最優流量

將問題轉化為如下的帶有約束的非線性優化問題：

求得的結果為：

上式為矩陣運算，[]表示為矩陣，指數-1表示矩陣求逆；

6）根據最優流量值配置水泵

將七種離散流量及其相應概率的數據帶入上式，得到三臺水泵的最優流量Qa、Qb、Qc,選擇最優工況點接近的參數作為額定參數配置三臺水泵；

7）組建恒壓離散變流量的高效集群水泵系統

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，每臺電動機分別通過并聯的軟起動器和相應的交流接觸器常開觸點接全壓母線，軟起動器和交流接觸器常開觸點的吸合和斷開通過PLC控制單元控制，PLC控制單元用來根據流量工況控制相應的軟啟動器和交流接觸器常開觸點的工作狀態并將相應的水泵啟動。