[發明專利]一種以耦合水位差作為被控量的輸水明渠渠系運行方式

有效

• 申請號: 201810306799.5
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108385599B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發明（設計）人: 管光華;毛中豪;馮曉波;葉雯雯;鐘樂;廖文俊;鐘錁;蘇海旺;肖昌誠;王靜茹
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: E02B1/00
• 分類號: E02B1/00;E02B5/00;G06Q50/06
• 代理公司: 42222 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 張火春

1.一種以耦合水位差作為被控量的輸水明渠渠系運行方式，其特征在于，所述渠系包括依次相連且高程不同的多個渠段，相鄰渠段之間設置有節制閘的閘門，每個渠段內均設置有測量其水位深度的水位傳感器；該控制模式包括以下步驟：

S1、通過水位傳感器監測各個渠段的控制點水位，計算得到各個控制點實際水位與設定水位的差值，即為水位誤差；

S2、計算渠系內各個節制閘前后渠段內控制點的水位誤差的差值；

S3、根據節制閘上下游渠段內控制點的水位誤差的差值計算下個時刻該節制閘的目標流量；

S4、到達下個閘門動作時刻，調整該節節制閘開度使節制閘過流量等于目標流量；

S5、重復S1-S4，完成每個節制閥在每個調整時刻的調整；

該控制模式中計算節制閘目標流量的方法為：

Q_i,j+1＝Q_i,j+K_p*(δ_i,j-δ_i,j-1)+K_i*δ_i,j

上式中：δ_i,j＝e_i,j-e_i-1,j；δ_i,j-1＝e_i,j-1-e_i-1,j-1

j表示時刻順序，i表示渠系內渠段編號，兩個均為為正整數，Q_i,j+1為計算得到j+1時刻第i號節制閘的目標流量，Q_i,j為j時刻第i號節制閘的流量；e_i-1,j為j時刻第i號節制閘上游渠段內控制點實際水位與設定水位的差值，即上游水位誤差，若實際水位高于設定水位則為正，否則為負，e_i,j為j時刻第i號節制閘下游渠段內控制點實際水位與設定水位的差值，即下游水位誤差，若實際水位高于設定水位則為正，否則為負；δ_i,j為j時刻第i號節制閘下游和上游渠段控制點水位誤差的差值；δ_i,j-1為j-1時刻第i號節制閘下游和上游渠段控制點水位誤差的差值；通過Q_i,j+1計算獲得j+1時刻第i號節制閘的開度，K_p和K_i是控制器常量，可以通過有限次實驗調試獲得。

2.根據權利要求1所述的一種以耦合水位差作為被控量的輸水明渠渠系運行方式，其特征在于：該控制模式中的閘門動作時間步長為0.5-2h。