[發明專利]一種取水工程中使用的并聯全變頻水泵組的節能控制方法

在審

• 申請號: 202010947773.6
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN111927745A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 康得軍;賴李保壹;吳端煒;溫儒杰
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: F04B49/00
• 分類號: F04B49/00;F04B49/06;F04B49/20;F04B23/04
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 郭東亮;蔡學俊

本發明提出一種取水工程中使用的并聯全變頻水泵組的節能控制方法，水泵組包括N個并聯設置的同型號變頻泵，分別由N個變頻器控制；節能控制方法包括以下步驟；步驟一、啟動部分或全部變頻泵，按預設步長同步調節各變頻泵的頻率，每次調節后測試水泵組各性能參數，根據測量及計算的數據繪制，得到當前變頻泵組合下，水泵組的性能曲線；步驟二、遍歷取水工程需使用的變頻泵的所有組合，以上述方法，得到各種變頻泵組合下的水泵組的性能曲線；步驟三、判定取水工程的輸水環境類型；步驟四、求解各變頻泵組合方式的最優解；步驟五、控制水泵組的各變頻泵按最優解進行組合工作；本發明能使用建立數學解析模型的方法來確定并聯全變頻水泵組的運行方式。

技術領域

本發明涉及取水工程技術領域，尤其是一種取水工程中使用的并聯全變頻水泵組的節能控制方法。

背景技術

水泵在給排水行業中的應用十分廣泛，是給排水系統中的主要動力設備，也是能耗較大的設備。一般水泵站耗電量占給排水系統總耗電量的60％-70％以上，占據了給排水系統運作費用中的絕大部分。在實際應用中，為了滿足給水系統用水量及水壓的要求，需對水泵進行工況調節。用傳統的機械閥門調節萬法采改變泵的工況，其能量損耗較大。因此，需采用一種新型的、節能效果顯著的水泵調節方法，即變頻調節。將并聯的同型全變頻泵的運行臺數進行地選配，水泵機組電能轉換效率和自動化控制水平得到全面提高，運行穩定可靠，節能、節電效果好。

針對傳統的取水工程水泵組的控制方法，本發明提供了一種使用建立數學解析模型的方法確定并聯全變頻水泵組運行方式的節能控制方法。

發明內容

本發明提出一種取水工程中使用的并聯全變頻水泵組的節能控制方法，能使用建立數學解析模型的方法來確定并聯全變頻水泵組的運行方式。

本發明采用以下技術方案。

一種取水工程中使用的并聯全變頻水泵組的節能控制方法，所述水泵組包括N個并聯設置的同型號變頻泵(4)，所述N個變頻泵分別由N個變頻器(9)控制，所述變頻器與控制臺(10)相連；所述取水工程的輸水環境類型為管道水阻高且凈揚程可忽略、管道水阻可忽略且凈揚程高、管道水阻高且凈揚程高中的任一種；

所述節能控制方法包括以下步驟；

步驟一、啟動部分或全部變頻泵，使之形成變頻泵組合，設置各變頻泵的調速比大于0.4，在39Hz-53Hz的頻率范圍內，按預設步長同步調節各變頻泵的頻率，每次調節后測試水泵組的水量、電機功率、電量參數，計算出電耗參數，根據測量及計算的數據繪制，得到當前變頻泵組合下，水泵組的性能曲線；

步驟二、遍歷N個變頻泵所能形成的所有變頻泵組合，重復執行步驟一所述方法，得到各種變頻泵組合下的水泵組的性能曲線；

步驟三、判定取水工程的輸水環境類型；

步驟四、設各變頻泵轉速相同，以控制臺的電腦分析平臺求解各變頻泵組合方式的最優解；

步驟五、通過控制臺控制水泵組內的各變頻泵按最優解進行組合工作。

當調速比大于0.4時，所述變頻泵的水泵電機可保持電機效率基本不變；當調速比大于0.6時，所述變頻器的變頻器效率可穩定在90％以上；在步驟一中，在39Hz-53Hz的頻率范圍內，按0.5Hz的預設步長間隔調節變頻泵的工作頻率；步驟一中具體測試的步驟為；

步驟A1、啟動并聯的變頻泵，并設定其變頻器固定在預設的相同頻率下保持運行，待運行穩定后，記錄該工況點時的變頻泵時水量、電機功率及電量等參數；

步驟A2、以0.5Hz為步長調整各臺變頻器頻率，使水泵組在另一個頻率下穩定運行，重復步驟A1直至完成39Hz-53Hz共29個頻率的測試；