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考虑河道输水损失的大型泵站系统运行优化

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０ 引 言
大 型泵站运 行时消耗 大量的能源 ，尤其对于 前池水 位 变化频 繁且幅度较 大的泵站 ，机 组经常偏离高 效区运 行 ，导致 能源 浪费。对 于大型泵站 （ 群 ）优化运行 问题 ， 现 有研究 主要是根据给 定 的泵站 上、下游水位或 扬程 ， 采 用各种优化算法确定机组运行方案 。 冯晓莉等【 １ 】 采用退 火 遗传算 法研究 了并联泵站主机 组运行优化方 案 。袁尧
冯晓莉 仇宝云．考虑河道输水损失的大型泵站系统运行优化 ［ Ｊ ］ ．农业工程学报 ，２ ０ １ ５ ，３ １ （ １ ７ ） ：３ ５ —４ １ ．
ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． １ １ ９ ７ ５ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ２ — ６ ８ １ ９ ． ２ ０ １ ５ ． １ ７ ． ０ ０ ５ ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗｗ ｗ． ｔ ｃ ｓ ａ ｅ ． ｏ ｒ ｇ Ｆ ｅ ｎ ｇ Ｘｉ ａ ｏ ｌ ｉ ， Ｑ ｎ ｉ Ｂ ａ ｏ ｙ ｕ ｎ ． Ｏ ｐ ｔ ｉ ｍａ ｌ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｌ ａ ｒ ｇ ｅ ｐ ｕ ｍｐ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｅ ｒ ｒ ｉ ｎ ｇ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｓ ｏ ｆ ｉ ｆ ｖ ｅ ｒ ［ Ｊ ［ ． Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｓ ｏ ｃ ｉ ｅ ｙ ｔ ｏ ｆ Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ（ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ＣＳ ＡＥ ） ， ２ ０ １ ５ ， ３ １ （ １ ７ ） ： ３ ５ —４ １ ． （ ｉ ｎ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ｗ ｉ ｈ ｔ Ｅ ｎ ｇ ｌ ｉ ｓ ｈ ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ） ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． １ １ ９ ７ ５ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ２ — ６ ８ １ ９ ． ２ ０ １ ５ ． １ ７ ． ０ ０ ５ ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ． ｔ ｃ ｓ ａ ｅ ． ｏ ｒ ｇ
等［ ２ ０ 】采ຫໍສະໝຸດ 蚁群算 法分别 确定 了泵站单机 组与 多机组运 行 优化方案 。Ｂ ａ ｇ ｉ ｒ ｏ ｖ等 以水泵运行 费用最低 为 目标 ，
考虑 河道输水 的梯级泵站运 行优化 问题 已有相 关研 究［ １ ０ － １ １ 】 。梁兴等 ［ １ ］ 以流量平衡 为基础 ，建 立 以梯级 泵站 耗 电 电费最小 为 目标 的优化 调度模型 ，采 用基于免 疫思 想 的粒子群算法求解 。龚懿等【 １ ３ ］ 考虑级 间输水河道特 点， 采用 大系统 二级分解 一动态 规划聚合 与河网非恒 定流模 拟相 结合 的逐 次逼近选优策 略 ，研 究梯 级泵站群整 体优 化运行下 的级间输水河道水位 优化 。桑 国庆 等［ １ 】 研究 了 梯 级泵站输 水系统运行 效率优化模 型 ，提 出了梯 级 间水 力损 失对运 行效率 的影响不可忽视。Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ Ｒ ｕ ｉ 等［ １ 】 提 出
机组 、辅助 设备和输变 电设施消耗 能量外 ，河道 的输 水水量损失和水力损失也综合成泵站所抽提水体 的水 能损失，进而 影 响泵 站的运行 性能 。根据水源水位变化 ，在调 水 目的地 水位一定的情况下 ，考虑河道输水水力损 失与水 量损 失，首先 分别确 定调水 目的地需要流量与泵站抽水扬程 、抽水 流量 之间的关系 ，避免 了优化计算过程 中水位 的重复迭代 ，极大减 小 了计算量 与计 算时间。以长江 三江 营最大潮 差、平均潮 差、最小潮差 ３个典型 日为例 ，在南水北调东线淮安站站下水
第３ １ 卷 第 １ ７期
２０１ ５生
农 业 工 程 学 报
Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｃｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｓ ｏ ｃ ｉ ｅ ｔ ｙ ｏ ｆ Ａｇ ｒ ｉ ｃ ｕ ｌ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
ｄｉ ｏ ：１ ０ ． １ １ ９ ７ ５ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ２ — ６ ８ １ ９ ． ２ ０ １ ５ ． １ ７ ． ０ ０ ５ 中图分类号：Ｔ Ｖ６ ７ ５ 文献标志码 ：Ａ
文章编 号：１ ０ ０ ２ — ６ ８ １ ９ （ ２ ０ １ ５ ） 一 １ ７ — ０ ０ ３ ５ — ０ ７
、 ｂ１ ． ３ １ Ｎｏ ． １ ７ Ｓ ｅ ｐ ．２ ０ １ ５ ３ ５
９月
考 虑河道输水 损失的大型泵站系统运行优化
冯 晓莉 ，仇 宝云※
（ 扬州大学水利与能源动力工程学院 ，扬州 ２ ２ ５ １ ２ ７ ）
摘
要 ：大 型泵 站前池水位变化频繁且变化幅度较大 时，机 组经常偏离高效区运行 ，造成能源浪 费。泵站 系统 中除 了主
位及 需要流 量一定的情况 下，以系统 日运行 费用最 少为优化 目标 ， 建立优化模型 ， 并采用模拟退火． 粒子群算法 （ Ｓ Ａ． Ｐ Ｓ Ｏ，
ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｎ ｅ ａ ｌ ｉ ｎ ｇ ． ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ｗａ ｌ Ｔ ｎ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ）求解 ，计算结果表 明，与水泵设计角度运行方案相 比，泵站系统实 施变 角优化运 行 ，其运 行费用可分别节约 ０ ． ６ ２ ％￣２ ． ２ ６ ％、０ ． ３ ３ ％￣３ ． ２ ６ ％和 ０ ． ２ ２ ％￣０ ． ８ ３ ％。 关键 词：水；损 失；优化 ；大型泵站 系统；运行；输水

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大型泵站运行优化方法及其应用

大型泵站运行优化方法及其应用


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０ ４ ％ ； 算法 的运 算 时间分 别 为 ３ ，２ ２ ． ．Ｏ ３种 ０ ５ ，５ Ｓ 因此 ，Ａ—Ｐ Ｏ 算 法较 为 适合 于 大 型 泵站 运 行 Ｓ Ｓ
优 化 问题 的 求解．
关 键词 ：大型 泵站 ； 运行 方案 ； 化 方法 ； 优 遗传 算 法 ； 本粒 子群 算 法 ； 拟 退 火粒 子群 算法 基 模 中图分 类号 ：￥７ ． ； Ｖ ７ 文献标 志码 ：Ａ 文章编 号 ： ６ ４—８ ３ （ ０ １ ０ ０ ２ ０ ２ ７９ Ｔ ６５ １７ ５ ０ ２ １ ） ２— １ ７— ６
大 型泵 站 运 行 优 化 方 法 及 其 应 用
供水泵站运行管理的改进与优化

供水泵站运行管理的改进与优化

供水泵站运行管理的改进与优化供水泵站是城市水务系统的重要设施之一，负责向居民、企事业单位等提供稳定的水源。

为了保证其高效运行和管理，可以进行以下改进和优化。

1. 引入智能监控系统：建立一套可实时监测、远程管理和故障预警的智能监控系统，实现对供水泵站各环节的状态监测和维护管理。

通过手机APP或Web界面，可以随时查看泵站设备的运行情况，及时发现问题并采取相应措施。

2.增加自动化控制设备：将传统的手动操作逐步改为自动化控制，减少人为操作的误差和安全隐患。

例如，采用自动启停装置，实现泵的自动运行控制；引入PLC控制器，实现对泵站各设备的监控和控制；应用远程控制技术，实现远程开关泵和故障排除等功能。

3.智能化维护管理：利用物联网技术和大数据分析手段，建立供水泵站的智能维护管理系统。

通过对供水泵站各设备的运行数据进行采集和分析，可以实现故障预防、设备优化维护、能耗监测等。

同时，可以根据实际情况进行设备巡检、定期保养和维修，提高设备的可靠性和运行效率。

4.能耗监测与节能优化：在智能监控系统的基础上，引入能耗监测与节能优化措施。

通过监测和分析供水泵站的能耗情况，找出能耗高、效率低的设备和工艺环节，提出相应的改进和优化方案。

例如，优化供水泵的运行策略、调整水泵的运行速度、采用变频调速技术等，可以在保证供水质量的前提下，降低能耗、提高供水泵站的运行效率。

5.健全应急预案和故障处理机制：制定并健全供水泵站的应急预案和故障处理机制，明确各岗位人员的职责和工作流程。

同时，加强对工作人员的培训和技能提升，提高其应急处置和故障排除的能力。

定期组织演练和事故模拟，培养工作人员的应急反应和团队协作能力。

6.建立泵站运维保养体系：建立健全的供水泵站运维保养体系，制定相关的管理制度、标准和流程。

包括设备保养计划、维修资料管理、备件管理、设备档案管理等方面的内容。

同时，建立健全的绩效评价机制，对泵站运维保养工作进行考核和激励。

通过以上改进和优化措施，可以提高供水泵站的运行管理水平，提高供水质量和供水能力，降低能耗和运营成本，提升供水泵站的可靠性和安全性。

大型水利工程梯级泵站短期优化调度方案

大型水利工程梯级泵站短期优化调度方案

大型水利工程梯级泵站短期优化调度方案
杜梦盈;张召;李谷涵;雷晓辉
【期刊名称】《排灌机械工程学报》
【年(卷),期】2024(42)2
【摘要】针对泵站高能耗难题,采用粒子群优化算法对南水北调东线徐洪河段的短期经济性调度方案进行研究.基于水量平衡方法,耦合流量、水位、蓄量及水力损失函数关系式,动态模拟渠道水情变化过程.将泵站扬程动态调整过程中产生的电费纳入考虑范围,以调度期内梯级输水系统产生的总电费和调控后水位与目标偏差最小为优化目标,其中目标水位为适应短期内调节的梯级扬程优化分配结果.基于实际运行数据对模型结果进行分析和验证,结果表明:渠道水情模拟方法的模拟精度较高,水位模拟值与实测值平均误差在10 cm左右;梯级短期优化调度模型引入目标水位增强了优化效果,进一步减少4.7元/万m3用电费用,优化方案的单位运行成本相比实际调度可有效降低6.7%.
【总页数】7页(P194-200)
【作者】杜梦盈;张召;李谷涵;雷晓辉
【作者单位】江苏大学国家水泵及系统工程技术研究中心;中国水利水电科学研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TV675
【相关文献】
1.高扬程电力提灌工程多梯级泵站优化调度运行方案初探--以西岔电力提灌工程为例
2.节能发电调度下梯级水电站短期优化调度研究
3.固海扬水工程梯级泵站优化运行调度管理
4.景电梯级泵站运行调度现状及管理策略优化
5.基于改进哈里斯鹰算法的梯级泵站优化调度
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试析水利工程泵站电气系统的设计与优化

试析水利工程泵站电气系统的设计与优化

试析水利工程泵站电气系统的设计与优化摘要：随着信息化大数据经济发展，智能化技术不断更迭创新，水资源合理利用的重要性越加凸显，水利泵站的自动化运行与控制能够实现对泵站运行的实时监测、远程控制和智能优化，进一步提升工作效率和运行可靠性，因此其在水利工程中的应用日趋广泛。

重视设计和优化水利泵站电气自动化系统成为当前研究的热点之一。

文章通过水利泵站电气系统的设计与优化，推进泵站电气系统的高效节能运行，为水资源的合理利用和保护提供技术支持。

关键词：水利工程；泵站；电气系统引言：水利工程泵站作为重要的水资源调配设施，其电气系统的设计与优化对提升水资源利用成效、保障农田灌溉与城市供水等方面具有重要现实意义。

在全球面临水资源短缺的背景下，水利工程泵站的作用日益凸显，为现代城市、农田和工业区提供稳定的水源。

随着设备的老化、运行管理的复杂性增加以及环境变化的挑战，泵站的电气系统亟需有效优化设计，推进水利工程泵站的可持续运行。

1水利工程泵站电气系统设计概述1.1 泵站内涵与原理水利工程泵站主要是用于将水从低地势输送到高地势或远距离输送水的设施，其主要功能涉及水的提升、输送、调节和控制。

泵站主要由水泵、输水管道、配电系统以及控制系统等构成。

其基本原理主要是通过水泵对水资源进行提升，通过管道输送至需要的区域，不断适应农田灌溉、城市供水、排水排涝等需求。

1.2 电气系统在泵站中的重要性通常情况下，水泵由电动机驱动，电气系统提供电力供应，驱动水泵进行水资源的提升和输送。

电气系统通过控制装置实现对水泵的启停、调速以及运行状态的监测和控制，同时实现对电动机的过载、短路等异常情况的保护。

泵站需要良好的照明设施，从而能够确保安全生产，同时需要通信设备用于监控和远程操作。

除水泵外，泵站还存在一些辅助设备如阀门、控制器等，这些设备也需要电气系统提供电力供应。

1.3 泵站电气系统设计原则泵站电气系统设计应有效保证其稳定可靠性能，实现长时间稳定运行，有效确保水泵的正常工作，避免因电气故障造成的生产事故。