模拟退火遗传算法的泵站优化运行

针对泵站在不同流量扬程要求时,水泵运行组合不合理,导致泵站运行效率低的问题,提出以泵站总功率最小为目标函数的优化运行数学模型.此模型以水泵扬程、总供水量和调速泵的调速率为约束条件,利用模拟退火遗传算法确定并联运行泵的台数、调速泵的调速率及泵的流量分配,实现泵站的优化运行.该算法引入了不可行度对每代种群做初始选择,并利用不可行度取代传统的惩罚函数,平衡目标函数最优化和满足约束条件这两方面的要求.最后通过实例验证了本算法在求解泵站优化调度问题方面的可行性.     

江都四站站内多机组变角优化运行方式研究

以南水北调东线源头泵站江都四站为例,建立了考虑峰谷电价的站内多机组日变角优化运行非线性规划模型.以站内机组耗电费用最少为目标函数,时段为阶段变量,水泵叶片角、开机机组台数为决策变量,日抽水量为约束,采用动态规划逐次逼近的方法,对江都四站进行计算分析,确定了不同水量约束条件下泵站机组的开机台数与水泵叶片角.结果表明,该模型可有效解决站内机组优化运行问题,效果良好.     

改进混和遗传算法优化城市给水系统调度模型

以给水调度系统的能源费用为目标函数，在给出24h用水量预报、供水泵站的机组配置、水库初始和最终水位、电费价格和给水管网的水力学约束条件下，通过引入改进混合遗传算法优化方法对该系统模型进行优化调度，以追求能量费用最小的运行状态．同时，该模型还给出了泵站运行时水泵机组的优化组合．通过算例证明了该模型方法的有效性．     

基于粒子群算法的变频调速泵站优化运行研究

针对高速线材厂冷却水循环系统中调速泵站能耗高、效率低的问题,对调速水泵的性能进行了研究,建立了基于粒子群算法、变频调速技术并以能耗为最小目标的优化运行数学模型,并对不等式约束条件进行了简化。在求解数学模型的过程中,采用粒子群算法,并提高了收敛速度和控制精度。最后通过仿真实验验证了此算法对于解决水循环系统中多台变频调速水泵并联优化运行的有效性。     

免疫遗传算法在变频调速泵站中的应用

针对高速线材厂冷却水循环系统中调速泵站能耗高、效率低的问题,对调速水泵的性能进行了研究,建立了基于免疫遗传算法、变频调速技术以能耗为最小目标的优化运行数学模型,对不等式约束条件进行了简化。在求解数学模型的过程中,免疫遗传算法中融入了一种新的处理约束条件的方法。避免了处理约束条件时遇到的困难和遗传算法易早熟、易收敛等缺陷,使得处理约束问题简单化,并提高了收敛速度。最后通过仿真实验验证了此算法对于解决水循环系统中多台变频调速水泵并联优化运行问题的有效性。     

陕西交口抽渭多级泵站优化调度研究

泵站工程对工农业生产的发展有着非常重要的作用。根据泵站优化调度数学模型求解方法,结合交口灌区泵站的实际情况,采用动态规划和模拟技术相结合的方法以总能耗最小为目标函数建立数学模型,模型采用站内机组的优选和多级泵站系统的优化进行求解,用动态规划法确定每级泵站的机组最优开机组合,然后模拟了系统的运行,计算出各级泵站之间的优化水位组合,对交口灌区多级泵站实施优化调度,经实践研究表明,模型是可行和实用的。     

城市多水源供水系统一级优化调度模型及求解

针对南京市多水源复杂供水系统,建立了以运行费用为目标函数的一级优化调度模型,并采用遗传算法对其进行求解.优化调度结果表明:各泵站供水量、供水压力及A,B测压点的压力在满足用户供水要求的情况下得到了优化,调速泵站的调速作用得到了充分发挥,各泵站供水量得到了重新分配,供水压力及管网测压点的压力随之发生了变化,优化后的压力普遍变小且随时间变化较优化前平稳;为多水源供水系统一级优化调度提供了可行方法,并为泵站二级调度创造了条件.     

泵站多台机组联合运行工况的确定

本文对泵站多台机组经压力水箱接压力涵管的出水型式,提出了水泵联合运行工况的求解方法.对单泵工况的数解法和多台泵并联工况的数解法,进行了初步探讨.算例证明了数解法之准确性.     

空调系统并联变频水泵台数在线优化配置方法

参考并联变频水泵特性模型,运用极值分析法提出了并联变频水泵台数在线优化配置方法,通过连续监测并联水泵总流量与扬程在线决策当前水力工况下的最佳水泵运行台数.采用变压差设定值控制策略的变流量空调系统中并联变频水泵的控制仿真表明,较单泵运行与双泵运行策略,该方法可分别获得18.8%与4.1%的水泵节电量.     

循环冷却水系统多泵运行台数的合理选择依据

基于以2台50MW抽凝式供热机组配有4台"32Sh-19"型离心式水泵组成的母管制循环冷却水系统的电站为例,确定了水泵在工频和变频调转速时单泵或多泵并联运行合成的特性曲线拟合方法;导出适应水源水位变化所确定的各运行参数的计算公式;通过例题合理选择运行台数,纠正了运行台数越少越好的习惯认识,同时对于多泵供水系统的优化运行提供了一定的参考依据。     

成品油管网运行优化

针对我国成品油管网的特点,以管网运行周期内的能耗费用最小为目标函数,考虑管网中各站场的进、出站压力约束、管网高低点压力约束及管网运行时的能量平衡约束等建立成品油管网优化运行的数学模型,并采用分阶段动态规划方法求解模型,得出管网系统在输送周期内各时段的优化配泵方案。将模型应用于某成品油管网,并将优化模拟计算结果与穷举法的计算结果进行对比分析。结果表明,优化模型可以得到令人满意的配泵方案,且计算效率更高,可以较好地应用于工程实践。     

无隔水管海底泵举升系统井底压力计算与分析

在无隔水管海底泵举升系统(riserless mud recovery system, RMR)钻井中,当钻井泵停止工作时,可能会发生U型管效应,而U型管效应的发生势必会导致井底压力处于不平衡状,发生溢流的概率将大大增加。为了能够在U型管效应发生期间,对井底压力进行控制,保持井眼稳定,通过建立RMR系统在停泵工况下的U型管效应环空返速数学模型,对RMR系统在该期间的环空返速和井底压力变化进行了模拟,分析了在恒定井底压力下海底泵入口压力和海底泵出口流量的变化规律。结果表明：海底泵入口流量越小,可调区间越大;钻井泵停泵前流量越大,维持井底压力恒定下的时间越短,钻井泵停泵前27、32、37、42 L/s时流量可调的截止时间分别为21、19、18、16 min。形成了适用于RMR系统在该期间进行井底压力控制的流量调节方法,为实际作业时的井控方法和操作提供了理论指导。     

离心泵叶轮的优化设计

论述了以泵的能量损失最小为目标函数 ,以叶轮叶片出口宽度、出口角、直径为设计变量的泵叶轮的优化设计模型及优化计算方法 通过优化 ,获得了满足一定扬程和流量的最优参数组合     

多水源给水管网宏观模型的开发与应用

根据测压点压力与供水泵站工况之间的内在关系 ,经过数学推导 ,建立了泵站出口压力与管网测压点压力及泵站出口流量之间的宏观关系模型 ,并给出了模型参数的求解方法 .模型直接建立了未知变量与已知监测数据之间的关系 .此模型被用于设计供水泵站的工况点 ,基于此模型 ,建立供水费用模型 ,在流量约束下 ,采用最优化方法 ,可搜索到泵站优化的工况点 .这种宏观模型的开发及其在泵站工况点寻优方面应用的可行性和有效性 ,通过一个实例得到了验证 .     

供热空调系统并联变频水泵转速比配置优化分析

建立了供热空调系统中变频水泵扬程、效率和功率与流量和转速间的关联模型．结合并联水泵的运行特性,以最佳点工作流量与水泵转速比范围为参考,理论分析了对应并联变频水泵电耗极小值运行工况下各水泵转速比配置情况．以采取变压差设定值控制的某交流量空调水系统并联水泵运行工况为算例,仿真研究了一台水泵全速运行、一台水泵变频运行,两台水泵同步变频运行且转速比相差0．05,两台水泵同步变频运行且转速比相差0．1与两台水泵同步变频运行且转速比相同4种控制方案的水泵节能效果．理论分析与仿真结果表明,并联水泵转速比的差异将导致一台水泵或多台水泵效率低下,当各水泵转速比相同时,并联水泵的总电耗最小．     

三维水平井轨道设计最优控制模型改进的进化规划方法

针对三维水平井井眼轨道设计问题 ,建立了一个非线性最优控制模型。该模型以设计轨道总长度最短为性能指标 ,以非线性动力系统为约束条件 ,通过对非线性动力系统积分 ,将最优控制模型转化为一个非线性规划问题求解。为了求非线性规划问题的全局最优解 ,在附加一个目标函数小于当前目标函数值的约束条件下 ,用改进的进化规划方法寻找新的可行点策略 ,提出了一种新算法。将非线性最优控制模型及算法应用到实际水平井轨道设计中 ,数值结果证明了该模型及算法的正确性和有效性     

高炉布料过程仿真与决策系统

针对高炉布料过程中人工决策无法得到稳定、满意的径向矿焦比值及炉况发生变化时不能及时做出准确的布料调整,提出了基于操作优化的高炉布料仿真和决策系统.以高炉多层布料料面对应的径向矿焦比值与满意值的偏差最小为目标函数,建立高炉布料操作优化模型,用差分进化算法对该模型求解.本系统在某高炉实际运行后提高了炉况的稳定性,满足了工业现场科学稳定地控制径向矿焦比等技术指标的要求,同时在炉况变化时及时给出了布料调整方案.在工业实际运行中验证了该系统的有效性.     

改变叶轮外径调节泵站工况的理论分析

针对广大农村选泵时以井的深度为泵扬程的现象,从理论上分析了改变叶轮外径调节水泵工况的原理,并在泵站效率最大时,求出泵站的最优工况点,推导出了改变叶轮外径调节泵站工况时叶轮外径的相对切割量,并将该方法应用于具体的工程实例,使该泵站的效率提高了2.2%.     

中低比转速离心泵叶轮几何参数优化

中低比转速离心泵效率普遍不高,主要因素是泵的圆盘摩擦损失过大,而圆盘摩擦损失又和叶轮直径的五次方成正比,针对这一特点,提出了以减少泵的圆盘摩擦损失为目的方法,即以叶轮直径最小为目标函数,综合考虑叶轮进口直径、叶轮叶片进出口安放角,叶轮叶片数等设计变量,建立相应的数学模型,通过优化计算,获得满足一定扬程和流量的上述参数的最优组合,从而提高中低比转数离心泵的效率,缩短泵的设计周期.