梯级泵站输水系统的运行效率评估方法与模型

针对梯级泵站输水系统泵站级数多、输水距离长、级间水位、流量不断变化造成系统效率评估困难的问题,通过将泵站输水系统分为泵站、输水两个相互关联的子系统,综合考虑泵站效率、区间水量损失、流量、水位等多因素影响的基础上,提出基于动态平衡的输水系统运行效率分析的方法,根据级间是否分水,分别建立针对空流段和输水段的运行效率评估模型;另外,针对部分泵站无流量监测设备的情况,提出基于水量平衡的泵站运行效率评估模型.将两个模型运用于甘肃省景泰川电力提灌一期工程的效率分析,计算结果表明,泵站子系统的效率高低决定了整个输水系统效率的高低,基于动态平衡的效率评估模型能够更客观地反映泵站输水系统的运行效率状况,模型计算结果和工程实际的运行效率吻合.     

串联梯级泵站输水系统紧急工况水力响应特征研究

输水系统的水力响应特征是渠道运行调控过程中的重要问题之一,特别是对于梯级泵站输水系统.本文以密云水库调蓄工程中屯佃泵站-埝头泵站段输水系统为例,采取数值模拟的方法,计算了单级泵站停机和梯级泵站全线停机两类紧急工况下输水渠道的水力响应过程.结果分析表明,单级泵站停机而其他泵站正常运行情况下,系统将逐步达到限制水位;梯级泵站系统在全站停机的情况下,水位变化幅度均在安全可控范围内,表明系统具有良好的自调节能力.这些特征规律对进一步深入研究减小渠道水位变化幅度和下降速率的方法,制定合理有效的调度控制方式具有重要意义.     

复杂长距离输水系统仿真优化研究

将自优化模拟模型应用于长距离输水系统优化调度研究中，以数字仿真模型为基础，增加在线控制优化环节，根据仿真模型的输出反馈不断优化系统输入，实现系统仿真过程的自适应优化。并以MATLAB软件作为系统仿真平台，成功地实现了实例工程的仿真优化过程，为复杂长距离输水系统优化调度研究开辟了一条新途径。     

国内泵站优化调度研究的发展现状

随着泵站工程的发展,我国泵站的优化调度研究也逐步深入。本文分别对单级泵站和梯级泵站优化调度研究的状况进行了综述,对系统分析、神经网络、模糊理论等在优化调度研究中的应用进行了介绍,并分析现有研究所存在的问题,对该研究领域的发展前景进行了分析和预测,指出随着最优化理论和方法的日益成熟,模糊理论、灰色理论、神经网络等计算方法将越来越多的应用于泵站优化调度中。     

泵站与输水系统非调节工况特性与控制

对泵站与输水系统运行中的非调节工况进行了试验研究,得到了系统断流、负荷启动、停泵和管路切换工况下的系统与泵组特性,分析了它们的水力异常和机械异常现象,提出了控制非调节工况的原则和基本方法。可供输水系统设计和运行参考,以避免或减轻由此产生的不良后果。     

考虑流量变化过程的泵站输水系统优化方法

在考虑了泵站流量变化过程的基础上，建立了泵站加压输水管道系统优化设计的线性规划模型。在保证各阶段供水流量和压力条件下，可确定各供水阶段所需扬程和各输水管段尺寸的最优值，使系统年费用最低。计算结果可为泵站加压输水系统的设计与运行提供科学依据。     

用"动态规划法"优化调度梯级泵站机组

泵站的节能是泵站经济运行至关重要的课题,对其进行优化调度是节约能源并发挥泵站工程最大效益的有效途径。本文研究泵站优化调度的"动态规划法",建立优化调度数学模型,编写VisualBasic求解程序,以总能耗最低为目标模拟梯级泵站实际运行工况,研究了某梯级扬水泵站运行优化问题。     

梯级水电站水库联合优化调度研究与应用

本文作者通过对K判别式法基本原理及水电站水库调度图相结合的K判别式方法进行了分析。主要就水电站水库优化调度中,利用判别式法求解梯级水电系统优化调度的运行规律进行了详细的研究。同时以实例应用说明了该求解模型和方法在梯级水电站调度系统中是行之有效的。     

大口径泵压输水管道系统停泵水锤防护方案分析研究

结合事故停泵,首先介绍了停泵水锤可供选择的水锤防护措施,然后建立了泵压输水管道系统水锤数值计算的数学模型及边界条件。再以盐环定扬黄工程梯级提水泵站系统设计为模型,利用特征线法,进行了大口径泵压输水管道系统的水锤模拟计算及分析,并拟定水锤防护方案。该研究为类似大口径泵压输水管道系统的停泵水锤防护方案选择提供了经验与参考。     

明渠输水系统水力响应特性分析及PI控制器参数整定

为了提高明渠输水系统控制器的控制效果,在输水系统的运行过程中需要对控制器的控制参数进行整定．以渠池为研究对象,分析了闸前常水位运行模式下渠道的水力响应特性,得到了与扰动量大小无关的敏感性指标．分析了敏感性指标随输水流量的变化规律,给出了控制器参数与敏感性指标之间的计算公式,数值模拟表明,采用提出的计算公式可以提高渠池的控制效果．研究成果对明渠输水系统的控制运行具有一定的指导意义．     

基于动态规划法及相似理论的输油泵系统调配优化

当油田外输油系统进入产量不稳定或低输量阶段后,输油站内设备因处于不饱和工作状态导致运行成本过高,因此,利用离心泵相似理论对离心泵进行性能换算,在综合考虑调速、切削叶轮等改变泵性能曲线方式的条件下,建立了基于动态规划法的输油泵站泵机组运行组合的数学模型并进行了泵站内泵的调配优化。计算结果表明,该模型可以在满足不同输量下压力需求的同时,给出泵性能调整方式及开闭方案,并计算出相应的运行成本。通过对比优化前后的用能情况可知,在实际运行中采用该模型所提供的优化方案能够有效降低能耗、节约运行成本,研究成果为输油泵系统优化工作提供了切实可行的指导意见。     

浅谈长距离输水工程中水锤的危害与防护

在长距离输水工程中,水锤是一个重要的技术问题,也是造成工程事故的一个主要原因,对泵站及管路系统的水锤问题是国内外研究与防护的重要内容。     

短讯

多功能水泵模型及装置模型试验台江苏大学开发的“多功能水泵模型及装置模型试验台”日前通过省科技厅组织的鉴定.该研究在水泵模型和装置模型试验台上将立式系统原理和全数字直流调速系统相结合,最大限度地提高了系统运行的稳定性以及抗干扰能力,进一步降低系统误差,为进一步提高试验台的精度提供了硬件基础;采用系统优化设计方法,对水泵模型及装置模型试验台的设计理论与方法作了深化研究;试验台效率测量的总不确定度优于水利部和水利行业标准.试验台主要用于进行南水北调工程、大中型泵站更新改造工程及其泵站工程适用的各种水泵水力模型…     

浅谈长距离输水工程中水锤的危害与防护

在长距离输水工程中，水锤是一个重要的技术问题，也是造成工程事故的一个主要原因，对泵站及管路系统的水锤问题是国内外研究与防护的重要内容。     

两级半开式串联电站双PID并联调节器运行稳定性

为了解决站间用明渠及管道连接的半开式梯级串联电站发电系统的水位及频率综合控制问题,提出一种双PID调节器。该调节器对由梯级电站所有机组构成的系统进行联合调节,稳定机组转速和站间水位,最终使梯级串联电站联合稳定运行。将该调节模型应用于由明渠及管道连接的某安装混流式机组的两级梯级电站,对电站正常运行及小波动等过程进行数值模拟,结果表明:该调节器模型能够在稳定机组频率的同时控制住站间水位,解决该电站运行稳定性问题。     

梯级泵站优化调度研究

梯级泵站能耗大,对其进行优化调度,节能效果显著。结合一梯级泵站的实际,建立了级间无分水任务的梯级泵站优化调度的动态规划数学模型,给出了优化调度图。阐明了改善级间流量配合是提高梯级泵站效率、降低供水能耗的主要途径。     

多功能水泵模型及装置模型试验台

江苏大学开发的“多功能水泵模型及装置模型试验台”日前通过省科技厅组织的鉴定．该研究在水泵模型和装置模型试验台上将立式系统原理和全数字直流调速系统相结合，最大限度地提高了系统运行的稳定性以及抗干扰能力，进一步降低系统误差，为进一步提高试验台的精度提供了硬件基础；采用系统优化设计方法，对水泵模型及装置模型试验台的设计理论与方法作了深化研究；试验台效率测量的总不确定度优于水利部和水利行业标准．试验台主要用于进行南水北调工程、大中型泵站更新改造工程及其泵站工程适用的各种水泵水力模型和装置模型试验，可安装立轴、横轴、斜轴及贳流等各种水泵模型装置．     

大型输水渠道运行仿真系统控制周期选取

为了提高大型输水渠道运行仿真计算的精度、稳定性及速度,建立了大型输水渠道自动化运行仿真模型,研究了PID控制器参数及控制周期变化对渠道系统动态响应的影响,并对实际工程等体积及下游常水位运行方式下的系列工况进行了仿真计算.结果表明:为了获得较好的系统控制效果,PID控制器比例系数需随控制周期的增加而增大,并通过PID参数寻优给出了两者之间的定量关系;控制周期增加后,渠道的响应时间增长,而模型的计算时间缩短,控制设备的操作减少.综合考虑渠道系统的控制效果及闸门设备的控制操作,取仿真模型的控制周期为15～30min较适宜.     

农田管道输水系统管径选择问题研究

目前在农田管道输水系统设计中，最优管径的计算常采用给水管道工程管径化化设计的理论和方法，而没有考虑轮灌对系统的影响。本文借鉴给水管道工程计算方法，结合农田管道输水系统自身特点，引入管网系数，提出农田管道输水系统管径优化选择方法，并进行了实例计算。     

基于模拟遗传混合算法的梯级水库优化调度图制定

将遗传算法与系统模拟相结合,提出了基于模拟遗传混合算法制定梯级水库优化调度图的理论及方法,并以乌江上游梯级水库为研究对象,进行实例分析,绘制了梯级水库优化调度图。结果表明,采用该调度图指导水库运行,与长系列补偿调节计算相比,梯级电站多年平均发电量增加了4.3亿kW.h,可为乌江梯级水库群合理调度提供可靠的技术支持。