變頻泵站節(jié)約能耗的計算機控制技術(shù)淺析
給水行業(yè)的配水、增壓泵站進行變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)改造后，經(jīng)過運行，普遍發(fā)現(xiàn)在使用過程中存在以下問題：
1、在滿足用戶的需水量及保證供水壓力的情況下，開并聯(lián)泵組時，水泵節(jié)電很少甚至不節(jié)電；一臺調(diào)速泵運行時，節(jié)電很少或不節(jié)電。
2、當(dāng)工況點、管網(wǎng)參數(shù)等情況發(fā)生變化后，且在泵站系統(tǒng)滿足工況條件下，調(diào)速系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)運行不穩(wěn)定現(xiàn)象，從而造成節(jié)能效果不能保持最低的單位電耗值。
針對供水行業(yè)的使用情況，許多人盲目的把變頻調(diào)速設(shè)備當(dāng)作節(jié)能設(shè)備來看待，實際上對變頻技術(shù)根本不清楚，也沒有確切衡量節(jié)電效果的準(zhǔn)確尺度。對此，本文討論在并聯(lián)泵組中，機組如何合理搭配運行以及使用調(diào)速方式，采用力控組態(tài)軟件+PLC控制技術(shù)，解決對泵站節(jié)能經(jīng)濟運行的量化問題。
能耗最小的并聯(lián)泵組合理運行搭配及調(diào)速方式的控制理論
1、控制原理
在泵站系統(tǒng)的工藝參數(shù)（流量、壓力）、設(shè)備參數(shù)（水泵、電機、調(diào)速裝置）等確定的情況下，采用最小二乘法理論找出H-Q之間的函數(shù)關(guān)系，運用并聯(lián)泵組特性曲線擬合法，自動找出一套耗能最小的運行搭配和調(diào)速方式，即優(yōu)化泵組合方案（運行搭配合理的泵組工況點穩(wěn)定運行在高效區(qū)間內(nèi)）。當(dāng)然，該優(yōu)化泵組合方案并不一定是每臺水泵都能達到最優(yōu)，在這里是指一個泵站內(nèi)水泵優(yōu)化組合后的總體效果，可以形象的說把整個泵站內(nèi)已優(yōu)化組合后的每一泵組合方案看作一臺"水泵"，我們把泵組合方案稱為"虛擬水泵"，而這一臺"虛擬水泵"在一定壓力和流量下，用最小二乘法理論計算出"虛擬水泵"的特性方程和特性曲線為標(biāo)準(zhǔn)，找出"虛擬水泵"高效區(qū)的范圍。當(dāng)“虛擬水泵”的工況點不在高效區(qū)內(nèi)運行時，控制系統(tǒng)可根據(jù)水泵調(diào)速的相似定理和等效率原理，通過設(shè)定參數(shù)自動調(diào)整變頻泵的運行工況點，使動態(tài)運行"虛擬水泵"的工況點處在高效區(qū)內(nèi)，此時單位流量耗能最小（控制原理示意見圖1）。
1、在滿足用戶的需水量及保證供水壓力的情況下，開并聯(lián)泵組時，水泵節(jié)電很少甚至不節(jié)電；一臺調(diào)速泵運行時，節(jié)電很少或不節(jié)電。
2、當(dāng)工況點、管網(wǎng)參數(shù)等情況發(fā)生變化后，且在泵站系統(tǒng)滿足工況條件下，調(diào)速系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)運行不穩(wěn)定現(xiàn)象，從而造成節(jié)能效果不能保持最低的單位電耗值。
針對供水行業(yè)的使用情況，許多人盲目的把變頻調(diào)速設(shè)備當(dāng)作節(jié)能設(shè)備來看待，實際上對變頻技術(shù)根本不清楚，也沒有確切衡量節(jié)電效果的準(zhǔn)確尺度。對此，本文討論在并聯(lián)泵組中，機組如何合理搭配運行以及使用調(diào)速方式，采用力控組態(tài)軟件+PLC控制技術(shù)，解決對泵站節(jié)能經(jīng)濟運行的量化問題。
能耗最小的并聯(lián)泵組合理運行搭配及調(diào)速方式的控制理論
1、控制原理
在泵站系統(tǒng)的工藝參數(shù)（流量、壓力）、設(shè)備參數(shù)（水泵、電機、調(diào)速裝置）等確定的情況下，采用最小二乘法理論找出H-Q之間的函數(shù)關(guān)系，運用并聯(lián)泵組特性曲線擬合法，自動找出一套耗能最小的運行搭配和調(diào)速方式，即優(yōu)化泵組合方案（運行搭配合理的泵組工況點穩(wěn)定運行在高效區(qū)間內(nèi)）。當(dāng)然，該優(yōu)化泵組合方案并不一定是每臺水泵都能達到最優(yōu)，在這里是指一個泵站內(nèi)水泵優(yōu)化組合后的總體效果，可以形象的說把整個泵站內(nèi)已優(yōu)化組合后的每一泵組合方案看作一臺"水泵"，我們把泵組合方案稱為"虛擬水泵"，而這一臺"虛擬水泵"在一定壓力和流量下，用最小二乘法理論計算出"虛擬水泵"的特性方程和特性曲線為標(biāo)準(zhǔn)，找出"虛擬水泵"高效區(qū)的范圍。當(dāng)“虛擬水泵”的工況點不在高效區(qū)內(nèi)運行時，控制系統(tǒng)可根據(jù)水泵調(diào)速的相似定理和等效率原理，通過設(shè)定參數(shù)自動調(diào)整變頻泵的運行工況點，使動態(tài)運行"虛擬水泵"的工況點處在高效區(qū)內(nèi)，此時單位流量耗能最小（控制原理示意見圖1）。
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