面向系统节能的智能供水泵组自适应控制技术研究

发布时间：2025-03-15 04:58

　　离心泵并联组成的供水泵组广泛应用于生活、工业等各个领域。目前,供水泵组普遍采用恒压控制模式,通过变频调速方式维持设备出口的压力恒定。由于常用的恒压运行模式未能兼顾管路需求变化,使得泵组供给压力常大于需求压力,造成能量冗余的同时,也使离心泵偏工况运行,降低机组效率,且影响设备寿命及运行可靠性。因此,本文提出面向系统节能的并联供水泵组自适应控制技术,通过构建管网需求匹配控制和流量推测模型,并设计以泵可靠度及能耗最小化为目标的优化控制方法,实现泵组节能可靠运行。本文主要研究内容如下:(1)建立与管网系统需求相匹配的并联泵组变压控制模型,高精度的泵组流量实时推测模型以及参数自适应的改进型PID算法,实现了并联泵组的智能变压控制。(2)提出了以泵组功率-流量实时预测和工况偏离度(高效区)约束为依据的泵组能效控制方法,通过投入运行泵选择与转速匹配,解决离心泵偏工况运行问题,在全工况范围内实现泵组的高效高可靠性运行。(3)开发了 PLC与变频器相结合的供水泵组控制系统,以及基于自适应变压控制与能效优化算法的智能供水泵组控制软件,并在模拟楼宇测试评估系统上完成节能控制效果的试验验证。(4)基于CFD数值...

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1供水泵组结构及示惫图

供水泵组及模拟系统设计??供水技术发展趋势和市场需求，关于供水泵组智能化的研究日渐增多。设计主要包括并联泵组、电气控制柜、传感器和管路附件等的选型搭配对每个部分进行了详细设计，最终实现整个供水泵组设计。另外，配套室小型调试系统和楼宇摸拟系统，为后续进行智能供水泵组的功能设计供水泵....

图２．?４供水泵组管路附件??泵支路上，从进口总管至出口总管，依次布置进口球阀、离心泵、止回阀、出口球阀

需要采集的参数有转速、压力、功率、电流等模拟量信号以及低水位、高压等数字量信号。??因此，整个供水泵组系统配置的传感器有进出口压力传感器、低水位传感器、压力开关等，??如图２．?３所示。??＃?Ｕ?丨??（１）压力传感器?（２）低水位传感器?（３）压力开关??图２．３传感器选型?....

图２．５智能供水泵组实验室小型样机调试系统??在实验研究中，流量计选用的是涡轮流量计，具有较高的测试精度和响应速度

２．２实验室榉机调试系统??智能供水泵组控制系统的调试及功能验证，离不开实验管路系统，因此设计并搭建了??一个实验室小型样机调试系统，如图２．?５所示。整个样机调试系统包括小型智能供水泵组??样机（包括并联泵组、电气控制柜及上位机等）、循环水罐、供水管路、压力传感器、流??量计、....

图２．?９模拟楼宇供水系统管网??智能供水泵组测试评估系统主要功能如下：??

（４）控制中心包括电气柜、操作台；对供水泵组进行性能测试、模拟实际运行工况??调整、供水设备能效分析等。??搭建智能供水泵组测试评估系统如图２．?８和图２．?９所示。??图２．?８待测供水系组祥机??？Ｈ—??图２．?９模拟楼宇供水系统管网??智能供水泵组测试评估系统主要功能如下....

本文编号：4035197