[发明专利]水泵系统的运行特性在线辨识及优化调控方法及调控系统

说明书

本发明属于水力机械智能化运维技术领域，具体涉及一种水泵系统的运行特性在线辨识及优化调控方法及调控系统，其中水泵系统的运行特性在线辨识及优化调控方法包括：步骤S100，采集水泵系统的基本信息；步骤S200，采集水泵系统的实时数据；步骤S300，根据基本信息和实时数据构建水泵系统的特性模型并实时更新；以及步骤S400，根据水泵系统的特性模型对水泵系统进行调控，实现了利用了厂家提供的理论特性曲线，在数据量很少的情况下，也能够生成水泵系统模型；引入了改进的启发式算法，能够从局部最优解中快速跳出，从而逼近全局最优解。

技术领域

本发明属于水力机械智能化运维技术领域，具体涉及一种水泵系统的运行特性在线辨识及优化调控方法及调控系统。

背景技术

近年来，随着工业数字化、网络化、智能化进程的不断发展，工业系统实现智能运维面临的挑战越来越大。

水泵作为工业领域广泛应用的部件，其总用电量约占全国用电量的20％以上。多台泵机组(以下称为“水泵系统”)是管网系统内的重要设备，由于两者性能之间可能存在不匹配的问题，这也导致了管网系统的水力失调。因此，对水泵系统特性和智能化运维研究显得尤为重要。

目前水泵系统的特性模型主要由两种方式获取。模型试验是获得水泵特性模型的最主要方式，水泵厂家提供的水泵理论特性曲也是通过这种方式获得的。但模型泵的运行工况与实际运行工况不尽相同，成批生产中可能存在着制造误差，实验的介质温度一般恒定在25℃左右，而实际管网内的实际介质温度却会随着天气的变化而间断地变化，同时水泵运行一段时间后会产生振动、空化等问题，这些都会导致特性模型的不同。

第二种方式是基于模型泵水力设计的CFD计算。这种方法的前提是必须已知泵的水力设计参数，这加大了第三方使用这种方法的难度，同时数值模拟的精度也得不到保证。

此外，基于历史运行数据辨识水泵系统的特性类似于模型试验，但模型试验中只存在一台泵，而在实际热网运行中，经常出现“二用一备”的方案，这也为辨识水泵系统、以及调节水泵系统增加了难度。

因此，基于上述技术问题需要设计一种新的水泵系统的运行特性在线辨识及优化调控方法及调控系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种水泵系统的运行特性在线辨识及优化调控方法及调控系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水泵系统的运行特性在线辨识及优化调控方法，包括：

步骤S100，采集水泵系统的基本信息；

步骤S200，采集水泵系统的实时数据；

步骤S300，根据基本信息和实时数据构建水泵系统的特性模型并实时更新；以及

步骤S400，根据水泵系统的特性模型对水泵系统进行调控。

进一步的，所述水泵系统的基本信息包括：水泵系统的进口管径、出口管径、进出口压力两测点的差高、水泵的铭牌信息、水泵系统的连接方式、理论特性曲线；

所述水泵系统的连接方式为串联和/或并联；

所述理论特性曲线为横坐标为流量、纵坐标为扬程或者频率的曲线。

进一步的，所述步骤S200，采集水泵系统的实时数据，包括：

清洗水泵系统实时数据和根据水泵系统实时数据获取相应单台水泵的流量、扬程；

所述水泵系统的实时数据包括：水泵系统的流量、水泵系统的进口压力、水泵系统的出口压力、水泵系统内各台电机的频率、水泵系统内各台电机的功率。

进一步的，所述清洗水泵系统实时数据，包括：所述水泵系统实时数据借助工业互联网信息采集系统进行实时采集，并采用移动中位数法进行数据清洗；