面向排水系统实际运行场景的控制策略优化方法

排水系统实时控制能够有效改善系统性能,但是该领域大部分研究是基于模型仿真而非实际工厂应用。提出了面向排水系统实际运行场景的控制策略整体框架,并在此框架基础上给出了控制系统升级流程。选取常州江边污水厂一、二级主要泵站片区作为案例研究区域,开展了控制策略现状分析、优化设计、建模和策略决策、控制系统改造、现场测试调试等工作。结果表明,采用该控制方法能够实现排水系统实时在线控制并满足实际运行的需求。

基于模型的复杂排水系统控制逻辑模拟仿真

排水系统是一个错综复杂的广域分布系统,具有强耦合、大时滞、非线性和多扰动等特性,为实现系统实时控制运行,对其直接进行在线优化控制和过程参数调试,易导致调试周期较长、安全风险较大等问题。为保证实时控制逻辑的合理性和准确性,运用机理模型对系统进行出厂前的实时控制系统逻辑测试,为排水系统的优化控制提供重要的数学试验环境。将城市水系统控制仿真模型Simuwater中的功能模块与全世界范围内广泛应用的OVATION控制系统和排水系统模拟软件SWMM进行有机结合,可实现真实生产环境的排水系统控制逻辑在数学模型环境下的模拟和测试。运用该模拟环境,针对常州王家塘-惠家塘排水系统开展案例研究,构建案例区SWMM模型,在OVATION虚拟控制器中编制多级泵站优化调度闭环控制逻辑,将机理模型常规的规则控制更替为标准控制系统的闭环控制逻辑,并应用先进控制策略进行全过程多工况仿真。通过真实控制系统与机理模型耦合模拟,使案例的系统性能显著提高,可为基于模型的排水系统控制逻辑仿真提供参考,同时为真实的排水系统自动化控制提供现实依据。