大型泵站变速-变角综合经济运行研究

南水北调东线工程源头泵站扬程变化幅度大、变化频度高、年运行时数长,应实现经济运行。分析泵装置效率特性,提出大型泵站变速变角综合经济运行理论,并给出运行方案。结果表明,与单一变速或变角经济运行相比,泵站实现变速变角综合经济运行,平均泵装置效率可再提高1%～5%。

基于单机组试验选优的并联泵站群组合优化运行算法研究

以并联泵站群日提水耗电费用最少为目标,构建包含各时段泵站运行数、站内水泵开机数、水泵叶片安放角及机组转速4个决策变量的并联泵站群变角变速组合日优化运行数学模型,提出基于二级子系统试验选优的大系统二级分解-动态规划聚合法。通过将原模型进行二次分解,获得以单机组日提水耗电费用最小为目标,各时段水泵叶片安放角及机组转速为决策变量的单机组变角变速组合日优化运行数学模型,采用大系统试验选优法求解。进而通过一系列二级子系统不同提水要求下的优化计算,获得单机组日提水量与提水费用的一一对应关系,原模型即可转化为以并联泵站群日提水费用最少为目标、各机组日提水量为决策变量的聚合模型,并采用动态规划方法求解。该方法可进一步完善组合工况调节方式下并联泵站群优化运行理论,较由站内单工况优化运行下获得的并联泵站群优化运行效益更为显著。以典型并联泵站群为计算实例,优化结果表明:各日均扬程下满负荷、80%负荷、60%负荷优化运行单位费用较定角恒速运行分别平均节约8.41%、23.07%、32.79%。

中小型轴流泵排水泵站经济运行方案的选择

论述了中小型轴流泵排水泵站变角经济运行方案、变速经济运行方案、变角和变速相结合的经济运行方案,提出了根据泵站扬程确定叶片安装角度和水泵最佳转速的方法。通过实例说明了中小型轴流泵排水泵站经济运行方案的选择方法。

大型泵站经济运行研究进展

分析了泵装置进行工况调节的方法,如变角调节、变速调节、可调前导叶调节、前置导轮调节等,推导出了变角经济运行、变速经济运行的优化表达式,并提出了大型泵站变速变角经济运行方式。研究结果表明,变速变角调节的装置效率比单独变速或单独变角的装置效率高约5%。应用新的优化算法,对实现泵站经济运行优化更为便捷。

基于时空组合动态规划的分解协调模型在并联站群优化中的运用

并联站群叶片全调节变频变速组合优化属于多单元、多机组、多时段、多决策变量复杂非线性系统优化问题,本文引入基于时空组合动态规划的分解协调模型,即协调层以空间各子系统为阶段,提水总量为状态变量,各阶段水量分配系数为决策变量,采用动态规划法进行各子系统间的总体水量协调;分解层各子系统以时间为阶段,各阶段开机台数、叶片角度及转速为决策变量,分配水量为状态变量,采用动态规划逐次渐近法确定最优开机台数及运行方式。通过在江都站并联站群组合优化中的应用,确定了各站各时段开机台数、叶片安放角度及机组转速的最优组合方案,实现了系统运行机组耗电费用最小时的优化调度过程,表明了方法采用的可行性。