污水泵站系统的预测控制

城市污水泵站管网系统是广地域分布的复杂系统 ,系统污水流量具有不确定性、滞后性与非线性特征。通过分析提出了污水泵站管网系统新的数学模型 ,以预测控制结合优化参数算法给出了新的控制策略 ,解决流量滞后和不确定性引起的污水溢出污染和机泵泵水优化节能控制问题。利用实际污水泵站采集数据进行模拟仿真及应用 ,结果表明该模型和控制策略有助于解决当前污水泵站运行中污水外溢问题 ,同时提高了泵水节能效果。

基于模型预测控制的泵站群联合调度研究

由于“温室效应”的不断积累,导致极端天气频发,加之人类活动的影响,造成极端恶劣天气引发的城市洪涝灾害愈发严重。泵闸是城市有效应对洪涝灾害的工程措施,因此如何科学调度城市泵闸群具有重大意义。针对福州城区防洪排涝问题,引入模型预测控制(MPC)理论,基于安全、经济层面构建了泵闸群联合防洪优化调度模型,可为福州市汛期实时排涝调度提供参考。

基于模型预测控制的污水系统多泵站优化调度

城市污水泵站的日常优化调度对降低其能耗和管理成本具有重要的现实意义。利用模型预测控制(MPC)方法,基于分布式模型和多目标优化算法,并以污水泵站系统的能耗成本和管理成本最低为目标,提出了一种城市污水系统多泵站全局优化调度技术。采用响应面法构建预测泵站泵池液位模型,基于自适应聚类的高维多目标进化算法(ACEA)保证全局调度的速度与精度,对调度前后泵站的能耗与操作复杂度进行对比,为运维人员提供科学合理的调度策略。以W市某片区为例,针对旱天日常运行工况应用全局优化调度方法以获得可靠的调度方案。结果表明,若按优化后调度方案运行,能耗较历史方案低3%~24%,平均低约13%;复杂度要比历史方案低5%~52%,平均低约34%,说明优化方法能显著降低污水泵站运行能耗和方案的复杂性,有助于降低运行管理成本。此外,调度方案的能耗与操作复杂度间存在一定的对抗关系,说明决策者需根据能耗与运维成本的实际需求合理选择方案。