我國水資源的主要特點是人多水少且時空分布不均,大量淡水資源集中在南方,北方淡水資源只有南方的1/4。為滿足北方地區(qū)工農業(yè)生產和人民生活用水的需求,我國開展了一項國家戰(zhàn)略工程——南水北調工程,工程建成后可有效解決我國北方水資源嚴重短缺的問題,從而為我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展提供基礎保障。但是,大型泵站的調水過程能耗大,導致泵站運行成本很高。因此,研究泵站系統(tǒng)的優(yōu)化運行,降低其運行成本具有重大意義。 目前,針對泵站優(yōu)化運行的相關研究大多針對模型作大量簡化,復雜系統(tǒng)理論體系尚未完全形成,其成果未能充分利用大型泵站機組的工況調節(jié)功能來節(jié)省能耗,因此,采用現(xiàn)代決策理論的最新成果,結合工程運行管理的實際情況,進一步完善泵站優(yōu)化運行方法的相關研究,對于大型泵站降低運行成本、實現(xiàn)工程良性運行具有重要意義。本文以洪澤站為例,開展單機組、多機組葉片全調節(jié)日優(yōu)化運行方法研究,主要開展了以下幾個方面工作： (1)洪澤站單機組葉片全調節(jié)日優(yōu)化運行方法研究：考慮峰谷電價,建立了單機組葉片全調節(jié)日優(yōu)化運行數(shù)學模型,采用經(jīng)典的一維動態(tài)規(guī)劃法進行求解,獲得了洪澤站不同日均揚程、不同提水負荷條件下單機組日最小提水費用及相應的運行方案。100%負荷、80%負荷、60%負荷各日均揚程下單機組葉片全調節(jié)優(yōu)化運行平均單位提水耗電費用分別為127.49元／萬m3、108.94元／萬m3、88.12元／萬m3,平均單位提水耗電費較額定工況下運行分別節(jié)省為4.43%、18.99%、23.13%。 (2)洪澤站多機組葉片全調節(jié)日優(yōu)化運行方法研究：考慮峰谷電價,建立了泵站同型號、不同型號多機組葉片全調節(jié)日優(yōu)化運行數(shù)學模型,分別采用動態(tài)規(guī)劃逐次逼近法和大系統(tǒng)分解-動態(tài)規(guī)劃聚合法進行求解,求得洪澤站不同日均揚程、不同提水負荷條件下的多機組日最小提水費用及相應的運行方案。由優(yōu)化結果可知,與動態(tài)規(guī)劃逐次逼近法相比,大系統(tǒng)分解-動態(tài)規(guī)劃聚合法尋得的方案更優(yōu),且100%負荷、80%負荷、60%負荷下平均單位最小耗電費用節(jié)約百分比分別提高0.58%、1.80%、0.52%。 (3)洪澤站優(yōu)化運行查詢系統(tǒng)開發(fā)：采用Visual Fortran作為系統(tǒng)開發(fā)平臺,開發(fā)洪澤站多機組優(yōu)化運行方案查詢系統(tǒng),為洪澤站及同類泵站的經(jīng)濟運行提供參考。
【學位單位】：揚州大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2014
【中圖分類】：S277
【部分圖文】：

其站下設計水位為7.00m，站上設計水位為13.60m,菜站調水期設計揚程6.00m，排錯期設計揚程6.60m。洪澤站工程效果圖見圖2-1，工程綜合特性指標詳見表2-1。圖2-1洪澤站工程效果圖

根據(jù)南水北調工程洪澤菜站混流栗模型試驗報告，各葉片安放角下的水菜裝置模型綜合特性曲線如圖2-2所示，利用模型栗試驗結果進行換算可得各葉片安放角下的水菜裝置原型綜合特性曲線如圖2-3所示。I J J j r- r -T 1 r 1 T T 1 r ~"(m)l I i I ： , ； , i i i-"“ - ！ ！!、 ■ I II * j ‘8 : HI h I ^ —JI^I —- - .十、一，-j . ； ！ ‘ “ i51 ：：丨）： I ； 14 ：丨 U道-?…：4 Q(l/s) HW eff(%) 7"^^ NJ . -8° 236. 173 4. 855 78.00 -宮n“-6。266. 349 5. 229 81. 08 8rii^^ ..：~r 290.844 5.643 81.42 二2 — "2° 319. 342 5, 684 81. 69 了 - (:- ^ --0。340.277 5.979 81.19 , 9lil\~IIlZI^~~■ \-+2。359.278 6. 315 80.29 f ； \ �！�1伽： ‘ “ ‘.N1 I I I I I I I I I I I 1 t ‘ I I i I I 1 I I I I I I I I I_I ^ I I I I__丨 I I 丨_l—i_I I I 1_L_J_I_I I I I I__I 1 I 丨__LJ__1 I I I__lJ150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 Q(|/s)圖2-2洪澤站水泵裝置模型綜合特性曲線圖

型綜合特性曲線如圖2-2所示，利用模型栗試驗結果進行換算可得各葉片安放角下的水菜裝置原型綜合特性曲線如圖2-3所示。I J J j r- r -T 1 r 1 T T 1 r ~"(m)l I i I ： , ； , i i i-"“ - ！ ！!、 ■ I II * j ‘8 : HI h I ^ —JI^I —- - .十、一，-j . ； ！ ‘ “ i51 ：：丨）： I ； 14 ：丨 U道-?…：4 Q(l/s) HW eff(%) 7"^^ NJ . -8° 236. 173 4. 855 78.00 -宮n“-6。266. 349 5. 229 81. 08 8rii^^ ..：~r 290.844 5.643 81.42 二2 — "2° 319. 342 5, 684 81. 69 了 - (:- ^ --0。340.277 5.979 81.19 , 9lil\~IIlZI^~~■ \-+2。359.278 6. 315 80.29 f ； \ �！�1伽： ‘ “ ‘.N1 I I I I I I I I I I I 1 t ‘ I I i I I 1 I I I I I I I I I_I ^ I I I I__丨 I I 丨_l—i_I I I 1_L_J_I_I I I I I__I 1 I 丨__LJ__1 I I I__lJ150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 Q(|/s)圖2-2洪澤站水泵裝置模型綜合特性曲線圖

【參考文獻】

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本文編號：2825386