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龍圖騰網(wǎng)恭喜東方電氣集團科學(xué)技術(shù)研究院有限公司申請的專利一種考慮過渡能效的并聯(lián)供水泵組節(jié)能調(diào)度方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN113935601B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-13發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202111150464.7，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06Q10/0631；該發(fā)明授權(quán)一種考慮過渡能效的并聯(lián)供水泵組節(jié)能調(diào)度方法是由崔宇;楊嘉偉;唐健;田軍設(shè)計研發(fā)完成，并于2021-09-29向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種考慮過渡能效的并聯(lián)供水泵組節(jié)能調(diào)度方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明涉及能源與節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種考慮過渡能效的并聯(lián)供水泵組節(jié)能調(diào)度方法，包括如下步驟：步驟一、接入供水泵組歷史運行數(shù)據(jù)；步驟二、建立考慮供水泵過渡能效的供水泵組能效性能模型；步驟三、建立供水泵組節(jié)能調(diào)度模型，完成泵組運行指令調(diào)度和所需能耗計算；本發(fā)明面向工頻泵和變頻泵分別建立了考慮供水泵過渡能效的供水泵能效性能模型，提出了以過渡總耗時、過渡總能耗和過渡總供水量為對象的供水泵過渡能效計算方法，通過時間曲線積分和基于人工智能方法建立回歸模型的方式，避免了過渡過程中的復(fù)雜理論計算，可以實現(xiàn)對各供水泵在轉(zhuǎn)變運行狀態(tài)中的所需時間、所需能耗和供水產(chǎn)出的量化。

本發(fā)明授權(quán)一種考慮過渡能效的并聯(lián)供水泵組節(jié)能調(diào)度方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種考慮過渡能效的并聯(lián)供水泵組節(jié)能調(diào)度方法，其特征在于：包括如下步驟：步驟一、接入供水泵組歷史運行數(shù)據(jù)；步驟二、建立考慮供水泵過渡能效的供水泵組能效性能模型；步驟三、建立供水泵組節(jié)能調(diào)度模型，完成泵組運行指令調(diào)度和所需能耗計算；所述步驟二中的考慮供水泵過渡能效的供水泵組能效性能模型由供水泵組所包括的M個工頻泵能效模型和N個變頻泵能效模型組成,M≥0,≥0,+N＞0；所述步驟二中建立工頻泵能效模型的具體步驟為：步驟1.對供水泵組中包括的第m臺工頻泵，表示M臺工頻泵中的任意一臺,m＝1,2,…,M，利用步驟一中的歷史運行數(shù)據(jù)擬合計算出流量-功率特性曲線和流量-揚程特性曲線多項式的參數(shù)，其多項式表達(dá)為：pm＝am+bmqm+cmqm2Hm＝Hm,x-Sm,xqm2上式中，pm代表工頻泵的功率單位為千瓦，Hm代表揚程，qm代表流量單位為噸小時，m,x代表第m臺工頻泵的虛總揚程，Sm,x代表第m臺工頻泵的虛阻系數(shù)，am,bm,cm是第m臺工頻泵多項式的擬合參數(shù)；步驟2.對供水泵組中包括的第m臺工頻泵，利用步驟一中的工頻泵功率-時間和流量-時間信息，對采樣時間曲線積分確定工頻泵的過渡能效，所述過渡能效包括開機能效和停機能效；其中開機能效指工頻泵由關(guān)閉狀態(tài)s′m＝0過渡到穩(wěn)定運行狀態(tài)sm＝0的過渡總耗時tm,start、過渡總能耗Em,start和過渡總供水量Qm,start；停機能效指工頻泵由穩(wěn)定運行狀態(tài)s′m＝1過渡到關(guān)閉狀態(tài)sm＝0的過渡總耗時tm,stop、過渡總能耗Em,tnop和過渡總供水量Qm,top；步驟3.對供水泵組中包括的第m臺工頻泵，記前后開關(guān)狀態(tài)相同的過度能效均為0，則工頻泵由開關(guān)狀態(tài)s′s過渡到開關(guān)狀態(tài)sm的過渡總耗時Δtm、過渡總能耗ΔEm和過渡總供水量ΔQm可分別用函數(shù)表達(dá)，表示過渡總耗時Δtm關(guān)于前后開關(guān)狀態(tài)量s′m和sm的函數(shù)表達(dá)，表示過渡總能耗ΔEm關(guān)于前后開關(guān)狀態(tài)量s′m和sm的函數(shù)表達(dá)，表示過渡總供水量ΔQm關(guān)于前后開關(guān)狀態(tài)量s′m和sm的函數(shù)表達(dá)，具體為： 所述步驟二中建立變頻泵能效模型的具體步驟為：步驟1.對供水泵組中包括的第n臺變頻泵，表示N臺變頻泵中的任意一臺,n＝1,2,…,N，利用步驟一中的歷史運行數(shù)據(jù)擬合計算出流量-功率特性曲線和流量-揚程特性曲線多項式的參數(shù)，其多項式表達(dá)為：pn＝anλn3+bnλn2qn+cnλnqn2Hn＝Hn,xλn2-Sn,xqn2上式中，pn代表變頻泵的功率、Hn代表揚程,qn代表流量,n,x為變頻泵的虛總揚程，Sn,x為變頻泵的虛阻系數(shù)，λn是變頻泵實際轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速的比值即實際調(diào)速比，λmin為變頻泵最小調(diào)速比指令，調(diào)速比λmin≤λn≤1，an,bn,cn是第n臺變頻泵在轉(zhuǎn)速比λn下的多項式的擬合參數(shù)；步驟2.對供水泵組中包括的第n臺變頻泵，利用步驟一中的變頻泵實際調(diào)速比-時間曲線、調(diào)速比指令-時間曲線、功率-時間曲線和流量-時間曲線，對采樣時間積分確定變頻泵的過渡能效，過渡能效包括開機能效、停機能效和調(diào)速能效；其中，開機能效指變頻泵由關(guān)閉狀態(tài)λ′n＝0,H′n＝0過渡到最小調(diào)速比且目標(biāo)穩(wěn)定運行揚程為Hn的狀態(tài)λn＝λmin,Hn＞0的過渡總耗時，過渡總能耗和過渡總供水量；關(guān)機能效指變頻泵由最小調(diào)速比且穩(wěn)定運行揚程為Hn的狀態(tài)λ′n＝λmin,H′n＞0過渡到關(guān)閉狀態(tài)λn＝0,Hn＝0的過渡總耗時，過渡總能耗和過渡總供水量；調(diào)速能效指變頻泵由前一調(diào)速比指令為λ′n且穩(wěn)定運揚程為行H′n的狀態(tài)過渡到下一調(diào)速比指令為λn且目標(biāo)穩(wěn)定運行揚程為Hn的狀態(tài)的過渡總耗時、過渡總能耗和過渡供水量，λ′n,λn≥λmin,H′n,Hn＞0；過渡總耗時以小時計，過渡總能耗以千瓦時計，過渡總供水量以噸計；步驟3.對供水泵組中包括的第n臺變頻泵，將步驟2中的過渡能效數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以前一調(diào)速比指令λ′n、后一調(diào)速比指令λn、前一穩(wěn)定運行揚程H′S和目標(biāo)穩(wěn)定運行揚程HS為輸入，以過渡總耗時Δtm、過渡總能耗ΔEm和過渡總供水量ΔQm分別為輸出，建立過渡總耗時回歸模型過渡總能耗回歸模型和過渡總供水量回歸模型步驟4.對供水泵組中包括的第n臺變頻泵，將步驟2中的過渡能效數(shù)據(jù)按比例劃分為訓(xùn)練集和測試集，并添加前后調(diào)速比相同且工作揚程相同的過渡能效均為0的理論數(shù)據(jù)到訓(xùn)練集，完成調(diào)速總耗時回歸模型調(diào)速總電耗回歸模型和調(diào)速總供水量回歸模型三個模型的訓(xùn)練和測試；步驟5.對供水泵組中包括的第n臺變頻泵，則變頻泵由調(diào)速比指令為λ′n且工作揚程H′n的狀態(tài)過渡到調(diào)速比指令為λn且目標(biāo)穩(wěn)定運行養(yǎng)成為Hn的狀態(tài)的過渡總耗時Δtm、過渡總能耗ΔEm和過渡總供水量ΔQm可分別由回歸模型表達(dá)為： 所述步驟三中并聯(lián)供水泵組的調(diào)度指定生效時刻為每小時整點，調(diào)度指令時間間隔為一小時，調(diào)度指令內(nèi)容是供水泵組包括的各工頻泵在本小時的開關(guān)狀態(tài)sm，以及各變頻泵在本小時的開關(guān)狀態(tài)sn和調(diào)速比λn的運行組合參數(shù)；其中工頻泵或變頻泵為開機狀態(tài)時,sm或sn為1，停機時sm或sn為0，且變頻泵的開關(guān)狀態(tài)和調(diào)速比滿足調(diào)速比約束： 所述步驟三的具體步驟為：步驟1.根據(jù)供水泵組本小時的目標(biāo)穩(wěn)定工作揚程HS，根據(jù)并聯(lián)連接建立供水泵組揚程約束： 步驟2.根據(jù)供水泵組中各工頻泵在上一小時的開關(guān)狀態(tài)s′m，則工頻泵在本小時的調(diào)度指令下的電耗Em和供水量Qm可表達(dá)為： 上式中，pm代表工頻泵穩(wěn)定運行sm＝1且揚程為HS時的功率，,m代表工頻泵穩(wěn)定運行sm＝1且揚程為HS時的流量，數(shù)值關(guān)系可由步驟二中的工頻泵的流量-功率曲線和流量-揚程曲線多項式表達(dá)確定；步驟3.根據(jù)供水泵組中各變頻泵在上一小時的開關(guān)狀態(tài)s′n和調(diào)速比λ′n，則變頻泵在本小時的調(diào)度指令下的電耗En和供水量Qn可表達(dá)為： 上式中，pn,代表變頻泵在調(diào)速比為λn，揚程為HS時的功率，qn代表變頻泵在調(diào)速比為λn，揚程為HS時的流量，數(shù)值關(guān)系可由步驟二中的變頻泵的流量-功率曲線和流量-揚程曲線多項式表達(dá)確定；步驟4.根據(jù)供水泵組本小時的目標(biāo)供水量QS，利用步驟2和步驟3中各水泵的供水量表達(dá)式建立供水泵組供水量約束： 步驟5.根據(jù)節(jié)能目標(biāo)，利用步驟2和步驟3中各水泵的電耗表達(dá)式建立最小化供水泵組能耗的目標(biāo)函數(shù)： 步驟6.建立啟發(fā)式算法求解模型，將步驟5中的目標(biāo)函數(shù)、調(diào)速比約束、步驟1中的揚程約束和步驟4中的供水量約束代入啟發(fā)式算法對各工頻泵在本小時的開關(guān)狀態(tài)sm以及各變頻泵在本小時的開關(guān)狀態(tài)sn和調(diào)速比λn進行迭代求解；步驟7.將步驟6求解到的能滿足供水泵組供水揚程和供水量，且擁有最小泵組能耗的各工頻泵在本小時的開關(guān)狀態(tài)sm,opt以及各變頻泵在本小時的開關(guān)狀態(tài)sn,opt和調(diào)速比λn,opt的運行組合參數(shù)作為調(diào)度指令，并輸出最小泵組能耗Jopt，完成供水泵組運行指令調(diào)度和所需能耗計算。

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