變頻泵站節約能耗的計算機控制技術淺析
給水行業的配水、增壓泵站進行變頻調速節能技術改造后,經過運行,普遍發現在使用過程中存在以下問題:
1、在滿足用戶的需水量及保證供水壓力的情況下,開并聯泵組時,水泵節電很少甚至不節電;一臺調速泵運行時,節電很少或不節電。
2、當工況點、管網參數等情況發生變化后,且在泵站系統滿足工況條件下,調速系統經常出現運行不穩定現象,從而造成節能效果不能保持最低的單位電耗值。
針對供水行業的使用情況,許多人盲目的把變頻調速設備當作節能設備來看待,實際上對變頻技術根本不清楚,也沒有確切衡量節電效果的準確尺度。對此,本文討論在并聯泵組中,機組如何合理搭配運行以及使用調速方式,采用力控組態軟件+PLC控制技術,解決對泵站節能經濟運行的量化問題。
能耗最小的并聯泵組合理運行搭配及調速方式的控制理論
1、控制原理
在泵站系統的工藝參數(流量、壓力)、設備參數(水泵、電機、調速裝置)等確定的情況下,采用最小二乘法理論找出H-Q之間的函數關系,運用并聯泵組特性曲線擬合法,自動找出一套耗能最小的運行搭配和調速方式,即優化泵組合方案(運行搭配合理的泵組工況點穩定運行在高效區間內)。當然,該優化泵組合方案并不一定是每臺水泵都能達到最優,在這里是指一個泵站內水泵優化組合后的總體效果,可以形象的說把整個泵站內已優化組合后的每一泵組合方案看作一臺"水泵",我們把泵組合方案稱為"虛擬水泵",而這一臺"虛擬水泵"在一定壓力和流量下,用最小二乘法理論計算出"虛擬水泵"的特性方程和特性曲線為標準,找出"虛擬水泵"高效區的范圍。當“虛擬水泵”的工況點不在高效區內運行時,控制系統可根據水泵調速的相似定理和等效率原理,通過設定參數自動調整變頻泵的運行工況點,使動態運行"虛擬水泵"的工況點處在高效區內,此時單位流量耗能最小(控制原理示意見圖1)。
1、在滿足用戶的需水量及保證供水壓力的情況下,開并聯泵組時,水泵節電很少甚至不節電;一臺調速泵運行時,節電很少或不節電。
2、當工況點、管網參數等情況發生變化后,且在泵站系統滿足工況條件下,調速系統經常出現運行不穩定現象,從而造成節能效果不能保持最低的單位電耗值。
針對供水行業的使用情況,許多人盲目的把變頻調速設備當作節能設備來看待,實際上對變頻技術根本不清楚,也沒有確切衡量節電效果的準確尺度。對此,本文討論在并聯泵組中,機組如何合理搭配運行以及使用調速方式,采用力控組態軟件+PLC控制技術,解決對泵站節能經濟運行的量化問題。
能耗最小的并聯泵組合理運行搭配及調速方式的控制理論
1、控制原理
在泵站系統的工藝參數(流量、壓力)、設備參數(水泵、電機、調速裝置)等確定的情況下,采用最小二乘法理論找出H-Q之間的函數關系,運用并聯泵組特性曲線擬合法,自動找出一套耗能最小的運行搭配和調速方式,即優化泵組合方案(運行搭配合理的泵組工況點穩定運行在高效區間內)。當然,該優化泵組合方案并不一定是每臺水泵都能達到最優,在這里是指一個泵站內水泵優化組合后的總體效果,可以形象的說把整個泵站內已優化組合后的每一泵組合方案看作一臺"水泵",我們把泵組合方案稱為"虛擬水泵",而這一臺"虛擬水泵"在一定壓力和流量下,用最小二乘法理論計算出"虛擬水泵"的特性方程和特性曲線為標準,找出"虛擬水泵"高效區的范圍。當“虛擬水泵”的工況點不在高效區內運行時,控制系統可根據水泵調速的相似定理和等效率原理,通過設定參數自動調整變頻泵的運行工況點,使動態運行"虛擬水泵"的工況點處在高效區內,此時單位流量耗能最小(控制原理示意見圖1)。
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