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《市政供水变频节能》专栏

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-09-22   浏览次数:1165
《市政供水变频节能》专栏——游庆元总工

导读

    《变频器世界》是由中国自动化学会专家咨询委员会、中国电工技术学会支持,中自传媒和广东省自动化学会共同创办,旨在深度报道及分析变频技术各领域的最新发展及应用,多年来与变频器技术同步发展与成长,在行业内已具较高的影响力和品牌效应。

   本栏目特邀市政供水变频节能方面的专家游庆元总工,他毕业于华中科技大学机械工程学院,长期工作在水处理第一线,理论和实操经验丰富。曾在长沙水司和惠州水司工作研究管网压力控制模型40年,受邀在供水行业讲座30余场,在主流期刊发表相关论文40多篇,2007年由广东南海市自来水公司投入高压变频器,变频控制泵群沿管网压力控制曲线模型运行满足用户流量压力需要又无多余扬程而节能,单耗降低了10%,年节电180万度,在行业处于领先地位。

 

   当前各个行业都在抓紧制定转型升级战略,城市供水行业也不例外,正抢抓当前有利时机,遵循节能、绿色、环保,提升研发技术,加大研发投入和人才储备,提升创新能力,以生产效率的提升抵消、对冲成本上升带来的压力。随着我国产业转型升级以及社会经济的发展,城市建设发展十分迅速,同时也对基础设施建设提出了的要求。城市供水系统的建设是其中的一个重要方面,供水的可靠性、稳定性、经济性直接影响到用户的正常工作和生活。随着人们对供水质量和供水系统可靠性要求的不断提高,利用先进的自动化技术、控制技术以及通讯技术,设计出现代化的高性能、高节能、能适应复杂环境的恒压供水系统成为必要,创新发展是供水企业的必由之路。

   变频调速是当今国际上一项效益高、性能好、应用广、有发展前途的电机调速技术,其应用非常广泛,在石油、化工、冶金、供水等行业均有经典应用,且各行业应用的目的和需求又有差异,供水低碳自动调度控制系统自然离不开变频调速技术。有幸邀请到市政供水系统自动化专家游庆元总工,请他为我们开辟专栏,为广大读者推送市政供水行业的应用技术及经典案例,以期得到行业企业和读者的关注与互动,为水处理行业的改革贡献一份力量,凝心聚力,攻坚克难,努力谱写新时代水务转型升级新篇章。

   本专栏共分八章,敬请关注与指导,可以为您提供城市供水的节能应用及其解决方案。

 

前言

   建设智能水务实现低碳自动调度控制已成行业发展趋势,自来水公司也会对变频器及自动化厂商有更高要求。基于宏观模型和SCADA大数据离线构建末端压力与出厂压力流量关系模型(管网压力控制曲线,见附图),变频控制泵群沿此曲线运行实现出厂压力随流量变化而自动调节并满足远端服务压力且无多余扬程而节能,并以简捷模式将供水管网、供水泵站、取水泵站、加压泵站、清水池水位、远端高位水池水塔各单元纳入低碳自动调度控制(见附图)。

   建模仿真是供水低碳自动调度控制系统(见附图)开发设计主要方法。并为前期经济技术论证。

 

       附图  供水低碳自动调度控制系统

   提供数据支持。主要步骤是:

      (1)依据供水系统SCADA数据建立并求解管网宏观模型;

      (2)基于宏观模型优化工况点(以小时计全年8760个)离线构建管网末端压力与出厂压力流量关系模型,称管网末端压力恒定控制曲线模型(简称管网压力控制模型)。它是PLC内运行的控制程序基础模型。

      (3)仿真建立水泵、电机、变压器运行数学模型。

      (4)供水系统(仅指供水泵站+管网)变频控制仿真,显示现有机电设备沿管网压力控制曲线运行的年用电量、年节电量。

   本系列文章共分八章。

      第一章 实例介绍供水管网宏观模型建模过程;

      第二章 实例介绍管网宏观模型求解算法;

      第三章 实例介绍供水过程非线性规划建模;

      第四章 简例介绍非线性规划、简化梯度法简介;

      第五章 实例介绍供水非线性规划模型实例求解;

      第六章 实例介绍管网压力控制曲线建模捡验与节能运行;

      第七章 实例介绍基于管网压力控制模型的低碳自动调度与控制;

      第八章 实例介绍供水泵房机电运行过程仿真。

 

   希望拙文能对水工业变频节能起一点抛砖引玉作用。

 
 
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