并联变频水泵在线优化控制方法

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1、暖通空调HV&AC2011年第41卷第4期专题研讨并联变频水泵在线优化控制方法*大连理工大学赵天怡☆张吉礼马良栋哈尔滨工业大学孙德兴摘要建立了并联变频水泵特性模型，利用极值分析法分别探讨了并联变频水泵转速比与运行台数的优化配置问题。提出了以连续监测水泵扬程与系统流量为基础的并联变频水泵在线优化控制方法。关键词并联水泵变频转速比运行台数优化控制onIineoptimaIcontroIschemeofvariablespeedparalle1waterpumpsByZhaoTianyl~ZhangJill，PlaLiongdongand．SunDexing。AbstractEstab

2、lishesacharacteristicmodelofparallelwaterpumpwithvariablespeedcontro1．Disscussestheissuesonoptimalarangementofspeedratioandthenumberofparallelpumpsinoperationbytheextremeanalysismethod．Presentsanonlineoptimalcontrolschemebasedoncontinuousmonitoringoftotalwaterflowandpumphead．Keywordsparallelw

3、aterpump，variablespeed，speedratio，operationalnumber，optimalcontrol★DalianUniversityofTechnology，Dalian，LiaoningProvince，China0引言流量增量及相关问题进行了分析，为并联变频水泵供热空调系统电耗的60％～70％是以水泵与系统提供了设计选型参考L8]。Stan从运行费用、风机为主的能量输配系统产生的[1]，其中水泵的节初投资、可靠性、水力工作特性与安全性等方面权能潜力尤为可观。为适应供热空调系统用户的个衡了单泵运行方案与双泵运行方案的利弊[9]。性化调节而导致的

4、系统流量变化范围较宽的特性，可见，水泵优化控制方法已成为暖通空调系统常需要多台水泵同时并联变频运行，其中水泵的优优化控制研究的热点。分析以上文献，有两方面值化控制研究值得关注。得关注：一方面，暖通空调系统负荷特性使得输送针对水泵转速优化控制，Stan讨论了并联水系统的水力工况频繁变化，这对水泵优化控制方法泵运行存在的安全性问题，指出水泵的在线状态监的实时操作性提出了较高要求；另一方面，理想的测或定期的水泵性能测试对于制定合理的并联水水泵优化控制方法的普适性至关重要，即要求方法泵运行策略十分必要[2]。Leszek以定压差控制策应建立在相应的理论推导的基础之上。略为例，参考水泵效率

5、与转速的关联式，给出水泵为解决上述问题，本文提出一种基于理论分在最优效率状态下的转速值[3]。胡思科等人指出析、可在线应用的并联变频水泵优化控制方法。并联变频水泵非同步变速控制模式下的工况调节1问题的提出范围、节能性与安全性要逊于同步变速控制_-5]。许以采用压差控制的并联变频水泵控制系统(如光映仿真比较了2台并联水泵1台定速、1台变速图1所示)为例说明。对于图1所示系统，存在不控制方案与2台变速控制方案的性能[6]。针对水泵台数优化控制，吕文等人参考等功率线和等流量☆赵天怡，男，1982年11月生，博士，博士后116024大连理工大学建设工程学部4号楼431房间线的交点对应的水

6、泵频率来判断最佳的水泵运行(0411)84707753(O)13795131223E-mai1：zhaotianyi@dlut．edu．cn台数L7]。符永正针对并联水泵运行时台数控制中收稿日期：2009-12-04一次修回：2010-02-22*国家自然科学基金资助项目(编号：51008042，51078053)二次修回：2011—03-0820tt(4)赵天怡，等：并联变频水泵在线优化控制方法97数据拟合得到，口O，口的绝对值远大于az与口s的绝对值；NPR为水泵功率，kW；御为电动机效率，与相关；怖为变频器效率，与砌相关。当

7、GPR—L一时，叩PR取得极大值，设该点(即水泵最佳工作厶Ol。点，bestefficiencypoint，BEP)流量为GBEP，在每图1并联变频水泵控制系统示意图台水泵的流量变化范围内均存在GBEP，即有6z>同的控制方法均可实现压差的控制目标。、。，．方法的优化主要可体现为：当水泵处于变速工况(<1)时水泵扬程、效1)针对单台水泵的变频控制，控制器依据压率及功率的计算式分别为式(1)～(3)。差监测值与设定值偏差，采用相应的控制算法计算HP—a1G；4-a2wGP4-a3(