申请/专利权人：烟台云控自动化科技有限公司

申请日：2019-03-26

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN111749877B

主分类号：F04B49/06

分类号：F04B49/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2020.10.30#实质审查的生效;2020.10.09#公开

摘要：本发明公开了一种基于峰谷平电价的井下排水节能控制方法，假设水泵的实际功率其中I为测量电流A，U为测量电压kW，为功率因数，η额为电机额定效率；水泵的有效功率P2＝1000QH，其中Q为水泵流量m3s，H为扬程m；则η实实为实际水泵效率,本发明通过合理的优化控制策略提高井下排水系统的生产效率，实现节能减耗节约电能的目的。

主权项：1.一种基于峰谷平电价的井下排水节能控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1、假设水泵的实际功率其中I为测量电流，U为测量电压，为功率因数，η额为电机额定效率；水泵的有效功率P2＝1000QH，其中Q为水泵流量，H为扬程；则η实实为实际水泵效率；S2、在不开任何泵的情况下,计算出水位上升速度为多个Vi取平均值，得出最终的水位上升速度为作为正常上水速度；当没有任何水泵开启时均进行该项计算,并与上一次的V值V上进行比较；S3、1若V上×50％≤Vi≤V上×150％的情况下,更新Vi值后重新进行均值计算；2若某一次出现Vi＞V上×150％或Vi＜V上×50％,判断为异常,丢弃不参与平均值计算；3若连续出现5次以上Vi＜V上×50％,则判断为出水异常,进行报警；若确认为报警，则重新计算，等待报警解除后，继续进行计算；若确定出水正常，则重新进行计算，并作为新的上水速度；4若连续出现5次以上Vi＞V上×150％，则判断为水量变化过大，存在涌水可能，重新进行均值计算，作为新的上水速度；S4、随后分别检测单开第i台水泵的水位下降速度vi,排水量为mi＝QiT,则所有Si的均值作为计算当只有第i台水泵运行时，均计算该水泵的水位下降速度；S5、在开泵的情况下,计算出水位上升速度,多个Vi取平均值,得出最终的水位上升速度为作为正常上水速度；V值比较与不开泵的情况一样处理；S6、根据当前时间所在的时间段判断当前所处用电阶段，如果当前所处用电阶段为谷段，则计算出当前时间到谷段结束的时间长度为T1；根据当前开泵情况计算保持当前开泵状态，T1时间可以处理的排水量当前水位H实时，水位下降速度为则T1时间结束时水位为H＝H实时-V实时T1；1若0.9×H下≤H≤1.1×H下，则保持当前状态，即在谷段结束时，水位接近水位下限；2若H＜0.9×H下,则按选择的开停顺序,分别计算预停止运行水泵,分别计算何时停止水泵，直至满足0.9×H下≤H≤1.1×H下； 式中y＝1,2,…,n；Qk为正在运行的水泵流量；当y＝1时,求出Tx,若Tx＞T1,则继续计算y＝2时的Tx,直到Tx≤T,按照计算的y和Tx，停止水泵；3若H＞1.1×H下,则按选择的开停顺序,分别计算预开启水泵,分别计算何时停止水泵，直至满足0.9×H下≤H≤1.1×H下； 式中y＝1,2,…,n；Qk为准备开启的水泵的流量；当y＝1时,求出Tx,若Tx＞T1,则继续计算y＝2时的Tx,直到Tx≤T,按照计算的y和Tx,启动水泵；S7、根据当前时间所在的时间段判断当前所处用电阶段，如果当前所处用电阶段为非谷段，当前水位H实时，水位下降速度为计算不开泵从当前水位上升到上限水位H上需要的时间当前时间到谷段开始的时间为T4；判断T2、T4时间所经过的时间段和对应所处的用电阶段：1若T2时间在谷段，即T2≥T4，则停止所有水泵；2若T2不在谷段，即T2＜T4，则找出T2时间段内的最低电价阶段，该电价段时间为T21，计算当前时间到T21阶段开始所经历的时间为T22，若最低电价阶段T21为当前阶段，则T22＝0；找出T2至T4时间段内的最低电价阶段，该电价段时间为T41，计算当前时间到T41阶段开始所经历的时间为T42；在T21和T41电价阶段按照开停泵规则寻找最佳开泵方案，使排水量在谷段开始达到最大水位，即 式中Tk≤T21,Tj≤T41,m、n∈{1,2,3,4...}；若T21为当前阶段，则Qk为正在运行的水泵流量；若T21不是当前阶段，则Qk为准备开启的水泵的流量，约束条件如下： 假设尖峰平谷单位电价M4，M3，M2，M1则求出该阶段的用电电费为： 使得W最小，式中Mik,Mij分别表示第k,j台设备在i电价阶段的单位电价，i∈{1,2,3,4}。

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