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龙图腾网恭喜重庆大学申请的专利一种配水系统传输延迟的电路化类比建模方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114091373B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111414985.9，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权一种配水系统传输延迟的电路化类比建模方法是由李春燕;姚一鸣;燕智超;邓钰龙;汤佶元;唐瞻文;赖伟彬设计研发完成，并于2021-11-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种配水系统传输延迟的电路化类比建模方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种配水系统传输延迟的电路化类比建模方法，所述配水系统包括管道、水泵、减压阀和蓄水池四种元件，采用电路化类比建模方法，建立管道、水泵和减压阀的电路化类比模型，从而将配水系统时滞效应的偏微分方程采用拉普拉斯变换法转化为代数方程组，减小计算复杂度，利于最大程度挖掘利用配水系统用电功率的可调度潜力。

本发明授权一种配水系统传输延迟的电路化类比建模方法在权利要求书中公布了：1.一种配水系统传输延迟的电路化类比建模方法，其特征在于，对配水系统涉及的管道、水泵、减压阀和蓄水池建立模型，具体包括以下步骤：S1：建立管道电路化类比模型采用运动方程1和连续性方程2描述水流在管道中的运动： 式中：v为管道内的水流流速；H为管道内的水头压力；α为水锤波速度；g为重力加速度；D为管道直径；t为时间；x为沿管道长度方向的位置；对1和2进行简化，分别得到3和4： 式中：Q为管道中水流的实际流量；A为管道横截面积；进一步将3和4分别转化为5和6： 式中：signQ为符号函数，当Q＞0，signQ＝1；当Q＜0时，signQ＝-1；而当Q＝0时，signQ＝0；Q＝Qb+ΔQ，而ΔQ≈0，则：Q2＝Qb+ΔQ2≈Qb2+2QbΔQ≈2QbQ-Qb27式中：Qb为管道中水流的基准流量；ΔQ为管道中水流的实际流量和基准流量的差值；然后将7代入5得： 对管道进行电路化类比，得到的类比结果如下：电路管道电流Q电压H电阻Rb＝signQfQbgDA2电感Lb＝1gA电容Cb＝gAα2电压源然后，应用拉普拉斯变换将6和8转换为频域模型分别得到9和10 式中：s为拉普拉斯算子对9和10求关于x导数，分别得到11和12 式中：γ2＝Rb+sLbsCb；ζ＝CbUsb；求解11和12分别得到13和14 式中：配水系统中有1，2，…i…，n共n条管道，i代表第i条管道；将13代入9得： 比较14和15得： 所以水沿管道流动的流量和水头压力为： 通过检测得到管道始端、末端的流量和水头压力四个变量中的任意两个变量，就能确定和的值，然后通过18得到沿管道输入的水流量和水头压力变化；S2：建立水泵电路化类比模型水泵转速固定时，水泵水力模型可量化表示为19和20当水泵开启时： 当水泵关闭时： 式中：aPm、bPm、cPm均为水泵的常规系数；为水泵的水头压力增益；为水泵中水流的实际流量；为水泵中水流的最小流量；为水泵中水流的最大流量； 而则： 式中：为水泵中水流的基准流量；为水泵中水流的实际流量和基准流量的差值；将21代入19得： 对水泵进行电路化类比可得：等于水泵后端的水头压力H′Pm减去水泵前端的水头压力HPm，即水泵的电阻水泵的电压源如此计算得到RPm、UPm，再代入22即可得到水泵中水流的实际流量水泵作为配水系统中唯一的耗电设备，通过计算系统中所有水泵的用电功率即可计算配水系统的总耗电功率，水泵的用电功率和配水系统的用电功率分别计算为： 式中：k1、k2、k3均为水泵的常规系数；配水系统中有1，2，…j…，共台水泵，j代表第j台水泵；S3：建立减压阀电路化类比模型减压阀的水力模型为： 式中：为减压阀水头压力增益；为在t时刻流过减压阀m的水流的实际流量；kV为减压阀的开度系数； 而则： 式中：为流过减压阀的水流的基准流量；为流过减压阀的水流的实际流量和基准流量的差值；将26代入25得： 对水泵进行电路化类比可得：等于减压阀后端的水头压力H′Vm减去减压阀前端的水头压力HVm，即减压阀的电阻减压阀的电压源如此计算得到RVm、UVm，再代入27即可得到流过减压阀的水流的实际流量S4：建立蓄水池模型通过线性的水压约束关系进行建模，具体约束关系如下： 式中：为蓄水池在t时刻的进水流量；为蓄水池在t时刻的出水流量；为蓄水池在t时刻的水头压力；为蓄水池在在t+Δt时刻的水头压力；为蓄水池的横截面积；为蓄水池在t-Δt时刻的进水流量；为蓄水池在t-Δt时刻的出水流量；WJm,t为蓄水池在t时刻的蓄水总量；为蓄水池的最小蓄水总量；为蓄水池的最大蓄水总量；μw为蓄水池蓄水损失率。

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