文档介绍：摘要本文以合流污水泵站虾J形鬯卫矶诠こ蘜泵站6韵螅攵员站系统控制存在的问题,提出了一种全新的控制策略。污水泵站中的污水流量具有不确定性、滞后性和非线性等特点。本文以能耗最小和污染最小为系统控制目标,对整个泵站系统提出了智能控制排放污水流量的算法。通过分析污水泵站的运行工况,提出了一系列减少泵站能耗的方法,主要有降低扬程,设置变频泵进行调速运行,优化泵机组合等,重点研究了污水泵站中泵机变频调速的节能机理。针对上海市污水治理二期工程泵站提出了模糊控制器变频调速的控制策略,当中详细介绍了模糊控制器的设计并给出了一定的仿真结果。根据简单遗传算法的特点,提出了改进式遗传算法,并详细介绍了改进式遗传算法在泵站机组启停中的应用,根据仿真结果表明,使用改进式遗传算法来确定泵站机组的启停,在满足泵站流量约束条件下,能使得系统的能耗最小。最后给出了遗传算法控制泵站机组启停的方案及模糊控制器变频调速污水输送泵站的控制方关键词:污水泵站,变频调速,模糊控制器,遗传算法案。
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第伦凼污水输送泵站系统简介在人们生产和生活中产生的大量污水,如从城镇住宅、工厂和各种公共建筑中不断排出的各种各样的污水和废弃物,需要及时妥善地排除、处理或利用。排水工程的基本任务是保护环境免受污染,以促进工农业生产的发展和保障人民的健康与正常生活。其主要内容包括:①收集各种污水并及时输送至适当地点;②将污水妥善处理后排放或再利用。污水输送泵站完成的是前项任务,污水处理厂则完成后一项任务。图所示为城市污水排放系统中的合流污水泵站及排污管网系统示意图。大型污水输送泵站的主要任务是汇集并提升区域管网集积的污水,排入下级排水系统或污水处理厂。由于系统流量与扬程多变,泵站机泵控制是要确定其在污水外溢污染最小的前提下,系统提升污水重力耗能最少。同时,为排除积水,机泵运行状态必须实现有效控制甜。以上海市污水治理二期工程泵站为例。泵站位于上海浦东新区,是上海市污水治理二期工程的控制中心、监测中心、管理中心。泵站近期主要作用是将来自浦东中线及南线疟谜镜暮狭魑鬯嵘笏屯乱徽镜奈鬯图泵站污水管网示意图河道
当前污水泵站系统控制中存在的问题及国内外研究技术现状处理厂。远期则主要接纳浦西南市、黄埔区的初期雨水、城市污水及浦东中线服务范围内的城市污水。主泵房内工设置六台主泵逵靡槐,四台定速泵用罅饺嘁觳降缍,两台变频泵溆变频调速电动机以适应于系统流量的变化和减少开停泵次数。水泵将前池中的污水提升至高位井,高位井的污水通过二根出水箱涵出泵站输向下游污水处理厂。由于污水管网中的水来自各类用户排放的废水及天然降水,其污水流量受人群行为、降雨,乃至管路泄漏等诸多不可测因素影响,不确定因素严重;下雨,特别是下暴雨时,由于区域内部分雨水进入污水管网,使之水量陡增:此外,污水管网中的污水流量受闸、泵等设备影响,非线性严重。目前污水泵站控制的主要问题有:ù蠖嗍没匀皇呛闼倥潘荒茏龅浇坑肱潘肯嗟龋罹泵水造成能量浪费。斯びΩ妒降闹苯优欧殴芾怼⒉僮饔敫鋈司楹脱盗烦潭燃霸鹑纬潭谜局柿醇吨埔窒嗷バ餍圆睿炎龅搅魅搿⒈贸隽髁科胶猓自成污水外溢、或高扬程大耗能泵水。狈Χ韵低衬P偷难芯浚晕鬯谜颈溲锍獭⒈淞髁俊⒈溲沽た鱿最佳节电排放等无深入研究,泵机通常处于高耗能运行。鉴于城市污水管网泵站排水中存在的问题,有必要采用先进的控制手段,特别是优化的控制策略。国内外对此问题的研究主要有:年美国的和提出地区的鬯芾砟P,年日本东京都下水道局对汤岛泵站进行改造探索,把模糊控制技术用于合流式污水泵站,获得初步成功,并改变了排水领域难以实现自动化的观点。年英国伦敦建立了用可编程控制水泵的地下水排放系统。年日本学者提出了合流式污水泵站模糊控制和遗传算法应用,建立区域排污水系统的数学模型,并进行计算机仿真研究;年俄罗斯