【摘要】：隨著城市化速度的加快,城鎮(zhèn)對(duì)于水系統(tǒng)的管理調(diào)度要求也日益提高。其中泵站工程需要消耗大量的資源和時(shí)間,而我國(guó)多數(shù)泵站都存在運(yùn)行效率低、資源浪費(fèi)的弊端。因此,對(duì)泵站節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的研究是一個(gè)重要的研究方向。本文以常熟水利樞紐為背景,設(shè)計(jì)了一套水利泵站的節(jié)能信息系統(tǒng)。管理員給定揚(yáng)程和流量的情況下,系統(tǒng)可以給出泵站節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的開機(jī)方案,使得泵站的能耗減小效率提升,實(shí)現(xiàn)效益最大化。本文具體工作如下:(1)對(duì)常見的泵站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行準(zhǔn)則進(jìn)行分析,建立本文泵站節(jié)能優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型。引入領(lǐng)域本體的概念,關(guān)聯(lián)泵站運(yùn)行基本要素之間的層級(jí)關(guān)系,構(gòu)建泵站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的領(lǐng)域本體。再基于Jena平臺(tái)調(diào)用構(gòu)建的泵站本體并自定義節(jié)能規(guī)則庫對(duì)開機(jī)組合進(jìn)行推理,使得在已知揚(yáng)程和目標(biāo)流量的情況下,平臺(tái)能夠推理出滿足條件且泵站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的最佳的開機(jī)組合。(2)介紹模擬退火算法的基本原理,并將其與傳統(tǒng)粒子群算法結(jié)合,改進(jìn)之后的模擬退火粒子群算法可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)粒子群算法易陷入局部最優(yōu)的弊端�；诔Ｊ焖麡屑~的實(shí)際工況數(shù)據(jù),用cftool工具對(duì)泵機(jī)的性能曲線進(jìn)行擬合,得出各個(gè)角度下?lián)P程流量和流量效率方程。然后利用改進(jìn)的粒子群算法對(duì)推理出的開機(jī)組合的開機(jī)角度進(jìn)行求解,得出泵機(jī)節(jié)能運(yùn)行的最佳開機(jī)方案。分析了標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法的優(yōu)缺點(diǎn),并將其與優(yōu)化算法進(jìn)行對(duì)比,體現(xiàn)出優(yōu)化算法的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。(3)論述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本結(jié)構(gòu)和原理,并建立泵站的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。利用該模型對(duì)上文中優(yōu)化的開機(jī)方案進(jìn)行訓(xùn)練,使得在相似揚(yáng)程流量的工況下,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以快速預(yù)測(cè)出優(yōu)化方案和機(jī)組功率,實(shí)現(xiàn)泵站的實(shí)時(shí)優(yōu)化。(4)設(shè)計(jì)了一套水利泵站節(jié)能系統(tǒng),在給定揚(yáng)程和目標(biāo)流量下進(jìn)行試驗(yàn),該系統(tǒng)可以提供泵站節(jié)能運(yùn)行的開機(jī)組合。通過前端界面登錄可以查詢優(yōu)化結(jié)果,并且可以進(jìn)行歷史開機(jī)方案查詢和日志編寫等操作。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP311.52;TP18;TV675
【圖文】：

常熟樞紐全年引水量為 7.82 億立方米，為流域和供水安全提供了保障。圖 1.1 為望虞河水利樞紐近十年的引水排水量。圖1.1 望虞河常熟樞紐近十年引水排水量統(tǒng)計(jì)圖

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本文編號(hào)：2723117