一种基于级间反馈的梯级泵站前池水位控制方法和系统技术方案

本发明专利技术提出一种基于级间反馈的梯级泵站前池水位控制方法和系统。其中，方法包括：获取各级泵站的前池的当前水位、安全水位和各级泵站的当前输出流量；计算各级泵站的前池的安全水位与当前水位的误差；将后一级泵站的流量向前一级泵站反馈；所述前一级泵站根据反馈的后一级泵站的流量和后一级泵站的安全水位与当前水位的误差，计算所述前一级泵站的输出流量；计算各级泵站的输出流量，控制各级泵站的前池的水位至安全水位。本发明专利技术提出的方案，根据泵站的多级联动关系，提出了联合控制逻辑方法，对各级泵站的流量进行同步控制，进而同步调节各级前池水位的高度至安全水位。调节各级前池水位的高度至安全水位。调节各级前池水位的高度至安全水位。

【技术实现步骤摘要】
一种基于级间反馈的梯级泵站前池水位控制方法和系统


[0001]本专利技术属于自动控制
，尤其涉及一种基于级间反馈的梯级泵站前池水位控制方法和系统。

技术介绍

[0002]单级泵站是由若干个水泵机组和一个前池组成，而梯级泵站则是由多个泵站串联一起，形成一个长距离输水工程。
[0003]梯级泵站联合调度的核心任务，是为保证机组的安全运行，确保各级泵站在不同的工作流量下，保证泵站的前池水位维持在一定的安全范围内。
[0004]由于梯级泵站的串联结构，各级泵站在同步运行，当对某一级泵站进行控制时，会同时对上下级泵站的运行造成影响。传统的泵站调度控制方法，对泵站各级之间的影响考虑较少，难以达到满意的控制效果。

技术实现思路

[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出一种基于级间反馈的梯级泵站前池水位控制方法的技术方案，以解决上述技术问题。
[0006]本专利技术第一方面公开了一种基于级间反馈的梯级泵站前池水位控制方法，所述方法包括：
[0007]步骤S1、获取各级泵站的前池的当前水位、安全水位和各级泵站的当前输出流量；
[0008]步骤S2、计算各级泵站的前池的安全水位与当前水位的误差；
[0009]步骤S3、将后一级泵站的流量向前一级泵站反馈；所述前一级泵站根据后一级泵站反馈的流量和后一级泵站的安全水位与当前水位的误差，计算所述前一级泵站的输出流量；
[0010]步骤S4、重复步骤S1～S3，计算各级泵站的输出流量，控制各级泵站的前池的水位至安全水位。
[0011]根据本专利技术第一方面的方法，在所述步骤S2中，所述计算各级泵站的前池的安全水位与当前水位的误差的方法包括：
[0012][0013]其中，e
n
表示第n级泵站的前池的安全水位与当前水位的误差；H
n0
表示第n级泵站的前池的安全水位；H
n(x
‑
1)
表示在x
‑
1时刻，第n级泵站的前池的当前水位。
[0014]根据本专利技术第一方面的方法，在所述步骤S3中，所述前一级泵站根据后一级泵站
反馈的流量和后一级泵站的安全水位与当前水位的误差，计算所述前一级泵站的输出流量的方法包括：
[0015][0016]其中，Q
n
‑1表示第n
‑
1级泵站的输出流量；Q
n
表示第n级泵站的输出流量，即提供给水厂的流量，为设定值在一个控制周期内保持不变；e
n
表示第n级泵站的前池的安全水位与当前水位的误差；K
n
‑1第n
‑
1级泵站的输出流量控制系数；Q1表示第1级泵站的输出流量；Q2表示第2级泵站的输出流量；e2表示第2级泵站的前池的安全水位与当前水位的误差；K1第1级泵站的输出流量控制系数；Q0表示第1级泵站的输入流量；Q1表示第1级泵站的输出流量；e1表示第1级泵站的前池的安全水位与当前水位的误差；K0第1级泵站的输入流量控制系数。
[0017]本专利技术第二方面公开了一种梯级泵站的前池水位控制系统，所述系统包括：
[0018]第一处理模块，被配置为，获取各级泵站的前池的当前水位、安全水位和各级泵站的当前输出流量；
[0019]第二处理模块，被配置为，计算各级泵站的前池的安全水位与当前水位的误差；
[0020]第三处理模块，被配置为，将后一级泵站的流量向前一级泵站反馈；所述前一级泵站根据后一级泵站反馈的流量和后一级泵站的安全水位与当前水位的误差，计算所述前一级泵站的输出流量；
[0021]第四处理模块，被配置为，计算各级泵站的输出流量，控制各级泵站的前池的水位至安全水位。
[0022]根据本专利技术第二方面的系统，所述第二处理模块，被配置为，所述计算各级泵站的前池的安全水位与当前水位的误差包括：
[0023][0024]其中，e
n
表示第n级泵站的前池的安全水位与当前水位的误差；H
n0
表示第n级泵站的前池的安全水位；H
n(x
‑
1)
表示在x
‑
1时刻，第n级泵站的前池的当前水位。
[0025]根据本专利技术第二方面的系统，所述第三处理模块，被配置为，所述前一级泵站根据后一级泵站反馈的流量和后一级泵站的安全水位与当前水位的误差，计算所述前一级泵站的输出流量包括：
[0026][0027]其中，Q
n
‑1表示第n
‑
1级泵站的输出流量；Q
n
表示第n级泵站的输出流量，即提供给水厂的流量，为设定值在一个控制周期内保持不变；e
n
表示第n级泵站的前池的安全水位与当前水位的误差；K
n
‑1第n
‑
1级泵站的输出流量控制系数；Q1表示第1级泵站的输出流量；Q2表示第2级泵站的输出流量；e2表示第2级泵站的前池的安全水位与当前水位的误差；K1第1级泵站的输出流量控制系数；Q0表示第1级泵站的输入流量；Q1表示第1级泵站的输出流量；e1表示第1级泵站的前池的安全水位与当前水位的误差；K0第1级泵站的输入流量控制系数。
[0028]本专利技术第三方面公开了一种电子设备。电子设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现本公开第一方面中任一项的一种基于级间反馈的梯级泵站前池水位控制方法中的步骤。
[0029]本专利技术第四方面公开了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现本公开第一方面中任一项的一种基于级间反馈的梯级泵站前池水位控制方法中的步骤。
[0030]可见，本专利技术提出的方案，根据泵站的多级联动关系，提出了联合控制逻辑方法，对各级泵站的流量进行同步控制，进而同步调节各级前池水位的高度至安全水位。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1为根据本专利技术实施例的一种基于级间反馈的梯级泵站前池水位控制方法的流程图；
[0033]图2为根据本专利技术实施例的三级泵站示例示意图；
[0034]图3为根据本专利技术实施例的三级泵站前池的水位控制回路图；
[0035]图4为根据本专利技术实施例的一种梯级泵站的前池水位控制系统的结构图；
[0036]图5为根据本专利技术实施例的一种电子设备的结构图。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于级间反馈的梯级泵站前池水位控制方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S1、获取各级泵站的前池的当前水位、安全水位和各级泵站的当前输出流量；步骤S2、计算各级泵站的前池的安全水位与当前水位的误差；步骤S3、将后一级泵站的流量向前一级泵站反馈；所述前一级泵站根据后一级泵站反馈的流量和后一级泵站的安全水位与当前水位的误差，计算所述前一级泵站的输出流量；步骤S4、重复步骤S1～S3，计算各级泵站的输出流量，控制各级泵站的前池的水位至安全水位。2.根据权利要求1所述的一种基于级间反馈的梯级泵站前池水位控制方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述计算各级泵站的前池的安全水位与当前水位的误差的方法包括：其中，e
n
表示第n级泵站的前池的安全水位与当前水位的误差；H
n0
表示第n级泵站的前池的安全水位；H
n(x
‑
1)
表示在x
‑
1时刻，第n级泵站的前池的当前水位。3.根据权利要求1所述的一种基于级间反馈的梯级泵站前池水位控制方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述前一级泵站根据后一级泵站反馈的流量和后一级泵站的安全水位与当前水位的误差，计算所述前一级泵站的输出流量的方法包括：其中，Q
n
‑1表示第n
‑
1级泵站的输出流量；Q
n
表示第n级泵站的输出流量，即提供给水厂的流量，为设定值在一个控制周期内保持不变；e
n

【专利技术属性】
技术研发人员：于涌川，杨浩楠，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：