娘子關(guān)供水工程水力計(jì)算及監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國水利事業(yè)也進(jìn)入了新的發(fā)展階段。為緩解我國區(qū)域性水資源短缺問題，進(jìn)一步促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的全面發(fā)展，大型長距離、高揚(yáng)程、跨流域、跨地區(qū)的長距離調(diào)水系統(tǒng)越來越多的出現(xiàn)在我國各個(gè)地區(qū)；與此同時(shí)，信息技術(shù)的高速發(fā)展也越來越多的應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)控制領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)，可視化程度高,功能強(qiáng)大。將其應(yīng)用于大型輸水系統(tǒng)中，不僅可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化，而且也是節(jié)能減排的一項(xiàng)主要手段。
　　

2、本論文通過對(duì)娘子關(guān)供水二期工程泵機(jī)組穩(wěn)態(tài)特性的研究，針對(duì)運(yùn)行調(diào)度中水力計(jì)算部分，利用泵相似特性理論對(duì)多級(jí)泵站變速調(diào)節(jié)時(shí)的各種開機(jī)臺(tái)數(shù)匹配工況進(jìn)行理論計(jì)算分析，提出保證系統(tǒng)安全的運(yùn)行方式，為實(shí)際運(yùn)行調(diào)度提供理論指導(dǎo)，防止或減少系統(tǒng)運(yùn)行事故的發(fā)生；并在KingSCADA軟件學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上對(duì)該工程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了開發(fā)研究，主要研究內(nèi)容為：
　　1）利用泵站穩(wěn)態(tài)運(yùn)行數(shù)學(xué)模型對(duì)工程設(shè)計(jì)條件下穩(wěn)態(tài)運(yùn)行進(jìn)行計(jì)算校核，驗(yàn)證工程設(shè)計(jì)的合理性。
　

3、　2）在泵相似特性理論的基礎(chǔ)上，通過Visual Basic編程語言建立多級(jí)泵站變速調(diào)節(jié)計(jì)算程序，分析娘子關(guān)供水工程各級(jí)泵站以不同水泵臺(tái)數(shù)投入運(yùn)行的條件下，水泵的工作點(diǎn)以及泵系統(tǒng)的運(yùn)行工況，得到滿足供水流量的最優(yōu)組合方式。
　　3）闡述梯級(jí)泵站自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的有關(guān)內(nèi)容，通過對(duì)多個(gè)工業(yè)自動(dòng)化監(jiān)控軟件的比較分析，選取最優(yōu)開發(fā)軟件并對(duì)娘子關(guān)工程的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)研究。
　　得到的主要結(jié)論有：
　　1）對(duì)梯級(jí)泵站設(shè)計(jì)工況

4、下各個(gè)開機(jī)組合工況進(jìn)行計(jì)算分析后可知，各級(jí)泵站的單臺(tái)泵運(yùn)行、兩臺(tái)泵以及三臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行穩(wěn)態(tài)結(jié)果可滿足系統(tǒng)供水要求，系統(tǒng)效率較高，設(shè)計(jì)工況下達(dá)到80％左右，符合《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》中關(guān)于“離心泵泵站的效率不低于65%-70%”的要求。
　　2）基于泵變速調(diào)節(jié)理論進(jìn)行梯級(jí)泵站各種開機(jī)組合的計(jì)算結(jié)果說明，當(dāng)前后級(jí)泵站開機(jī)臺(tái)數(shù)比在一定范圍內(nèi)才能保證泵站系統(tǒng)的安全運(yùn)行，超出該范圍則會(huì)引起泵轉(zhuǎn)速、功率等的超負(fù)荷運(yùn)行，對(duì)泵站經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行不利。

5、　　當(dāng)各級(jí)泵站開啟相同即分別開啟1、2、3臺(tái)時(shí)，二級(jí)站轉(zhuǎn)速、揚(yáng)程、效率、功率的變化范圍分別為1478 r/min-1545 r/min、169.12m-169.80m、84.46％-84.59％、1011.07w-1020.17w，三級(jí)站轉(zhuǎn)速、揚(yáng)程、效率、功率的變化范圍分別為982 r/min-1018 r/min、85.62m-86.85m、83.9％-83.96％、517.91w-520.94w，均符合水泵變速調(diào)節(jié)相關(guān)規(guī)范說明。