论文部分内容阅读
在城市自来水系统的生产运行中,管网分区入口调压泵的运行控制是城市供水管网分区压力平衡和负载调节的关键。国内外相关研究表明,供水管网运行于不合理的过高压力下,一方面会增加能耗和管道爆管风险,另一方面将导致管网漏失量大幅度增加。而随着城市自来水管网系统的进步,国内外供水行业对加强供水管网漏损控制、提高供水效率已经形成普遍共识。由于分区管网的拓扑复杂,漏失点不易探查修复,因此实现DMA分区的压力优化运行,建立DMA分区压力优化控制系统是降低当前供水管道条件下漏损量的最佳办法。对此,本文以独立供水分区系统的入口调压泵压力优化控制作为供水管网降漏的核心研究内容,提出了一种以供水管网母管流量-分区入口压力统计模型为基础的DMA分区优化控制系统。首先,本文总结整理了当前城市自来水管网系统存在的漏失问题,简要介绍了供水管网分区和降漏研究的技术现状,针对国内供水管网的漏失状况,阐述了管网分区压力优化的必要性和紧迫性。其次,对供水系统水头损失计算和分区计量的概念作了简要说明,从经济性和可行性等方面介绍了衡量管网漏损程度通用的一些指标,提出利用分区管网的最小夜间流量可以粗略估计管网漏损程度,并对自来水管网中现有的不同压力优化方案做了比较。再次,根据供水分区优化降漏控制理论,提出了基于DMA分区的供水压力优化控制方案。在保障分区末端最不利点最小供水压力的前提下,依据DMA分区入口的母管流量数据、母管压力数据、末端最不利点压力数据,建立动态学习和修正的流量-压力分区管网统计学供水模型,实现DMA分区管网的节能降漏运行。最后,设计了DMA分区优化控制系统的电路模块,主要包括供水母管流量测量输入电路,压力测量(母管、最不利点)输入电路,变频器控制信号输出电路,RTU与DTU电源电路,无线通信模块电路几部分。并对分区压力优化控制系统的运行流程作了简明总结。仿真和实践表明,DMA供水分区压力优化控制系统能够实现供水分区的降漏闭环优化运行控制。