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

1、隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國水利事業(yè)也進入了新的發(fā)展階段。為緩解我國區(qū)域性水資源短缺問題，進一步促進經(jīng)濟社會的全面發(fā)展，大型長距離、高揚程、跨流域、跨地區(qū)的長距離調水系統(tǒng)越來越多的出現(xiàn)在我國各個地區(qū)；與此同時，信息技術的高速發(fā)展也越來越多的應用于現(xiàn)代工業(yè)控制領域，計算機自動化監(jiān)控系統(tǒng)綜合了計算機技術、通信技術、控制技術，可視化程度高,功能強大。將其應用于大型輸水系統(tǒng)中，不僅可以實現(xiàn)工業(yè)自動化，而且也是節(jié)能減排的一項主要手段。
　　

2、本論文通過對娘子關供水二期工程泵機組穩(wěn)態(tài)特性的研究，針對運行調度中水力計算部分，利用泵相似特性理論對多級泵站變速調節(jié)時的各種開機臺數(shù)匹配工況進行理論計算分析，提出保證系統(tǒng)安全的運行方式，為實際運行調度提供理論指導，防止或減少系統(tǒng)運行事故的發(fā)生；并在KingSCADA軟件學習的基礎上對該工程監(jiān)控系統(tǒng)進行了開發(fā)研究，主要研究內容為：
　　1）利用泵站穩(wěn)態(tài)運行數(shù)學模型對工程設計條件下穩(wěn)態(tài)運行進行計算校核，驗證工程設計的合理性。
　

3、　2）在泵相似特性理論的基礎上，通過Visual Basic編程語言建立多級泵站變速調節(jié)計算程序，分析娘子關供水工程各級泵站以不同水泵臺數(shù)投入運行的條件下，水泵的工作點以及泵系統(tǒng)的運行工況，得到滿足供水流量的最優(yōu)組合方式。
　　3）闡述梯級泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)的有關內容，通過對多個工業(yè)自動化監(jiān)控軟件的比較分析，選取最優(yōu)開發(fā)軟件并對娘子關工程的自動化監(jiān)控系統(tǒng)進行開發(fā)研究。
　　得到的主要結論有：
　　1）對梯級泵站設計工況

4、下各個開機組合工況進行計算分析后可知，各級泵站的單臺泵運行、兩臺泵以及三臺泵并聯(lián)運行穩(wěn)態(tài)結果可滿足系統(tǒng)供水要求，系統(tǒng)效率較高，設計工況下達到80％左右，符合《泵站設計規(guī)范》中關于“離心泵泵站的效率不低于65%-70%”的要求。
　　2）基于泵變速調節(jié)理論進行梯級泵站各種開機組合的計算結果說明，當前后級泵站開機臺數(shù)比在一定范圍內才能保證泵站系統(tǒng)的安全運行，超出該范圍則會引起泵轉速、功率等的超負荷運行，對泵站經(jīng)濟安全運行不利。

5、　　當各級泵站開啟相同即分別開啟1、2、3臺時，二級站轉速、揚程、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，三級站轉速、揚程、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，均符合水泵變速調節(jié)相關規(guī)范說明。