南水北調(diào)東線泵站全站運(yùn)行效率分析

1、南水北調(diào)東線泵站全站運(yùn)行效率分析摘要：近年來，我國已有部分泵站在南水北調(diào)工程中采用變頻調(diào)節(jié)方式。然而， 在理論上變頻調(diào)節(jié)的優(yōu)化運(yùn)行方式在系統(tǒng)研究中仍相對(duì)比較落后，具有優(yōu)缺點(diǎn)。 變頻運(yùn)行不僅在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生十分明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，而且對(duì)南水北調(diào) 工程大型泵站的變頻運(yùn)行中的各種決定，對(duì)于泵站運(yùn)行中的各種決策有很大的影 響。本文主要對(duì)南水北調(diào)東線泵站優(yōu)化運(yùn)行方式的數(shù)模分析進(jìn)行探討與研究，并 應(yīng)注重泵站工程的運(yùn)行管理，從而達(dá)到優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。關(guān)鍵詞：南水北調(diào)；變速；運(yùn)行方式；適應(yīng)性；運(yùn)行管理引言在南水北調(diào)工程中，東線工程的泵站管理可以作為研究南水北調(diào)工程的案例 通過在研究過程中的分析，以及相關(guān)計(jì)算

2、，可以對(duì)單機(jī)組如何進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)行進(jìn)行 探究，通過相關(guān)的數(shù)學(xué)模型可以知道，在南水北調(diào)工程中，不管峰值電價(jià)的政策 是否得到實(shí)施，在南水北調(diào)工程中，要對(duì)單機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化，就需要進(jìn)行泵站葉片 全調(diào)節(jié)的優(yōu)化方法來進(jìn)行1。這個(gè)時(shí)候葉片的調(diào)節(jié)知識(shí)在揚(yáng)程低于5 米，而且負(fù) 荷并沒有超載的時(shí)候，以低于變頻變速的速度進(jìn)行運(yùn)作。不僅如此，在南水北調(diào) 中將泵站的裝置運(yùn)作原理作為出發(fā)點(diǎn)，能夠證明變頻變速優(yōu)化可以帶來效益，但 是前提是大型水泵站在調(diào)水過程中具有的揚(yáng)程變幅需要達(dá)到一定的程度，這一理 論是進(jìn)行機(jī)組運(yùn)行管理的理論依據(jù)。優(yōu)化運(yùn)行方式的數(shù)模分析 對(duì)泵站機(jī)理工程進(jìn)行研究，這一工程的適應(yīng)性變頻運(yùn)行效果的研究對(duì)比需要 從系統(tǒng)

3、優(yōu)化運(yùn)行和泵站的性能配置等等多個(gè)角度進(jìn)行分析，需要在實(shí)踐和研究中 不斷的進(jìn)行分析、對(duì)比、優(yōu)化、改造，通過這一研究為南水北調(diào)工程中大型泵站 的運(yùn)行優(yōu)化提供有效的理論依據(jù)2。在南水北調(diào)工程中，泵站葉片的調(diào)節(jié)和變頻變速的優(yōu)化運(yùn)行是十分重要的， 要對(duì)二者的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行深入的對(duì)比，可以將江都四站的單機(jī)組日優(yōu)化情況作為 研究對(duì)象，進(jìn)行分析。運(yùn)行方式：在南水北調(diào)工程中，定角恒速運(yùn)行作用十分突出，而定角恒速是 在運(yùn)行中機(jī)械設(shè)備中的泵機(jī)組根據(jù)額定葉片確定安放角，在運(yùn)行中始終保持額定 轉(zhuǎn)速的運(yùn)行方式。轉(zhuǎn)速恒定的泵機(jī)組，調(diào)節(jié)水泵葉片角度由各階段運(yùn)行工況決定， 并且使運(yùn)行工況程度達(dá)到最低，此為葉片全調(diào)節(jié)優(yōu)化運(yùn)行；變頻

4、變速優(yōu)化運(yùn)行是 指額定值保持不變的水泵葉片安放角以及各階段調(diào)節(jié)機(jī)組轉(zhuǎn)速是根據(jù)運(yùn)行工況變 頻裝置調(diào)節(jié)的。不同泵裝置變頻運(yùn)行原理與節(jié)能 通過對(duì)單機(jī)組系統(tǒng)的運(yùn)行中進(jìn)行優(yōu)化，能夠得到系統(tǒng)優(yōu)化的運(yùn)行模型，在模 型的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析，將葉片全調(diào)節(jié)和變頻變速優(yōu)化運(yùn)行的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，將變 頻變速與定角恒速運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，可以知道具有顯著經(jīng)濟(jì)效益的是管網(wǎng)供配 水泵站變頻運(yùn)行。所以，變頻運(yùn)行原理的探討是從不同泵裝置進(jìn)行的5。管網(wǎng)供水泵的變頻運(yùn)行原理 在南水北調(diào)工程中，對(duì)管網(wǎng)供水泵的變頻運(yùn)行原理進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)供水 泵的設(shè)計(jì)情況是根據(jù)用水高峰期的流量和最不利點(diǎn)的揚(yáng)程來決定的，二者對(duì)管網(wǎng) 供水泵的設(shè)計(jì)有著決定性的影

5、響。生產(chǎn)工藝和生活需求或外部環(huán)境是隨之變化的， 為了適應(yīng)這些變化，泵的工況點(diǎn)也隨之變化即進(jìn)行泵運(yùn)行調(diào)價(jià)。調(diào)水泵裝置的變頻運(yùn)行原理 上下游均是關(guān)于自由水面的調(diào)水泵站。如果要保證設(shè)計(jì)工況在效率最高點(diǎn) （即最優(yōu)工況點(diǎn)）運(yùn)行，必須根據(jù)設(shè)計(jì)流量與設(shè)計(jì)揚(yáng)程選擇泵機(jī)裝置，一次調(diào)水 期間，隨著上下游水位變化，揚(yáng)程出現(xiàn)變幅。揚(yáng)程逐漸降低，通過泵和相關(guān)裝置 的流量揚(yáng)程關(guān)系進(jìn)行分析，可以知道如果機(jī)組的轉(zhuǎn)速是恒定的，那么泵的裝置會(huì) 在揚(yáng)程的影響下逐漸的下降，而流量也會(huì)逐漸上升，功率就下降6。泵站運(yùn)行管理在泵站的運(yùn)行以及管理中，最主要的方案是優(yōu)化方案，在優(yōu)化方案中對(duì)于運(yùn) 行的命令如何傳達(dá)，機(jī)組如何啟動(dòng)，如何實(shí)現(xiàn)泵站運(yùn)行

6、的值班和交接班，如何應(yīng) 對(duì)泵站的緊急情況等都進(jìn)行了明確的規(guī)定。在泵站運(yùn)行管理制度中主要有工作票 制度、值班制度、巡回檢查制度、交接班制度、應(yīng)急制度、安全制度。3.1 泵站優(yōu)化調(diào)度與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行因此在制定用水調(diào)度方案的過程中必須從泵站的整體系統(tǒng)運(yùn)行出發(fā)，對(duì)調(diào)水 方案進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化方案中應(yīng)該涉及到調(diào)度和經(jīng)濟(jì)性原則，因此方案必須滿足不 同的河段在特定時(shí)段對(duì)調(diào)水量和調(diào)水系統(tǒng)的安全要求，必須確保水泵調(diào)水能夠?qū)?現(xiàn)安全運(yùn)作。對(duì)泵站調(diào)度和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行必須要結(jié)合實(shí)際的運(yùn)行情況進(jìn)行方案的優(yōu)化 不同河段的供水量和耗水量需要維持大體的平衡，減少動(dòng)力費(fèi)用的消耗，最終降 低泵站運(yùn)行成本。此外，泵站必須對(duì)當(dāng)前具備的條件進(jìn)行充分合

7、理的應(yīng)用，根據(jù) 泵站揚(yáng)程的變化，采用變角、變速的變化來調(diào)整運(yùn)行，從而最大程度提高泵站運(yùn) 行中的效率。開機(jī)指令下達(dá)與執(zhí)行當(dāng)泵站管理系統(tǒng)指定了調(diào)度方案之后，各部門要嚴(yán)格執(zhí)行命令。在泵站管理 中，調(diào)度指令通常包含泵站名稱、位置、河道、開機(jī)流量和運(yùn)行時(shí)間。如果泵站 調(diào)水梯級(jí)不同，或者調(diào)水梯級(jí)相同但是相鄰泵站距離較遠(yuǎn)，位于不同的輸水河道 上，那么泵站的調(diào)水指令應(yīng)該將泵站的相關(guān)信息表述清楚，避免發(fā)生操作失誤。 如果泵站群地處相同調(diào)水梯級(jí)，同時(shí)泵站群之間的距離相對(duì)較近，那么泵站的調(diào) 水指令只需要對(duì)泵站群的調(diào)水流量進(jìn)行說明即可，不同的泵站群在調(diào)水流量的處 理上需要由對(duì)應(yīng)位置的負(fù)責(zé)部門進(jìn)行調(diào)配，這樣的管理方式可

8、以方便不同地區(qū)的 泵站和人員調(diào)配更加方便高效。在泵站開機(jī)指令下達(dá)之后，各地分支機(jī)構(gòu)調(diào)度室 需要保持全天有人員在崗，不能出現(xiàn)脫崗的情況，從而保證泵站總部的調(diào)度指令 可以有效的傳達(dá)并落實(shí)到位。開機(jī)準(zhǔn)備與機(jī)組起動(dòng)在泵站機(jī)組的管理中，啟動(dòng)階段是最容易出現(xiàn)故障的時(shí)期，因此相關(guān)人員需 要在規(guī)定的時(shí)間應(yīng)將機(jī)組啟動(dòng)的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作完成。各項(xiàng)工作的完成需要認(rèn)真對(duì) 待，不能馬虎大意。在操作中，泵站和變電所的負(fù)責(zé)人一旦接收到開機(jī)的指令， 必須第一時(shí)間通知相關(guān)人員迅速到崗開始工作，不得拖延。在泵站機(jī)組成功啟動(dòng) 并運(yùn)行穩(wěn)定后，要對(duì)水泵的運(yùn)作情況、設(shè)備的工作情況以及儀表的運(yùn)行情況進(jìn)行 檢查，當(dāng)所有設(shè)備正常運(yùn)作后，啟動(dòng)結(jié)束。

9、3.4 泵站運(yùn)行期管理在泵站的運(yùn)行管理中，通常運(yùn)作中設(shè)置4 個(gè)運(yùn)行班，在工作的過程中實(shí)行三 班制的運(yùn)行制度。對(duì)于每一個(gè)運(yùn)行班的人員要進(jìn)行科學(xué)合理的安排，其中必須具 備機(jī)械以及電氣方面的專業(yè)技術(shù)人員。在工作中要時(shí)刻注意不同的觀察組和輔機(jī) 系統(tǒng)的運(yùn)行是否正常，對(duì)各種儀器的運(yùn)作情況進(jìn)行記錄和跟蹤，在不同的運(yùn)行班 進(jìn)行交接班的時(shí)候，做好交接工作，對(duì)儀器設(shè)備的情況進(jìn)行交接。工作中一旦出 現(xiàn)問題和隱患，必須進(jìn)行及時(shí)的處理，如果無法解決必須立即報(bào)告故障技術(shù)人員 和相關(guān)部分負(fù)責(zé)人進(jìn)行處理。泵站日常管理維護(hù)與監(jiān)測泵站調(diào)度室的分支系統(tǒng)的領(lǐng)導(dǎo)、組織、指導(dǎo)和監(jiān)督維修中心以及泵站技術(shù)人 員要重視對(duì)泵站運(yùn)行中的日常維護(hù)，同時(shí)也應(yīng)重視相關(guān)設(shè)備和建筑物的監(jiān)測，對(duì) 監(jiān)測的結(jié)果做好記錄，并做好檢查分析工作，根據(jù)分析的數(shù)據(jù)結(jié)論制定泵站的維 護(hù)和保養(yǎng)計(jì)劃。如果泵站處于非運(yùn)行期，也要做好泵站的日常運(yùn)行維護(hù)。泵站的 維修技術(shù)代表要在工作人員的協(xié)助下根據(jù)泵站的安全管理制度、設(shè)備維修制度、 缺陷管理制度、非運(yùn)行期值班制度對(duì)實(shí)施維護(hù)工作。5. 研究結(jié)論本文通過對(duì)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的研究對(duì)比泵站裝置性能中單機(jī)組葉片的調(diào)節(jié)以及 變頻變速的優(yōu)化，在對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和論證的基礎(chǔ)上，完善泵站運(yùn)行管理 和日常維護(hù)，制定并嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)規(guī)章制度和考核指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)泵站的優(yōu)化調(diào)度和 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。參考文獻(xiàn)1 張