(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211180517.4 (22)申请日 2022.09.27 (71)申请人 四川省机 械研究设计院 （集团） 有限 公司 地址 610000 四川省成 都市武侯区人民南 路三段30号 (72)发明人 宋冬梅　刘雪垠　 (74)专利代理 机构 成都君合集专利代理事务所 (普通合伙) 51228 专利代理师 张鸣洁 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G06N 3/00(2006.01) F04D 15/00(2006.01)G06F 111/06(2020.01) (54)发明名称 并联离心泵系统运行优化控制方法 (57)摘要 本发明涉及离心泵优化控制技术领域， 公开 了一种并联离心泵系统运行优化控制方法， 包括 以下步骤： S1、 建立离心泵不同状态下的特性运 行模型， 包括额定转速下离心泵运行特性模型与 变频状态下离心泵运行特性模型； S2、 建立并联 离心泵系统优化运行模型； 包括： 建立以泵站总 运行费用、 泵运行可靠度等级、 投入运行泵启停 次数为优化目标的并联离心泵系统多目标优化 运行模型； S3、 对建立的并联离心泵系统多目标 优化运行模 型求解， 得到泵站并联离心泵系统运 行优化方案。 建立离心泵在变转速下特性曲线变 化规律及离心泵外特性模型， 对建立的模型求解 得到泵站的优化方案， 为泵站并联离心泵系统的 高效运行提供优化的控制方案 。 权利要求书2页 说明书20页 附图9页 CN 115270358 A 2022.11.01 CN 115270358 A 1.并联离心泵系统运行优化控制方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 建立离心泵不同状态下的特性运行模型， 包括额定转速下离心泵运行特性模型与 变频状态下离心泵运行 特性模型； S2、 建立并联离心泵系统优化 运行模型； 包括： S21、 确定变速离心泵运行工况； S22、 建立离心泵运行约束条件； S23、 建立离心泵运行 可靠度与流量之间的关系模 型； S24、 建立以泵站总运行费用、 泵运行可靠度等级、 投入运行 泵启停次数为优化目标的并联离心泵系统多目标优化 运行模型； S3、 对建立的并联离心泵系统多目标优化运行模型求解， 得到泵站并联离心泵系统运 行优化方案 。 2.根据权利要求1所述的并联离心泵系统运行优化控制方法， 其特征在于， 步骤S1中， 额定转速下离心泵运行特性模型包括某一转速下离心泵的流量 ‑扬程关系曲线、 流量 ‑功率 关系曲线。 3.根据权利要求1所述的并联离心泵系统运行优化控制方法， 其特征在于， 步骤S1中， 变频状态下离心泵运行特性模型包括任意转速下离心泵的流量 ‑扬程关系曲线、 流量 ‑功率 关系曲线。 4.根据权利要求1所述的并联离心泵系统运行优化控制方法， 其特征在于， 步骤S21中 确定变速离心泵运行工况， 包括确定不同转速下变速离心泵的运行工况点， 所述变速离心 泵的运行工况点根据离心泵当前转速下离心泵特性运行模型的性能曲线及配套管网的管 路阻力特性确定 。 5.根据权利要求1所述的并联离心泵系统运行优化控制方法， 其特征在于， 步骤S23建 立离心泵运行 可靠度与流 量之间的关系模型， 包括： 定义当前工作点流量与最佳效率点流量之间的偏离度 θ， 表征泵在任意转速下的运行 状态； 根据偏离度 θ将离心泵的运行可靠度分为 四个等级， 分别 对应为： 最优区域、 较优区域、 可靠区域和不稳定区域。 6.根据权利要求1所述的并联离心泵系统运行优化控制方法， 其特征在于， 建立优化运 行模型约束条件， 包括： 根据离心泵并联时， 总流量为各台泵流量之和， 得到任意时段所需的流量， 建立并联离 心泵系统的总流 量约束； 根据离心泵并联时， 各台离心泵出口扬程相等， 建立并联离心泵系统的扬程约束； 为保证离心泵稳定工作以及防止气蚀， 通过对调速泵的最低运行速度进行限制， 建立 并联离心泵系统的转速比约束； 为保证泵的运行效率， 通过分别定义定速泵、 调速泵的高效区， 建立单台离心泵的流量 约束。 7.根据权利要求1所述的并联离心泵系统运行优化控制方法， 其特征在于， 步骤S3 中采 用改进粒子群算法对建立的并联离心泵系统多目标优化运行模型求解， 得到泵站并联离心 泵系统运行优化方案； 包括： S311、 定义惯性权 重； S312、 进行模拟退火操作： 每次迭代根据Metropolis准则判断是否由干扰产生的新解权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115270358 A 2替代全局最优解， 搜寻 最小值； S313、 进行柯西变异操作； 采用Deb的运行期收敛指标： 计算种群各维度变量的多样性， 若种群某一维变量的多样 性评价指标低于设定阈值， 则对种群的该维变量进行操作， 得到对种群多样性的评价。 8.根据权利要求7所述的并联离心泵系统运行优化控制方法， 其特征在于， 柯西变异操 作中柯西变异系数采用随迭代次数线性 递减策略。 9.根据权利要求1所述的并联离心泵系统运行优化控制方法， 其特征在于， 步骤S3 中采 用改进粒子群算法对建立的并联离心泵系统多目标优化运行模型求解， 得到泵站并联离心 泵系统运行优化方案； 包括： S321、 基于Pareto  最优解的改进粒子群算法求解， 对粒子群初始化， 构建Pareto最优 解集； S322、 多属性决策优化； 泵站调度的多属性决策优化， 包括以下步骤： S322a、 根据改进粒子群算法求 解出的最优解 集， 构造决策矩阵； S322b、 确定正理想解与负理想解； S322c、 基于信息熵分析法， 计算各项目标函数值的权值； S322d、 计算各 方案分别与正理想解和负理想解的加权欧式距离； S322e、 计算各个方案的排序得分； S322f、 按照各个方案的排序 得分对各方案由大到小排列， 根据排序可得到泵站并联离 心泵系统运行优化方案 。 10.根据权利要求9所述的并联离心泵系统运行优化控制方法， 其特征在于， 采用改进 粒子群算法进行求 解时， 引入拥挤距离解决非支配解之间的更替问题。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115270358 A 3