供水泵站变速节能调节的MATLAB建模仿真.pdf

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1、第36卷第4期人民黄河Vo1．36．No．42014年4月YELLOWRIVERApr．，2014【灌溉·供水】供水泵站变速节能调节的MATLAB建模仿真景浩，牛月，成一雄，刘彩花(太原理工大学水利科学与工程学院，山西太原030024)摘要：以模型通用、节能减排为目标，以MATLAB中的SIMULINK为仿真平台，用模块化的建模思路取代利用计算机汇编语言编程模拟的繁琐过程，实现对供水泵站并联管路系统变速节能调节的仿真计算，并运用MATLAB强大的图形绘制功能实现泵站变速运行的曲线绘制和分析，重点构建供水系统变速调节的仿真模型。通过工程实例计算，验证了仿真模型的正确性。关键词：供水泵站；变速调

2、节；仿真模块；SIMULINK中图分类号：TV136．2文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1000—1379．2014．04．028Variable-SpeedControlSimulationStudyofWaterSupplyPumpingStationBasedonIATLABJINGHao，NIUYue，CHENGYi-xiong，LIUCai—hua(WaterScienceandEngineeringInstitute，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China)．Abstract：Onthebasisof

3、studyinthevariable—speedcontrolsimulationofthewaterpumpingstationbothathomeandabroad，thispaperwasai-mingatachievingahighmodelapplicabilityandenergyconservationandemissionsreductionofparallelpipelinesystemandasimulatedcalculationofvariable—speedadjustmentuniversallyandconveniently，usingpowerfulMATLA

4、B’Sdrawingfunctiontorealizethevariable-speedcontrolofpipe—lineforpumpcurveplottingandresearch．Inthisstudy，weusedSIMULINKsimulationplatforminMATLABandmodularmodelingthought，tak-ingplaceofthecomplicatedprocessofcomputerassemblylanguageprogrammingsimulation．Thekeypointwastobuildvariable—speedadjustmen

5、tmodelforthepipelinesystem．Threughthoseexperimentsandlivingexamples，wehadverifiedthecorrectnessofthemode1．Keywords：waterpumpingstation；variablespeedadjustment；modelsimulation；SIMULINK泵站主要应用于工农业生产供水以及跨流域调水等领域。管路长度，m；D为管径，m；g为重力加速度，取9．8m／s。由于泵站在运行时系统普遍存在偏离设计工作点、效率偏低、不同的管路，比如吸水管、出水管、总管，都有相应不同的能耗加大等问题，

6、因此对泵站实际运行时水位、流量的优化调局部阻力系数。节尤为必要⋯。优化调节一般包括变频调节、叶片变角调节、1．2多台泵变速运行基本特性曲线节流调节等，其中叶片变角调节适用于大型轴流泵和混流泵，同型号多台泵并联运行时的特性曲线是在单台泵基本特节流调节浪费水能，而变频调节的适用范围相对更大，被广泛性曲线的基础上进行数学变换而得出的。设计工况下，各水泵应用于各供水泵站，也是最理想的调节形式。笔者运用MAT-的流量之和为该泵站的总流量，扬程为泵站的扬程。单台泵一LAB中的SIMULINK仿真平台和CFTOOL曲线拟合工具箱来般是在一定的转速下运行，在水泵转速n不变的情况下，用试构建数学模型J。验的方

7、法测算出水泵不同流量Q对应的水泵扬程日、水泵效率竹、水泵功率Ⅳ和汽蚀余量NPSH值，绘出水泵的基本特性曲1模型的建立线，如Q一日曲线、Q一田曲线等J。水泵的这些基本特性曲线方程可根据生产厂家提供的实测数据使用MATLAB中的1．1管路特性曲线CFTOOL来拟合。管踏特征曲线方程为为了节能减排，当进水池水位发生变化时，通常会使用变日需=H净+KQ(1)频器来改变电动机的转速，进而改变水泵的转速、流量以及扬吉+∑