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水利泵站优化调度系统解决方案

一、方案概述

现代大型水利泵站担负着灌溉、排涝、航运补水、城市供水等多方面的任务,采用综合自动化系统可以集控制、运行、管理于一体,大大提高泵站的效率。因而采用一套良好的综合自动化系统是建设现代化大型泵站的必然选择。

针对现代化大型水利泵站的现状和需求,北京亚控科技发展有限公司,结合多年的实际项目经验和先进的数学算法,研发出一套成熟的水利泵站优化调度系统,并且本系统已经在国内数个具有代表性的水利泵站中成功应用。

二、方案亮点

经实践证明,本系统在大型水利泵站中应用,表现出优化调度、节能降耗、设备均衡利用、供水追踪等优点。

  • 优化调度——根据用水量预测、输水计划,并结合水情和气象等信息,制定出少开停机次数、流量波动率最小的优化调度计划,通过二级监控中心完成设备的调控。

  • 节能降耗——在满足输水量的前提下,做出经济运行的设备操作命令,包括设备的设定保证整个输水系统安全稳定运行,使整个系统弃水最少,能耗最小;在某实际案例中,对于无变频调速系统支持的全定速泵泵站,通过合理地选取机组的开停状态,达到了一定程度的节能效果,计算数据显示节能率能够达到10%左右。

  • 设备均衡利用——均衡利用设备,并且使设备运行在最佳曲线状态,不仅能提高设备工作效率,即能延长设备使用寿命。

  • 丰富的视听展示手段——通过丰富的视听展示手段追踪、分析供水过程和达成情况。

  • 事故分析与处理——设置统一标准的事件分类模型,根据调度经验形成的联动处理预案库。当响应时间需求特别紧急时,由集控中心通过设备操作权限选择直接操作相关设备。

三、系统架构

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水利泵站优化调度系统由四个层级组成:

  • 数据接口层,包括组态软件内部接口、与管理分中心接口、与现地站接口、与外部其他系统接口;

  • 数据存储层,包括实时数据服务和历史数据服务;

  • 应用服务层:包括组态软件监控服务和调度执行服务;

  • 操作应用层:包括SCADA系统、应用系统、调度执行系统。

四、系统功能

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  • 调度计划系统——结合需水计划,制定供水范围内所有泵站、闸站、阀站各周期内的供水计划,起指导作用;

  • 调度排程系统——结合供水成效及能耗,调用算法模型,优化调度方案;

  • 调度执行系统——下发调度指令到SCADA系统;

  • 调度追踪系统——充分利用供水过程中的实时数据进行追踪,实时反馈调度效果;

  • 调度分析系统——对水量及能耗进行精确计量,评价调度方案,修正算法模型参数;

五、方案总结

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截止2016年底水利泵站优化调度系统方案已成功应用于具有代表性意义的几项重大原水调度项目中,其中包括举世瞩目的南水北调工程北京市南水北调配套工程调度执行系统、亚洲第一大输水泵站上海青草沙供水工程集控中心调度系统等,该解决方案在这些项目中的成功实施运行标志着亚控科技在泵站优化调度中行业领先的地位与实力。