（武汉大学动力与机械学院；43072）（武汉大学水利水电学院；43072）和需要，通过编制的计算机程序，可方便准确地求出泵站的优开机台数及叶片调节角度。这种方法对节省能耗、降低成本，及提篼泵站运行管理水平具有实际意义。

　　大型泵站在我国水资源调配及工农业供排水等方面，起着十分重要的作用。随着国民经济的不断发展，泵站的数量和规模越来越大，在运行中需要消耗的能量也越来越多。因此，提篼效率，节省能耗，降低成本，已成为泵站经济运行急待研究和推广实施的重要课题。

　　泵站的规划设计常常是根据历史资料和当时的具体条件，事先预估可能出现的工况，选取泵站设计参数。而泵站在实际运行中工况时刻都是变化的，这就要求泵站的运行管理人员必须根据实际情况随时调整或调度，使泵站运行工况始终处在佳状态。

　　泵站运行工况的调控，一般分为控制水位和保证用户流量两种。本文将限定泵站总抽排（或供水）流量，以泵站的两种运行准则，即栗站装置效率篼、能耗少准则，和泵站运行费用低准则为优化目标，研究一定扬程条件下泵站机组的运行台数及水泵叶片调节的佳角度，从而为栗站的经济运行提供决策依据。

　　1水泵性能和装置特性表达大中型泵站大多安装的是同型号的水泵机组，为了方便研究和计算，可近似地认为泵站各机组具有相同的特性和装置效率（认为装置效率就是泵站效率）。为便于计算机采用，需对水泵性能和装置特性利用数学方法进行下列处理。

　　1.1水泵的流量与扬程关系表达式根据厂家提供的水泵性能曲线，用小二乘法可拟合出水泵在每个叶片角度下流量与扬程的关系表达式：0―水泵叶片角度为0时的流量，心一拟合系数一拟合表达式的高方次h水泵叶片角度，（°）1.2水泵的流量与叶片角度关系表达式对已建泵站，流道的阻力参数近似地认为是一常数。水泵运行时装置特性可用下式表达：S―流道的阻力系数，（sVm5）由式（1）和式（2）可求出泵站在某一净扬程水泵技术2002.3下，水泵在每个叶片角度时的流量和扬程，即得出水泵叶片角度与流量的关系表达式：Qh，―泵站净扬程为况时的水栗流量，汉一拟合系数一拟合表达式的高方次水泵流量与运行台数关系设有乙台泵运行，且每台泵的流量均为则水泵组的总流量Ghn可表示为：2数学模型的建立当限定泵站抽排（或供水）流量时，计算泵站优运行参数可利用动态规划法，并结合泵站具体情况，建立数学模型。

　　/一电费单价（元/kW一每台泵每阶段除主机耗电费用外其余各种费用的总和，（元）对各阶段投人运行的机组，对应于一定装置需要扬程曲线下的叶片调角范围，应有如下约束：相应的流量约束此外，由于每台泵配套的电机功率yv.是一定的，因此水泵的流量（也受限制，即满足下式的约束：OZiZmi（￠=0，1，2——，7n）（10）Zmi―第i阶段机组参与运行的总台数泵站运行必须完成总抽排水量即：对某一泵站，设在某一时段内的总抽排（供水）量为（B，其净扬程的波动范围可分成m个区间或阶段，在第i阶段= 1，2，……，m），设有，台同型号的机组投人运行流量为G，泵站装置效率为，于是（1）在整个时段内，按泵站能耗少建立的目标函数可表示为：一第i阶段的装置扬程，（m）第i阶段泵站的装置效率iV（2）在整个时段内，以泵站运行费用低建立的目标函数可表示为：动态规划模型（1）阶段变量：由动态规划法对阶段变量的要求，确定以阶段编号i为阶段变量，i=0，。

　　（2）状态变量：根据状态变量所具有的特性，以第；到第m阶段的总抽排（供水）量为状态变量总抽排（供水）量为决策变量d（Q）。

　　关于系统方程，系统方程可表示为：3动态规划法求解水泵技术2002.3以上两个目标函数的求解过程都是相同的。现以泵站能耗少的目标函数为例，用动态规划法进行求优化解。按该法优化原理，递推方程为：边界条件满足为便于动态规划法数值计算，将决策变量的叶片角度离散出A：个点据，每个点据与泵某一工况相对应。考虑到调角的实施，离散时可取相等的叶片角度间隔，如2°，1°或0.5°等等，G对应的装置效率由插值或拟合的方法来确定。考虑到所进行的是在一定下的A（㈨与+1组合的择优，因此应在可行域内将S离散为一系列连续区间S（n根据递推方程（14），按逆序逐阶段递推出第i阶段的各种组合中的优方案，于是可确动态规划计算框图水泵技术2002.3定在该状态区间内S的优值S，*"，以及与之对应的必（￠0、和si+1，（s，*"）和"值，并将sr"值作为本阶段的状态值之一。当按逆序逐阶段递推，且到达初阶段后，比较各种状态，确定优结果，并进行反演追踪得到优方案。

　　4计算程序应用动态规划法一般须借助计算机程序求解。根据程序方框图（），可编制程序上机应表1优化调度结果时段i净扬程（m）开机台数（台）单机流量（m3/s）叶片角度（°）用。使用时，只须结合工程实际，必要时改动数据，亦可推广。

　　5计算实例-ZLBk-100型轴流泵5台，可在-6°与+4°之间连续调角，有电机为YL630 -16型立式异步电动机，额定功率；V0=2800kW，5台机组具有相同的进出水条件。分析运行资料可知，管路阻力参数S =0.0598SVm5，现根据预算，在24h内，泵站需要的平均流量不得低于17mVs，预报时间内以2h为时段的泵站净扬程变化见表1，由此可采用动态规划模型确定按泵站能耗少原则的各段优开机台数、运行机组的流量及叶片角度。

　　泵站实时优化调度的结果见表1.（上接第30页）机械工业出版社，1990 3余志瑞等。东深供水二期扩建工程水泵叶片调节机构存在的问题及改善措施。东江一深圳供水二期扩建工程技术专题汇编，1987.2 4姜松等。QZT70型调节机构的分析和改进东深供水工程6结语运用本文所建立的数学模型和程序结构框图，可以确定泵站水泵的优运行方案，包括泵的佳运行台数及泵的佳叶片角等等。特别对已建成的大型泵站，可及时准确地指导运行人员进行操作，并可大大地提高栗站的经济效益。