[发明专利]基于灰色关联法的变频供水系统运行效率在线检测方法

权利要求书

1.一种基于灰色关联法的变频供水系统运行效率在线检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）以采样周期T_s为间隔对供水系统管网的水压值、逆变电路输出频率和输入功率进行采样，将第一次采样值标记为p(1)、f(1)和P_in(1)；当前采样次数为k，令k=1；

（2）建立由M个元素构成的水压值数组{p(i)}、逆变电路输出频率数组{f(i)}，以及输入功率数组{P_in(i)}；其中i＝{k-M+1,k-M+2,...k}，M为预先设定的大于1的正整数，k为当前采样次数；p(i)|_i＜＝0＝0，f(i)|_i＜＝0＝0，P_in(i)|_i＜＝0＝0；

（3）判断供水系统是否处于稳定状态；如果是，则进入步骤（4）；否则，转入步骤（13）；

（4）求解水压平均值逆变电路输出频率平均值F‾=1MΣi=k-M+1kf(i)]]>和输入功率平均值Pin‾=1MΣi=k-M+1kPin(i);]]>

（5）标记当前时刻为t=0时刻，给输出频率一个固定的任意扰动ΔF；

（6）定义为t＝mT_s时刻的轴输出功率估计值；其中m＝1,2,…,N，T_d为预先定义的观测时间长度；令其中为任意设定的轴输出功率估计值的初始值；

令m=1，第二级最小差Δ(min)＝0，第二级最大差Δ(max)＝1，分辨系数γ＝0.5；

（7）判断mT_s＞T_d是否成立，如果成立，则转入步骤（13）；否则，在t＝mT_s时刻，采样管网压力值p(m)；得到

（8）判断是否成立，如果不成立，转入步骤（13）；否则，将估计值及ΔF、T_b、ρ、g、P_b、V_b、T和t＝mT_s代入公式Δpg(m)P‾=(2F‾×ΔF+ΔF2)F‾2(1-e-Poutg[m]TbρgPbVbTt),]]>求出压力波动估计值Δp^g(m)；

其中，P_b为供水系统气压罐额定压力值,V_b为供水系统气压罐气室额定体积,T_b为供水系统气压罐额定温度；T为环境温度，ρ为液体密度；g为重力加速度；

（9）将Δp(m)作为参考序列，Δp^g(m)作为比较序列，并对Δp(m)、Δp^g(m)进行归一化处理得到相应的归一化序列Δp₁(m)和

（10）计算误差序列求解Δp₁(m)、的关联系数ξ0(m)=Δ(min)+γΔ(max)Δ0(m)+γΔ(max);]]>

（11）求解关联度r，其中ξ₀(ψ)|_ψ＜＝0＝0；

判断r＞＝0.95是否成立，若成立，进入步骤(12)；否则，更新变量，令

m＝m+1；Poutg[m]=Poutg[m-1]+1rsgn(Δp[(m-1)]-Δpg[(m-1)]),]]>进入步骤(7)；

（12）令计算系统效率判断是否满足η＜＝η_min，其中η_min为预先设定的低效率阈值；如果是，则说明系统处于低效率工作状态，逆变器输出关闭，退出；否则，进入步骤（13）；

（13）令k=k+1；在本次采样周期结束后，进行下一次采样，并标记水压值、逆变电路输出频率和输入功率的采样值为p(k)、f(k)和P_in(k)；返回步骤（2）。

2.根据权利要求1所述的基于灰色关联法的变频供水系统运行效率在线检测方法，其特征在于，所述稳定状态的定义为：

计算数组{p(i)}的标准差以及数组{f(i)}的标准差判断是否同时满足：σ_p＜ε_p和σ_f＜ε_f，其中：ε_p和ε_f为预先设定的正值；若满足，则认为供水系统处于稳定状态，否则，认为供水系统处于不稳定状态。