[发明专利]一种流量控制系统泵运行区间判断方法

权利要求书

1.一种流量控制系统泵运行区间判断方法，其特征在于：其步骤如下：

1)建立流量控制系统在稳态时的压力值P与t∈[0，T_d]的流量变化量Δq₁(t)的关系式：其中；P为管网压力值，F为变频器输出频率，Q为进出液体流量，T为环境温度，T_b为气压罐额定温度，V_b为气压罐气室额定体积，P_b为气压罐气室额定压力，t为时间变量，T_d为预先定义的观测时间长度，ΔF为频率扰动增量；

2)以采样周期T_s为间隔对流量控制系统的流量值和变频器的输出频率进行采样，并获取流量值q(k)和输出频率f(k)，其中k为采样次数；

3)并根据采样到的流量值q(k)和输出频率f(k)，建立由N个元素构成的流量值数组{q(i)}，以及变频器输出频率数组{f(i)}，其中i＝{k-N+1，k-N+2，...k}，N为预先设定的大于1的正整数，q(i)|_i<＝0＝0，f(i)|_i<＝0＝0；

4)判断流量控制系统是否处于稳定状态，并在确定其处于稳定状态时，获取变频器输出频率数组{f(i)}的平均值并将该时刻标记为t＝0时刻，给输出频率一个固定的频率扰动增量ΔF，f(mT_s)＝F+ΔF；

5)判断m＞M是否成立，若不成立，则在t＝mT_s时刻，m＝1，2，…，M，采样流量值q(m)，并获得到Δq(m)＝q(m)-Q；若成立则更新k＝k+1；进行下一次采样；

6)对步骤5)中获得的Δq(m)，进行判断，其中α为设定正值，在其成立时，则将压力估计值P^g[m]及Q、F、ΔF、P_b、V_b、T和t＝mT_s代入步骤1)中建立的关系式，并获取流量变化值Δq^g(m)；

7)针对步骤6)中获取的流量变化值Δq^g(m)，获得e(m)＝Δq(m)-Δq^g(m)和其中：e(m)，e′(m)分别表示第m个采样周期实测流量波动值Δq(m)与估计流量波动值Δq^g(m)的误差及误差导数；

8)判断是否同时满足|e(m)|＜ε₁和|e′(m)|＜ε₂，其中：ε₁，ε₂分别为设定很小的正数；若满足，则认定压力估计值P^g[m]就是流量控制系统实际压力值，即P＝P^g[m]为系统压力值，若不满足则更新变量和估计值，m＝m+1；P^g[m]＝P^g[m-1]-e′[m-1]e[m-1]，并重新进行m＞M判断；

9)依据泵的运行数据(Q，P)和泵的Q-H扬程特性具有平移特性，得出频率为F的泵的Q-H扬程特性曲线H_F；

10)判断H_F上的运行点r(Q，P)是否处于高效区域ABCD内，若处于高效区域ABCD内，则计算曲线H_F与相似工况抛物线l_i1、l_i2的交点a，b，及其对应的流量Q_min、Q_max，若不处于高效区域ABCD内，则更新k＝k+1；进行下一次采样，并标记输出流量值和变频器输出频率的采样值为q(k)和f(k)，并重复以上步骤；

11)在获得流量Q_min、Q_max后，判断min{Q-Q_min，Q_max-Q}≥λ(Q_max-Q_min) 是否成立，若成立，则确定流量控制系统泵处于高效运行状态，若不成立，则更新k＝k+1；进行下一次采样，并标记输出流量值和变频器输出频率的采样值为q(k)和f(k)，并重复以上步骤，其中λ是处于0到0.5之间的数，由高效运行区间判别可靠性性能决定。