[发明专利]一种基于峰谷平电价的井下排水节能控制方法

说明书

本发明公开了一种基于峰谷平电价的井下排水节能控制方法，假设水泵的实际功率其中I为测量电流(A)，U为测量电压(kW)，为功率因数，η_额为电机额定效率；水泵的有效功率P₂＝1000QH，其中Q为水泵流量(m³/s)，H为扬程(m)；则η_实实为实际水泵效率,本发明通过合理的优化控制策略提高井下排水系统的生产效率，实现节能减耗节约电能的目的。

技术领域

本发明涉及电力领域，尤其是涉及一种基于峰谷平电价的井下排水节能控制方法。

背景技术

矿井下排水系统是矿生产四大件之一，担负着将井下积水排出的重要任务，是矿井安全生产的保障。在一般的矿山系统中，井下排水系统的用电量占到矿山总用电量的20％～50％，属于企业用电主要设备之一，因此矿井排水节能在煤矿生产节能中占据非常重要的位置。

当前国家制定了企业用电的峰谷平电价政策，鼓励提倡企业使用谷电，如何充分利用国家制定的企业用电的峰谷平电价政策，实现企业节能减耗节约电能一直是矿山比较关注的问题。

目前，矿井井下主排水泵是按水仓的高、低水位来控制水泵地启动和停止的，与时间无关，高位排，低位停，由于矿井井下主排水泵电机容量大，耗电高，为了节约电能，多数矿井均采用变频技术来控制电机转速，以达到节约电能的目的，其缺陷是投资巨大、设备维修困难、维护费用高且占地面积大。

少部分矿山仅简单的利用了用电高峰到高限排水的功能，即如在用电高峰时，水位没达到上限，则自动停止排水泵进行节能；在用电低谷时，则启动排水泵进行排水。仅仅是加入两个限定条件,均没有通过有效的优化控制策略实现更好的节能作用。

发明内容

本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。

一种基于峰谷平电价的井下排水节能控制方法，具体包括以下步骤：

S1、假设水泵的实际功率其中I为测量电流(A)，U为测量电压(kW)，为功率因数，η_额为电机额定效率；水泵的有效功率P₂＝1000QH，其中Q为水泵流量(m³/s)，H为扬程(m)；则η_实实为实际水泵效率；

S2、在不开任何泵的情况下,计算出水水位上升速度为(i＝1,……n), 多个V_i取平均值，得出最终的水位上升速度为作为正常上水速度；当没有任何水泵开启时均进行该项计算,并与上一次的V值V_上进行比较；

S3、(1)若V_上×50％≤V_i≤V_上×150％的情况下,更新V_i值后重新进行均值计算；(2)若某一次出现V_i＞V_上×150％或V_i＜V_上×50％,判断为异常,丢弃不参与平均值计算；(3)若连续出现5次以上V_i＜V_上×50％,则判断为出水异常,进行报警；若确认为报警，则重新计算，等待报警解除后，继续进行计算；若确定出水正常，则重新进行计算，并作为新的上水速度； (4)若连续出现5次以上V_i＞V_上×150％，则判断为水量变化过大(存在涌水可能)，重新进行均值计算，作为新的上水速度；

S4、随后分别检测单开第i台水泵的水位下降速度v_i,排水量为m_i＝Q_iT, 则所有S_i的均值作为计算当只有第i台水泵运行时，均计算该水泵的水位下降速度；