[发明专利]基于变频水位维持设备的水位维持系统及自适应控制方法

权利要求书

1.一种水位维持系统自适应控制方法，其特征在于，包括一种基于变频水位维持设备的水位维持系统，该系统包括排水池（1）、蓄水池（2）、水位维持设备（4）；排水池（1）通过水位维持设备（4）连接蓄水池（2），所述排水池（1）设有传感器（5），所述传感器（5）、水位维持设备（4）连接控制器（6），控制器（6）连接人机交互装置（7）；

所述水位维持设备（4）为n台型号规格相同的变频排水泵，编号分别为1#，2#……n#；

任意一水位维持设备（4）设有电源变频器（10），电源变频器（10）连接控制器（6）；

基于所述水位维持系统的自适应控制方法以下步骤：

步骤1、控制器（6）初始化，采集用户通过人机交互装置（7）设置的水位维持系统额定水位H_额，最高水位H_最高，较高水位H_较高，较低水位H_较低，最低水位H_最低，排水池（1）的横截面积S，水位维持设备（4）中n台变频排水泵的电源频率与排水能力协联曲线表参数信息；

步骤2、控制器（6）控制启动n台变频排水泵在额定频率运行加载，将水位维持系统排水至额定水位H_额，然后停止所有变频排水泵运行；

步骤3、控制器（6）采集水位维持系统水位H1，同时开始计时；

步骤4、控制器（6）检测计时是否满t分钟，若是进入步骤5，否则继续检测；

步骤5、控制器（6）采集水位维持系统水位H2；

步骤6、控制器（6）计算水位维持系统来水负载流量q=（H2-H1）S/t；

步骤7、控制器（6）根据来水负载流量q和水位维持设备（4）中n台变频排水泵的电源频率与排水能力协联曲线表，计算变频排水工作泵的台数x，以及优先级最高的变频排水工作泵运行初始电源频率f0，输出频率控制信号F给优先级最高的变频排水工作泵对应的电源变频器（10），F=f0，从而启动x台水位维持设备（4）中变频排水泵作为变频排水工作泵，并实现对优先级最高的变频排水工作泵的电源频率进行控制；x=⌈q/Q_m⌉，⌈⌉为向上取整数学符号；f0计算方法：若Q_i-1≤q-（x-1）Q_m≤Q_i,则f0= F_i-1+（F_i-F_i-1）[q-（x-1）Q_m-Q_i-1]/（Q_i-Q_i-1）；并初始化上次频率控制信号F_上=F；其余的变频排水工作泵的电源频率为F_m；

步骤8、控制器（6）实时采集水位维持系统水位h；

步骤9、控制器（6）根据水位维持系统水位h和水位维持系统额定水位H_额，计算优先级最高的变频排水工作泵的电源频率F=F_上+k（h-H_额），k为水位偏差与频率增幅比例系数；输出频率控制信号F给优先级最高的变频排水工作泵对应的电源变频器（10），从而实现对水位维持设备（4）中优先级最高的变频排水工作泵的电源频率进行控制；并刷新上次频率控制信号F_上=F；

步骤10、若水位维持系统水位h不小于较高水位H_较高，启动并加载一台优先级最高的备用变频排水泵，控制备用变频排水泵电源频率为F_m；进入步骤11；

步骤11、若水位维持系统水位h不小于最高水位H_最高，启动并加载所有备用变频排水泵，控制备用变频排水泵电源频率为F_m；进入步骤12；

步骤12、若水位维持系统水位h小于较低水位H_较低，则卸载并停止一台备用变频排水泵；进入步骤13；

步骤13、若水位维持系统水位h小于最低水位H_最低，则卸载并停止所有备用变频排水泵，返回步骤3；否则，返回步骤8。