离心泵站安全经济运行研究
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摘要
泵站工程在我国工农业生产中发挥着重要的作用。我国西北高扬程泵站大多采用离心泵，由于种种原因，综合考虑安全运行与经济运行的“泵站机组启停决策支持系统”尚少有研究，在泵站实施计算机监控之后这类问题已是不可回避的问题。确保这类泵站安全经济运行有着重要的意义。
泵站机组启停决策支持系统是在泵站监控系统基础上提出来的。它充分利用了计算机系统所具有的数据处理、模型处理及分析能力，通过人机交互系统，帮助运行人员对机组的合理启停作出决策。
文中首先分析了泵机组装置的主要性能参数和技术经济指标以及优化调度的数学模型。接着对泵站机组启停决策支持系统的目标、结构和功能做了分析，建立了决策所需要的数据库、模型库和知识库。针对泵站机电设备性能状态评价中涉及到大量的模糊信息，引入模糊数学的处理方法，利用专家和运行人员的经验，对评判指标进行量化、度量和评判，通过推理模型和满意度计算模型，得出机组的综合满意度，在此基础上，对机组的启停进行合理决策。这种决策方案充分考虑了机组的安全性、经济性指标，从总体上达到了泵站运行的最优化。
泵站机组启停决策支持系统是灌区优化调度决策支持系统的一个组成部分，论文最后，结合灌区的优化调度与泵站机组启停决策支持系统之间的关系进行了研讨，并对大型灌区的信息化建设进行了介绍。
Pumping station project plays an important role in industrial and agricultural development of China. In our northwest region, centrifugal pump are widely adopted in high-lift pumping station and for various reasons, few research has been done on the "pumping station unit commitment decision support system" with consideration in secure and economic operation. While it came to an unavoidable question after the implementation of computer monitoring control system. To assure the secure and economical operation of this kind of pumping stations has significant meanings
On the foundation of pumping station monitoring system, pumping station unit commitment decision support system (PSUCDSS) was put forward. It has fully utilized the data and model processing as well as analyzing ability of computer system with the purpose of helping the operator make rational decision about unit commitment by man-machine interactive system.
Firstly, this paper analyzes the main performance parameters, technical economical indices and optimized dispatching mathematical model of pumping unit. Afterwards, the goal, structure and function of PSSEDSS are analyzed and the data base, model base, knowledge base necessary for decision-making are set up as following. Fuzzy mathematics treatment method is introduced for the large amount of fuzzy information
mathematics treatment method is introduced for the large amount of fuzzy information involved in the performance state evaluation of pumping station electromechanical equipment with the experiences of the experts and operators, thus the evaluation indications are quantified, measured and evaluated through reasoning model and satisfaction calculating model, with which, the comprehensive satisfaction of pump unit is determined and provides a basis for the rational decision-making of unit commitment. With fully consideration on the unit's secure and economical indices, the decision-making scheme achieves the optimal operation of pumping station as a whole. PSUCDSS is a component part of optimized dispatching DSS of irrigation area. In the end of this paper, the relation between optimized dispatching DSS of irrigation area and the PSUCDSS is discussed and the informatization construction of large-scale irrigation area is introduced.
泵站机组启停决策支持系统是在泵站监控系统基础上提出来的。它充分利用了计算机系统所具有的数据处理、模型处理及分析能力，通过人机交互系统，帮助运行人员对机组的合理启停作出决策。
文中首先分析了泵机组装置的主要性能参数和技术经济指标以及优化调度的数学模型。接着对泵站机组启停决策支持系统的目标、结构和功能做了分析，建立了决策所需要的数据库、模型库和知识库。针对泵站机电设备性能状态评价中涉及到大量的模糊信息，引入模糊数学的处理方法，利用专家和运行人员的经验，对评判指标进行量化、度量和评判，通过推理模型和满意度计算模型，得出机组的综合满意度，在此基础上，对机组的启停进行合理决策。这种决策方案充分考虑了机组的安全性、经济性指标，从总体上达到了泵站运行的最优化。
泵站机组启停决策支持系统是灌区优化调度决策支持系统的一个组成部分，论文最后，结合灌区的优化调度与泵站机组启停决策支持系统之间的关系进行了研讨，并对大型灌区的信息化建设进行了介绍。
Pumping station project plays an important role in industrial and agricultural development of China. In our northwest region, centrifugal pump are widely adopted in high-lift pumping station and for various reasons, few research has been done on the "pumping station unit commitment decision support system" with consideration in secure and economic operation. While it came to an unavoidable question after the implementation of computer monitoring control system. To assure the secure and economical operation of this kind of pumping stations has significant meanings
On the foundation of pumping station monitoring system, pumping station unit commitment decision support system (PSUCDSS) was put forward. It has fully utilized the data and model processing as well as analyzing ability of computer system with the purpose of helping the operator make rational decision about unit commitment by man-machine interactive system.
Firstly, this paper analyzes the main performance parameters, technical economical indices and optimized dispatching mathematical model of pumping unit. Afterwards, the goal, structure and function of PSSEDSS are analyzed and the data base, model base, knowledge base necessary for decision-making are set up as following. Fuzzy mathematics treatment method is introduced for the large amount of fuzzy information
mathematics treatment method is introduced for the large amount of fuzzy information involved in the performance state evaluation of pumping station electromechanical equipment with the experiences of the experts and operators, thus the evaluation indications are quantified, measured and evaluated through reasoning model and satisfaction calculating model, with which, the comprehensive satisfaction of pump unit is determined and provides a basis for the rational decision-making of unit commitment. With fully consideration on the unit's secure and economical indices, the decision-making scheme achieves the optimal operation of pumping station as a whole. PSUCDSS is a component part of optimized dispatching DSS of irrigation area. In the end of this paper, the relation between optimized dispatching DSS of irrigation area and the PSUCDSS is discussed and the informatization construction of large-scale irrigation area is introduced.
引文
【1】陈坚，张雷．国外泵站发展及运行管理情况综述．中国水科技网．http://www.watertech.net.cn./
【2】丘传忻编著．泵站工程．武汉：武汉大学出版社，2001．11
【3】中华人民共和国水利部主编．泵站技术改造规程(SL254-2000)．北京：中国水利水电出版社，2000．10
【4】张义斌．基于Web技术的灌区计算机监控大系统的试验研究．西安理工大学硕士学位论文，2002．3：39—45．
【5】陈虹，唐鸿儒，杨鹏，等．泵站监控系统的现状和趋势．中国农村水利水电．2002．2：55—58
【6】刘家春，李少华，周艳坤编著．泵站管理技术．中国水利水电出版社．2003．4
【7】刘超．泵站经济运行．北京：水利电力出版社，1995．9：2-3
【8】张勇传．水电站经济运行原理．北京：中国水利水电出版社，1998．
【9】陈皓勇，王锡凡．机组组合问题的优化方法综述．
【10】Lee F.N. Short-Term Unit Commitment——A New Method. IEEE Trans on PWRS,1988,3(2)
【11】Amalia Sergaki,Kostas Kalaitzakis.Evaluation of a Power Unit Commitment Planning Using A Knowledge Based System Featuring Fuzzy Knowledge Representation. Technical University of Crete.
【12】汪亚超．泵站多型号水泵机组运行的优化调度．中国农村水利水电．1997．4：18—20
【13】余方斌，陈坚．大型泵站水泵最佳运行方案研究．水泵技术．2002．3：38-41
【14】杨鹏，纪晓华，史旺旺．基于遗传算法的泵站优化调度．扬州大学
学报(自然科学版)．2001，4(3)：72-74
【15】廖莉，林家恒等．用遗传算法求解供水泵站的效率优化问题．中国工程科学．2002，4(9)：54-58
【16】江浩，徐治皋．电站运行优化决策支持系统及优化值的确定．动力工程．2003，23(3)：2480—2482
【17】施冲，朱辰等．水电厂计算机监控技术发展趋势分析．水电自动化于大坝监测．2002，26(9)：1-4，17．
【18】姜乃昌．水泵及水泵站．北京：中国建筑工业出版社，2001．5
【19】中华人民共和国水利部主编．泵站技术管理规程(SL255-2000)．北京：中国水利水电出版社，2000．10
【20】徐青．大型电力排灌站经济运行研究．河海大学硕士学位论文．2001．3
【21】胡晓龙．复杂泵站经济运行研究．河海大学硕士学位论文．2002．3
【22】《运筹学》教材编写组．运筹学．北京：清华大学出版社．1990．1
【23】陈明艳．火电厂生产成本动态监测系统的研究．华北电力大学硕士学位论文．2002．1：32-35
【24】杨松林．工程模糊论方法及其应用．北京：国防工业出版社，1998：5-6，54-62
【25】李洪兴，汪培庄．模糊数学．北京：国防工业出版社，1994．2：116—121，126—130
【26】杨纶标，高英仪．模糊数学原理及应用．广州：华南理工大学出版社，2002．1：139—142
【27】Simtes-Marques, Mario, Ribeiro, Rita Almeida;Gameiro-Marques. Fuzzy Sets and Systems: A fuzzy decision support system for equipment repair under battle conditions. Valume: 115,Issue: 1, October 1,2000:141-157
【28】高洪深．决策支持系统(DSS)理论·方法·案例．北京：清华大学出
版社，1996．9：42—46
【29】曾宪波．水资源管理决策支持系统的总体构想．人民珠江．2002．4：58—60
【30】陈晓红．决策支持系统理论和应用．北京：清华大学出版社，2000．5：33—68
【31】张海英．智能决策支持系统的设计和应用．西安理工大学硕士学位论文．2002
【32】蔡自兴，徐光佑．人工智能及其应用．北京：清华大学出版社，1996．5
【33】贾嵘，沈冰等．区域水资源潜力综合评判．西北农业大学学报．1999(5)10
【34】周明，任建文等．FUZZY模式识别在电力系统设备评级中的应用．华北电力大学学报．1998 25(1)：37-39
【35】王丰收．东雷抽黄灌区水资源调度问题研究．西安理工大学专业学位论文．2002．5：47—48
【36】水利部水力信息中心等编．全国水利信息化规划(“金水工程规划”)．2003．4
【37】组态王6.0使用手册．北京亚控科技发展有限公司．
【38】胡和平，田富强．灌区信息化建设．2003．9．http://www.waterinfo.net.cn/
【39】西安市水利局，西安理工大学．西安市水利信息化(金水工程)规划．2001．9
【40】东雷二期抽黄建设局，西安理工大学．陕西省东雷二期抽黄灌溉工程信息化规划
【2】丘传忻编著．泵站工程．武汉：武汉大学出版社，2001．11
【3】中华人民共和国水利部主编．泵站技术改造规程(SL254-2000)．北京：中国水利水电出版社，2000．10
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【27】Simtes-Marques, Mario, Ribeiro, Rita Almeida;Gameiro-Marques. Fuzzy Sets and Systems: A fuzzy decision support system for equipment repair under battle conditions. Valume: 115,Issue: 1, October 1,2000:141-157
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【31】张海英．智能决策支持系统的设计和应用．西安理工大学硕士学位论文．2002
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【34】周明，任建文等．FUZZY模式识别在电力系统设备评级中的应用．华北电力大学学报．1998 25(1)：37-39
【35】王丰收．东雷抽黄灌区水资源调度问题研究．西安理工大学专业学位论文．2002．5：47—48
【36】水利部水力信息中心等编．全国水利信息化规划(“金水工程规划”)．2003．4
【37】组态王6.0使用手册．北京亚控科技发展有限公司．
【38】胡和平，田富强．灌区信息化建设．2003．9．http://www.waterinfo.net.cn/
【39】西安市水利局，西安理工大学．西安市水利信息化(金水工程)规划．2001．9
【40】东雷二期抽黄建设局，西安理工大学．陕西省东雷二期抽黄灌溉工程信息化规划