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【摘要】伴随着科技的飞速发展，农业逐渐向着机械化发展，供水泵站作为农业经济发展的基石，在农业作物灌溉方面发挥着重要的作用。供水泵站的建设不仅能促进农业经济飞速并稳定发展，而且为居民用水供水做出了巨大的贡献。接下来文章就供水泵站经济运行的问题进行讨论。
【关键词】供水泵站、经济运行、分析
中图分类号：TV文献标识码： A
一、前言
为了促进华北地区供水的需要，为了加快农业经济的平稳发展，供水泵站经济有效的运行势在必行。为了解决居民用水问题；为了提高水资源的利用率；为了提高水资源循环再利用节约用水；为了促进农业经济的可持续发展，我们要重视供水泵站经济，为国民经济打下坚实的基础。
二、水泵工程的运行
1、 泵站工程节能的必要性
节约资源是我国的一项长期基本国策，节能是解决我国能源问题的根本途径。近年来，我国江河流域正进行规模空前的规划、治理和开发，每年都有大批的水利水电工程开工兴建。泵站是水利工程中的用电大户，我国现有机电井和泵站总装机容量约 18135 万千瓦，如果泵站运行效率平均提高一个百分点，就意味着每运行一小时节约电能约 180 万千瓦时，按照国家发改委现行的火电厂平均每千瓦时供电煤耗标准，相当于节约 600 吨标准煤，减少产生二氧化碳157.2 吨、二氧化硫 5.1 吨、氮氧化物 4.44 吨，泵站工程节能的重要性和紧迫性可见一斑。对泵站工程来说，节能意味着建设和运行成本的降低、经济效益的提高，尤其是公益效益为主的泵站工程，规模、数量庞大，其必要性和经济性是不言而喻的。
2、泵站工程节能设计
泵站工程主要作用是防洪、除涝、灌溉等，实现以上功能的主要途径在不同内外河水位时存在不同的运行方式，一般分为自排和强排二种。自排是利用工程前后形成的水位差自流排水，不需要任何动力；强排是启动水泵，强行将水抽调，强排需要大量的动力和能源消耗。泵站工程节能设计是主体工程设计的组成部分，应遵循国家的基本建设方针和技术经济政策，结合工程灌排需求和实际条件，综合流域规划和运行成本，做出最优设计方案。
3、实施联合控制与调度系统
（一）实施联合控制与调度就是运用优化技术对梯级泵站进行科学、合理的管理，寻求最优的调度策略，从而实现泵站的最优运行，降低生产成本，达到最大的经济效益和社会效益。目前，清水坝灌区梯级泵站仍采用传统方式调水，根据灌区需水量，按经验方法确定各级站开机台数，调水方法简单，没有对各级站间的泵站运行流量进行优化，无法保证机组在高效区运行。清水坝灌区梯级站调水扬程高、线路远，能耗高，通过加强运行管理，结合先进技术、新方法，建立合理完善的联合控制与调度系统，对梯级泵站进行现代化科学管理，有效的进行用水控制和提水调度，充分发挥清水坝灌区梯级泵站的最大工程效益。
（二）清水坝灌区梯级泵站实施联合控制与调度的目的是实现梯级泵站的经济调度和实时自动经济运行。在清水坝梯级泵站中，各级泵站间的运行存在着密切的联系，每级泵站有多台机组运行，对整个梯级泵站调水进行统一的联合控制与调度，把清水坝梯级泵站看做一个优化单元，结合自动化控制系统，以各级泵站为单元进行分级控制。
4、泵站经济运行的发展方向
（一）泵站的规划设计应便于经济运行。以往很多泵站单纯从节省工程投资出发，使泵站机组的选型配套尽可能的简单化，致使很多泵站的水泵都缺乏调速、调角等设备或机构。有的高扬程和长管道泵站也没有考虑机组的串并联问题，使泵站机组无法根据外界环境条件的变化来控制水泵机组的运行参数。因此，在泵站的规划设计中，必须考虑水泵机组或泵站装置的调节和控制方案，并按经济运行的方法对各种方案进行分析比较，最后确定最经济合理的设计方案。
（二）加速泵站经济运行的理论及应用研究。当前，系统工程及运筹学的理论应用研究发展很快，各种优化方法在各行业中迅速得到了广泛应用。因此，加速泵站经济运行的理论及应用研究显得更加迫切。泵站工程既然是一个系统工程问题，就有可能和其他工程一样，应用各种优化理论来解决泵站的经济运行问题。但泵站工程与其他工程比较，各有各的特点， 很多问题不能照搬照抄，而需要根据泵站自身的特点，建立各自的数学模型，选用最简便的求解方法，以最快的计算速度求出符合精度的计算成果。
（三）研究泵站经济运行的控制方法和设备。泵站经济运行方案确定后，还要通过手动操作或自动控制的方法来实现最优控制。另外，在泵站常规运行中包括水泵启动、运行、停机等操作过程，因此，泵站经济运行的操作和控制应该和常规的控制设备结合起来。另外，增加一些计量和传感设备，以获取泵站运行状态的各种信息。同时, 还可将获取的信息数据及时输入计算机, 并按最优化方法计算出最佳运行参数, 然后再通过必要的控制设备, 按最佳参数改变原有的运行参数，使泵站达到经济运行的目的。因此，根据不同形式的泵站、不同的泵型及机电设备，研制各种控制方法和控制设备也是泵站经济运行的重要内容。对于比较大型的泵站和调水工程，如有条件也可以考虑研究与经济运行有关的计算机专家系统，使泵站运行管理现代化。
三、泵站工程优化运行
1、泵站优化运行管理的任务是需要经常不断的根据灌排要求及水源（或容泄区）的水位变化情况来组织经济运行方案，并对机电设备进行监视、维护和检修，以保证机组运行正常的技术状态，从而提高泵站的技术指标，同时还需对各种反常运行状态进行监视控制或利用，以便充分发挥机电设备的效益和避免事故的发生。
2、单一泵站工程优化运行 单一泵站工程最优化运行的准则主要有：①以泵站效率最高为准则；②以泵站耗电最少为准则；③以泵站运行费用最低为准则；④以泵站最大流量为准则。管理人员应根据不同灌排需求和泵站实际情况，选择合理节能的运行方式。例如某种降雨量情况、来流情况、内外江水位差时，应开几台机组、居中开机还是对称开机、各机组采用什么运行方式运行等，均直接影响整个泵站的效率和能耗。管理单位应注重管理人员培训，持证上岗，以提高泵站维护运行的安全性和经济性。配备变速设施或可调叶片安装角的机组，为节能提供了更大的空间，但其优化运行方式选择也更为复杂，建议管理单位结合泵站基本情况编制程序计算最优运行方式并实施。
3、多个泵站联合优化运行 平原地区地势平坦，河流交错纵横，同一排水区域内设置多个同级排澇泵站现象时有发生；在引水、供水方面，多级站联合运行的现象屡见不鲜。同级多站、多级多站联合优化运行主要解决两个问题：①通过各个站间流量配置或配合计算，达到流量平衡；②各站均处于经济运行工况。流量配置或配合计算一般有两种方法，即图解法和列表法；各站均处于经济运行工况可参考单一泵站工程优化运行方法选定。联合运行涉及多单位、多部门，应统一思想、加强沟通、统一指挥，确保联合优化运行的实现。
4、应用信息技术泵站优化运行调度 如何根据气象和地理条件对这些泵站工程进行高效调度，提高综合防汛和调水能力，减少强排时间，以达到节能的目的，是一个非常复杂的系统工程问题，依靠传统人工调度的方式是无法解决这个难题的，只有应用现代化的信息技术才能满足上述要求。该流域综合治理以及水资源的合理调配，不仅依赖于水利设施的合理规划，还取决于对水利设施科学、高效地调度。防汛和水资源管理实时监控系统是新时期区域泵站工程信息化调度控制的中枢，以现代集散控制和网络技术实现全部水利设施的实时控制、统一调度、集中管理，达到优化运行结构、提高反应速度、降低运行成本的目的，更重要的是提高了区域防洪、排涝及抗灾能力，实现了泵站工程的低能耗、高效益。
四、结束语
供水泵站经济运行过程中与之相关问题还有很多，其中牵涉到经济管理学、经济学、统筹学、规划学等方面的问题。我们应该重视供水泵站的经济运行，力争做到真正的经济运行、安全运行。我们应该把供水泵站的运行与科学发展观结合起来，努力将泵站工程做到节能、环保。
参考文献：
[1] 杜晓雷. 基于遗传算法和神经网络的泵站经济运行研究[D]. 扬州大学 2012
[2] 李程煌. 天堂梯级水库优化调度研究[D]. 华中科技大学 2012
[3] 徐松. 给水泵站的变频调速技术研究与经济运行[D]. 武汉大学 2011
【关键词】供水泵站、经济运行、分析
中图分类号：TV文献标识码： A
一、前言
为了促进华北地区供水的需要，为了加快农业经济的平稳发展，供水泵站经济有效的运行势在必行。为了解决居民用水问题；为了提高水资源的利用率；为了提高水资源循环再利用节约用水；为了促进农业经济的可持续发展，我们要重视供水泵站经济，为国民经济打下坚实的基础。
二、水泵工程的运行
1、 泵站工程节能的必要性
节约资源是我国的一项长期基本国策，节能是解决我国能源问题的根本途径。近年来，我国江河流域正进行规模空前的规划、治理和开发，每年都有大批的水利水电工程开工兴建。泵站是水利工程中的用电大户，我国现有机电井和泵站总装机容量约 18135 万千瓦，如果泵站运行效率平均提高一个百分点，就意味着每运行一小时节约电能约 180 万千瓦时，按照国家发改委现行的火电厂平均每千瓦时供电煤耗标准，相当于节约 600 吨标准煤，减少产生二氧化碳157.2 吨、二氧化硫 5.1 吨、氮氧化物 4.44 吨，泵站工程节能的重要性和紧迫性可见一斑。对泵站工程来说，节能意味着建设和运行成本的降低、经济效益的提高，尤其是公益效益为主的泵站工程，规模、数量庞大，其必要性和经济性是不言而喻的。
2、泵站工程节能设计
泵站工程主要作用是防洪、除涝、灌溉等，实现以上功能的主要途径在不同内外河水位时存在不同的运行方式，一般分为自排和强排二种。自排是利用工程前后形成的水位差自流排水，不需要任何动力；强排是启动水泵，强行将水抽调，强排需要大量的动力和能源消耗。泵站工程节能设计是主体工程设计的组成部分，应遵循国家的基本建设方针和技术经济政策，结合工程灌排需求和实际条件，综合流域规划和运行成本，做出最优设计方案。
3、实施联合控制与调度系统
（一）实施联合控制与调度就是运用优化技术对梯级泵站进行科学、合理的管理，寻求最优的调度策略，从而实现泵站的最优运行，降低生产成本，达到最大的经济效益和社会效益。目前，清水坝灌区梯级泵站仍采用传统方式调水，根据灌区需水量，按经验方法确定各级站开机台数，调水方法简单，没有对各级站间的泵站运行流量进行优化，无法保证机组在高效区运行。清水坝灌区梯级站调水扬程高、线路远，能耗高，通过加强运行管理，结合先进技术、新方法，建立合理完善的联合控制与调度系统，对梯级泵站进行现代化科学管理，有效的进行用水控制和提水调度，充分发挥清水坝灌区梯级泵站的最大工程效益。
（二）清水坝灌区梯级泵站实施联合控制与调度的目的是实现梯级泵站的经济调度和实时自动经济运行。在清水坝梯级泵站中，各级泵站间的运行存在着密切的联系，每级泵站有多台机组运行，对整个梯级泵站调水进行统一的联合控制与调度，把清水坝梯级泵站看做一个优化单元，结合自动化控制系统，以各级泵站为单元进行分级控制。
4、泵站经济运行的发展方向
（一）泵站的规划设计应便于经济运行。以往很多泵站单纯从节省工程投资出发，使泵站机组的选型配套尽可能的简单化，致使很多泵站的水泵都缺乏调速、调角等设备或机构。有的高扬程和长管道泵站也没有考虑机组的串并联问题，使泵站机组无法根据外界环境条件的变化来控制水泵机组的运行参数。因此，在泵站的规划设计中，必须考虑水泵机组或泵站装置的调节和控制方案，并按经济运行的方法对各种方案进行分析比较，最后确定最经济合理的设计方案。
（二）加速泵站经济运行的理论及应用研究。当前，系统工程及运筹学的理论应用研究发展很快，各种优化方法在各行业中迅速得到了广泛应用。因此，加速泵站经济运行的理论及应用研究显得更加迫切。泵站工程既然是一个系统工程问题，就有可能和其他工程一样，应用各种优化理论来解决泵站的经济运行问题。但泵站工程与其他工程比较，各有各的特点， 很多问题不能照搬照抄，而需要根据泵站自身的特点，建立各自的数学模型，选用最简便的求解方法，以最快的计算速度求出符合精度的计算成果。
（三）研究泵站经济运行的控制方法和设备。泵站经济运行方案确定后，还要通过手动操作或自动控制的方法来实现最优控制。另外，在泵站常规运行中包括水泵启动、运行、停机等操作过程，因此，泵站经济运行的操作和控制应该和常规的控制设备结合起来。另外，增加一些计量和传感设备，以获取泵站运行状态的各种信息。同时, 还可将获取的信息数据及时输入计算机, 并按最优化方法计算出最佳运行参数, 然后再通过必要的控制设备, 按最佳参数改变原有的运行参数，使泵站达到经济运行的目的。因此，根据不同形式的泵站、不同的泵型及机电设备，研制各种控制方法和控制设备也是泵站经济运行的重要内容。对于比较大型的泵站和调水工程，如有条件也可以考虑研究与经济运行有关的计算机专家系统，使泵站运行管理现代化。
三、泵站工程优化运行
1、泵站优化运行管理的任务是需要经常不断的根据灌排要求及水源（或容泄区）的水位变化情况来组织经济运行方案，并对机电设备进行监视、维护和检修，以保证机组运行正常的技术状态，从而提高泵站的技术指标，同时还需对各种反常运行状态进行监视控制或利用，以便充分发挥机电设备的效益和避免事故的发生。
2、单一泵站工程优化运行 单一泵站工程最优化运行的准则主要有：①以泵站效率最高为准则；②以泵站耗电最少为准则；③以泵站运行费用最低为准则；④以泵站最大流量为准则。管理人员应根据不同灌排需求和泵站实际情况，选择合理节能的运行方式。例如某种降雨量情况、来流情况、内外江水位差时，应开几台机组、居中开机还是对称开机、各机组采用什么运行方式运行等，均直接影响整个泵站的效率和能耗。管理单位应注重管理人员培训，持证上岗，以提高泵站维护运行的安全性和经济性。配备变速设施或可调叶片安装角的机组，为节能提供了更大的空间，但其优化运行方式选择也更为复杂，建议管理单位结合泵站基本情况编制程序计算最优运行方式并实施。
3、多个泵站联合优化运行 平原地区地势平坦，河流交错纵横，同一排水区域内设置多个同级排澇泵站现象时有发生；在引水、供水方面，多级站联合运行的现象屡见不鲜。同级多站、多级多站联合优化运行主要解决两个问题：①通过各个站间流量配置或配合计算，达到流量平衡；②各站均处于经济运行工况。流量配置或配合计算一般有两种方法，即图解法和列表法；各站均处于经济运行工况可参考单一泵站工程优化运行方法选定。联合运行涉及多单位、多部门，应统一思想、加强沟通、统一指挥，确保联合优化运行的实现。
4、应用信息技术泵站优化运行调度 如何根据气象和地理条件对这些泵站工程进行高效调度，提高综合防汛和调水能力，减少强排时间，以达到节能的目的，是一个非常复杂的系统工程问题，依靠传统人工调度的方式是无法解决这个难题的，只有应用现代化的信息技术才能满足上述要求。该流域综合治理以及水资源的合理调配，不仅依赖于水利设施的合理规划，还取决于对水利设施科学、高效地调度。防汛和水资源管理实时监控系统是新时期区域泵站工程信息化调度控制的中枢，以现代集散控制和网络技术实现全部水利设施的实时控制、统一调度、集中管理，达到优化运行结构、提高反应速度、降低运行成本的目的，更重要的是提高了区域防洪、排涝及抗灾能力，实现了泵站工程的低能耗、高效益。
四、结束语
供水泵站经济运行过程中与之相关问题还有很多，其中牵涉到经济管理学、经济学、统筹学、规划学等方面的问题。我们应该重视供水泵站的经济运行，力争做到真正的经济运行、安全运行。我们应该把供水泵站的运行与科学发展观结合起来，努力将泵站工程做到节能、环保。
参考文献：
[1] 杜晓雷. 基于遗传算法和神经网络的泵站经济运行研究[D]. 扬州大学 2012
[2] 李程煌. 天堂梯级水库优化调度研究[D]. 华中科技大学 2012
[3] 徐松. 给水泵站的变频调速技术研究与经济运行[D]. 武汉大学 2011