(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210994313.8 (22)申请日 2022.08.17 (71)申请人 四川省机 械研究设计院 （集团） 有限 公司 地址 610041 四川省成 都市武侯区人民南 路三段30号 申请人 西华大学 (72)发明人 刘雪垠　宋冬梅　赖喜德　陈小明　 (74)专利代理 机构 成都正德明志知识产权代理 有限公司 513 60 专利代理师 雷正 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 无刷双馈变速电机智能离心泵系统优化方 法 (57)摘要 本发明提出了一种无刷双馈变速电机智能 离心泵系统优化方法， 涉及离心泵技术领域， 包 括： 通过时均化的数值模拟方法确定变速离心泵 的数字化特性曲线； 确定描述变转速离心泵系统 优化运行的目标优化函数及高效运行区间的约 束条件； 建立优化运行模型； 通过多目标人工蜂 群算法对优化运行模型进行求解得到最优解集 以作为离心泵系统优化运行参数； 对离心泵系统 进行优化决策得到最优的调度方案以作为优化 结果； 本发 明提高了离心泵系统多目标运行优化 解算的速度和泵运行的可靠度， 降低了泵站的运 行电费， 提升了泵送系统的运行效率和稳定性， 解决现有技术中离心泵系统运行效率差、 成本高 的问题。 权利要求书3页 说明书9页 附图1页 CN 115329674 A 2022.11.11 CN 115329674 A 1.一种无刷双馈变速电机智能离心泵系统优化方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 通过时均化的数值模拟方法确定变速离心泵流量 ‑扬程、 流量 ‑效率和流量 ‑功率的 数字化特性曲线； S2、 基于数字化特性曲线确定描述变转速离心泵系统优化运行的目标优化函数及高效 运行区间的约束条件； S3、 基于目标优化 函数及高效运行区间的约束条件建立优化 运行模型； S4、 通过多目标人工蜂群算法对优化运行模型进行求解得到最优解集以作为离心泵系 统优化运行参数； S5、 通过离心泵系统优化运行参数对离心泵系统进行优化决策得到最优的调度方案以 作为优化结果。 2.如权利要求1所述的无刷双馈变速电机智能离心泵系统优化方法， 其特征在于， 步骤 S1中所述时均化的数值模拟方法确定变速离心泵流量 ‑扬程、 流量 ‑效率和流量 ‑功率的数 字化特性曲线采用的公式如下： 额定转速下的公式： H＝a1Q2+a2Q+a3， P＝b1Q3+b2Q2+b3Q+b4， 变速下的公式： H＝a1Q2+a2Qk+a3k2， P＝b1Q3+b2Q2k+b3Qk2+b4k3， 其中， H表示扬程， Q表示流量， P表示功率， a1、 a2、 a3、 b1、 b2、 b3和b4均为拟合系数， k表示转 速比。 3.如权利要求1所述的无刷双馈变速电机智能离心泵系统优化方法， 其特征在于， 步骤 S2中所述 目标优化函数包括泵站电费、 机组启停次数和泵运行可靠度， 所述高效运行区间 的约束条件 包括开机台数约束、 泵站供 水总流量约束、 泵站供 水扬程约束和转速比约束。 4.如权利要求1所述的无刷双馈变速电机智能离心泵系统优化方法， 其特征在于， 步骤 S4中所述 通过多目标 人工蜂群算法对 优化运行模型进行求 解的公式包括： vi＝xi+(2×rand()‑1)×(xi‑Sk)， 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115329674 A 2其中， xij表示第i个蜜蜂对应解的第j维变量值， i表示蜜蜂编号， j表示维度编号， xjmax、 为xij的上下界， rand()为[0,1] 区间内的随机数， vi表示新解， xi表示原解， Sk表示在最 优解集中随机选择的一个雇佣蜂， Pi表示概率， fiti表示xi的适应度值， Zi表示xi支配的解的 个数， SN表示初始种群个数， dq(xk)表示雇佣蜂xk在q个目标函数上 的拥挤距离， D(xk)表示 雇佣蜂xk的拥挤距离， q表示目标函数编号， fq(xk)、 fq(xj)均表示第q个目标函 数最近的非支 配解， max(fq)、 min(fq)分别表示所有Pareto 最优解在第q个目标函数 上的最大值和最小值。 5.如权利要求1所述的无刷双馈变速电机智能离心泵系统优化方法， 其特征在于， 步骤 S5中所述 通过离心泵系统优化 运行参数对离心泵系统进行优化决策的方法包括： 通过多目标 人工蜂群算法求 解出的最优解 集构造决策矩阵并进行 标准化； 基于标准 化后的决策矩阵确定理想解和负理想解； 基于理想解和负理想解利用信息熵分析法计算各项目标函数值的权值； 基于各项目标函数值的权值计算各 方案分别与理想解和负理想解的加权欧氏距离； 根据各方案分别与理想解和负理想解的加权欧氏距离计算每 个方案的排序得分； 基于每个方案的排序得分对所有方案进行排序以选择得分最高的方案作为最优的调 度方案， 并将其作为优化结果。 6.如权利要求5所述的无刷双馈变速电机智能离心泵系统优化方法， 其特征在于， 所述 构造决策矩阵并进行 标准化的公式包括： F＝[fij]， 其中， F表示决策矩阵， fij表示Pareto最优解i对应的第j目标函数值， i表示Pareto最优 解， j表示编号， m表示Pareto 最优解个数。 7.如权利要求5所述的无刷双馈变速电机智能离心泵系统优化方法， 其特征在于， 所述 利用信息熵分析法计算各项目标函数值的权值的公式为： 其中， Hj表示第j项目标函数值的熵值， i表示Pareto最优解， j表示编号， k表示转速比，权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115329674 A 3