换热站并联水泵分布式优化控制

• Published in: 控制理论与应用 Vol. 41; no. 2; pp. 342 - 354
• Main Authors: 赵安军, 席江涛, 荆竞, 赵啸
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 西安建筑科技大学建筑设备科学与工程学院,陕西西安 710055%西安建筑科技大学信息与控制工程学院,陕西西安 710055%中国建筑西北设计研究院有限公司,陕西西安 710018 01.03.2024
• Subjects: 并联水泵; 果蝇优化算法; 分布式控制系统; load optimization distribution; parallel water pump; 换热站; 负荷优化分配; heat exchange station; distributed control system; fruit fly optimization algorithm
• ISSN: 1000-8152
• DOI: 10.7641/CTA.2012.11081

针对现有换热站并联水泵优化算法在集中式架构下控制适应性不足的问题,本文提出了一种改进的分布式并联水泵优化算法.首先,建立了并联水泵的分布式控制系统,并对该优化问题的数学模型进行描述,在目标函数中引入自适应非线性因子;然后,设计了改进的分布式果蝇优化算法,在该算法中每台水泵的控制器仅通过与邻居控制器交互信息即可完成并联水泵的优化;并且,在嗅觉搜索阶段,使用正弦余弦策略替代赋予个体距离与方向的随机策略;最后,以两个实际换热站中不同并联水泵系统为例对算法进行仿真验证,并基于仿真结果进行性能分析.结果表明,相较于传统算法,改进的分布式果蝇优化算法能得到更优的控制策略,有着收敛速度快、稳定性好和鲁棒性强的特点;并且该算法适用于不同系统的并联水泵优化问题,具有可扩展性.在实际工程验证中相较于集中式算法,该算法在总功率和计算时间上分别平均降低了5.47％和29.90％,因此,能够满足实际换热站中对并联水泵热负荷优化分配的需求.