[0025] 参见图1，本发明的离心泵变频改造的节电率估算方法，包括如下顺序的步骤：
[0026] (1)在改造前的离心泵工频运行阶段，按照相等的时间间隔依次收集离心泵的流量Q及其对应的电机电流I的历史数据；
[0027] (2)按照相等的流量间隔即(Qmax-Qmin)/N，将离心泵的流量-电机电流历史数据最小流量Qmin至最大流量Qmax划分为N组，其中，N为大于10的正整数，统计每组数据的频率fi及每组数据中的流量平均值 和电机电流平均值 并计算工频运行阶段的电机电流加权均值
[0028] (3)以第k组历史数据对应的流量平均值 为工频基准流量运行点，离心泵改为变频运行阶段后，计算为达到所有组历史数据流量平均值所期望得到的电机电流加权均值依次取k＝1，2，3，…N，得到所有不同k值所对应的变频运行阶段电机电流加权均值[0029] 其中，离心泵改为变频运行阶段后，为达到所有组历史数据流量平均值所期望得到的电机电流加权均值 的计算式如下：
[0030]
[0031] 式中，fi为步骤(2)统计得到的第i组数据的频率值， 为第k组数据的电机电流平均值， 为第i组数据的流量平均值， 为第k组数据的流量平均值；
[0032] (4)比较并获得所有变频运行阶段电机电流加权均值 中的最小值 及其所对应的k值Kc，找出第Kc组历史数据对应的流量平均值
[0033] (5)计算得到离心泵从原来的工频运行改为变频运行可获得的最高节电率估算值为： 其中， 为步骤(4)得到的变频运行阶段电机电流加权均值 中的最小值，为步骤(2)得到的工频运行阶段每组数据中的电机电流平均值。
[0034] 进一步，基于上述离心泵变频改造的节电率估算方法的变频设置方法，包括如下步骤：
[0035] (a)设置离心泵为工频工况运行，调节出口阀门，使得离心泵的流量为 其中，为步骤(4)获得的第Kc组历史数据对应的流量平均值；
[0036] (b)一直保持出口阀门开度不变，使离心泵切换至变频工况运行，自动调节离心泵的转速以满足动态变化的流量需求。
[0037] 下面是运用本发明方法的一个工程实例。
[0038] 某离心泵用于工业循环冷却水输送，DCS系统(分布式控制系统)每隔20分钟实时采集并存储通过该离心泵的循环水流量及驱动该离心泵的电机电流。改造前驱动该离心泵的电机一直以3000r/min的工频旋转运行。收集该离心泵最近一年的运行数据，获得26280次离心泵流量Q及其对应电机电流I的数据，其中流量的最小值Qmin和最大值Qmax分别为2750m3/h和4350m3/h。取流量间隔为100m3/h，则将所有历史数据划分为16组，统计每组数据的流量区间、频数、频率、流量平均值和电机电流平均值，结果如表1所示。
[0039] 表1工频运行阶段历史数据分组统计结果
[0040]
[0041] 根据表1中的数据，计算得到工频运行阶段加权电机电流均值：
[0042]
[0043] 当k＝1时，即以表1中的第1组历史数据对应的流量平均值 为工频基准流量运行点，第1组历史数据对应的电机电流平均值 计算离心泵改为变频运行阶段后，计算为达到所有组历史数据流量平均值所期望得到的电机电流加权均值(A)为：
[0044]
[0045] 类似地，当k＝1，2，…，16时，计算得到的16组电机电流加权均值 的结果如表2所示。
[0046] 表2k取不同值时期望得到的变频改造后电机电流加权均值
[0047]
[0048] 由表2中可以发现，当k＝14时， 取得最小值35.6A，即 Kc＝14。又由表1查得第14组历史数据对应的流量平均值 在此基础上，计算得到离心泵从原来的工频运行改为变频运行可获得的最高节电 率估算值
[0049] 图2是本实施例离心泵泵站的原理结构示意图，它包括离心泵P、位于离心泵出口侧的流量计F和出口阀门V、用于驱动离心泵旋转的电机M、用于电机调速的变频器FC以及控制模块CU，其中控制模块CU实时获取流量计F的测量数据，并与给定的流量值作比较，根据比较结果输出指令至变频器FC完成离心泵P的变频调速控制。
[0050] 根据表2的计算结果，让离心泵处于工频运行状态，断开变频调速控制，手动调节出口阀门V使得离心泵流量等于4120m3/h。然后始终保持阀门V开度不变，切入自动控制下的变频调速阶段，根据流量需求调节电机M转速。
[0051] 本实施例提供的离心泵变频改造的节电率估算及变频设置方法，根据离心泵原工频运行阶段的流量和电机电流数据，对历史数据进行深度挖掘，解决了现有的泵站变频改造技术必须依赖于泵性能曲线、管道阻力曲线的不足，同时不需要依靠专业技术人员长期的技术沉淀和经验积累，具有逻辑简单、普适性好、稳定可靠、客观准确和易于编程实现的优点，且方便变频调节的自动控制。
[0052] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
