Page 67 - 2021年第52卷第7期

ϕ T ( ) t
e
Q m
ijk
Q n
ijk
T n
ijk
D n

图 1 大体积混凝土温控冷却水需求确定方法

式中：i 为回路编号；j 为该回路所在供水包的编号；k 为该供水包对应制冷水站的编号； T ijk 为仓回
n
路水温需求曲线，通常为分段常数函数，可选值为供水包供应的水温值 T 、T 等，如传统拱坝温控
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中常用的是 8 ~ 10 ℃和 14 ~ 16 ℃； Q n ijk 为仓回路流量需求曲线，在区间 [0，Q m ] 内随时间连续变化，

Q 为允许最大通水流量； D n ijk 为流向需求曲线，通常为分段常数函数，但可选值只有顺时针（+1）和
m
逆时针（-1）两种选项。
2.2 供水能力评价指标 为评价供水系统供应的冷却水是否满足混凝土温控对于冷却水的需求，本
文以冷却水供应正常时段占全时段的比率，即供水保证率作为评价通水冷却管网供水能力评价指
标，可分流量、流向和水温等多个维度进行计算：
|
t t W n ijk - W s ijk | | ≤ W ̂ }
{ |
η = nor = （6）
W t t
all all
|
̂
式中： η 为供水保证率； t 为供水正常时段； t 为供水全时段； W ijk - W ijk | ≤ W 为冷却水供应
W nor all | n s |
正常判别条件； W ijk 为回路需求冷却水，可基于仿真计算、人工设置或智能通水系统自动生成；
n
̂
W ijk 为实际供应冷却水； W 为控制性供应误差。
s
如图 2 所示，以白鹤滩特高拱坝 25 -23 仓 2-2 回路的流量需求曲线与供应曲线为例，该回路的流
#
量需求由清华大学智能通水系统 ［6-9］ 基于混凝土温控要求自动生成曲线（图 2（a）），对比由智能通水系
统内置流量传感器实时采集的实际流量曲线（图 2（b）），即制冷水站与供水管网供应的实际流量，可
̂
看出，流量的供应基本满足温控的需求。取控制性流量供应误差 Q 为 5 L/min，统计总供应时段为
2018 年 10 月 12 日 21∶00 至 2018 年 12 月 14 日 13∶00，总时长为 62.7 d，其中供应流量与设置流量之差
小于 5 L/min 的时长为 61.3 d，流量供应保证率为 98%。

3 通水冷却管网智能联控方法

［4］
基于“全面感知、真实分析、实时控制、持续优化”的智能建造闭环控制理论 和混凝土温控冷却
水需求分析，本文提出了一种通水冷却管网智能联控方法（图 3）。
（1）感知。通过在供水包和制冷水站等位置布设温度、流量传感器，感知仓内回路冷却水的实际
供应状态 W ijk ，同时记录当前水温切换阀门 C 、制冷水站水温 C 及流量设定 C 、增压泵功率 C 、换
s V T Q P
向系统 C 的运行状态参数。并通过式（5）计算各回路对于冷却水的需求 W ijk 。
D n
（2）分析。基于各回路对于冷却水温度 T ijk 、流量 Q ijk 和流向 D ijk 的需求，计算供水包的冷却水
n n n
需求，实际温控中，通常冷却水温度、流向均以供水包为最小单元，即同一供水包向仓内回路供应

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