沿长江、汉水流域一带，城镇供水厂取水水泵机组为了保证在沽水期低水位时，水泵机组的出水扬程。设计都按照长江、汉水百年一遇最低水位选择水泵出水扬程，这样在高水位时往往由于扬程太大而偏离水泵的工作高效区，浪费了大量电能，选择合适的调速方式对泵船水泵机组进行节能改造，成为当务之急。风机、水泵等采用变频调速是我国节能的一项重点推广技术措施，《中华人民共和国节约能源法》第39条已将变频调速列入通用节能技术加以推广。 泵船上的水泵机组随着江河四季水位的变化，船端相对于岸端高程位置发生变化，其水泵机组出水扬程也随之发生变化。只有调整相关的性能参数，即水泵的出水扬程，才能保证水泵的工况点处在高效工作区，电机的输出功率与负载处于合理的匹配范围内。 目前，国内绝大多数的泵船上的水泵机组未采取措施，电机的输出功率是恒定的。在水位较高时，水泵仍然以高扬程输水，电机的输出功率没有降下来，浪费能源。 根据相似定律：流量与转速的一次方成正比；扬程与转速的二次方成正比；功率与转速的三次方成正比。即在降低转速，调低水泵出水扬程的同时，功率下降的幅度非常大，从中可以节省相当大的电能。完全应在高水 位时降低水泵机组转速，从而使电机的输出功率随着转速下降值与转速原值商的三次方关系下降。以达到节能的目的。 源水在通过水泵机组出口压送后，仅经过短距离输水管道后，在管道尾部水敞开奔向开放式明渠。管道系统中，压力变化小。在水泵机组高于出水管道系统时形成自流无压状态。压力参数不能正确的反映水位的相应变化。变频调速控制的水泵机组的转速，只能通过采集水位参数变化与转速关系建立起来的相关数学关系来确定，并同时应参考水流量参数。 在汉江处于丰水期高水位时，将水泵的富余出水扬程通过降低水泵转速节省下来，使电机的输出功率下降，达到节能的目的。同时，通过水位、扬程、 武汉理工大学硕士学位论文水量之间的关系，建立数学关系，以保证选择合适的开机数量，保证取水水量。 在高压变频调速系统采用直接“高－高”变换形式，为单元串联多电平拓扑结构，可由移相变压器、功率单元和控制器等组成。主体结构由多组功率模块串并联而成。从而由各组低压叠加而产生需要的高压输出。 单元串联多电平PWM电压源型6kV变频器采用若干个低压PWM变频功率单元串联的方式实现直接高压输出。对电网谐波污染小、输人功率因数高。不必采用输人谐波滤波器和功率因数补偿装置。输出波形好，不存在由谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、噪声、输出du／dt、共模电压等问题。 综合汉江水位情况分析，宗关水厂泵船取水系统中，1995刁 年五年期水泵处于高效运行区域仅有 27．3个月。仅占五年内运行时间的 39．4％。另通过绘制水泵并联曲线图，在高水位状态下，水泵特性曲线巳脱离理论值范围，找不到扬程与流量的量比关系。 在泵船取水系统中，采用变频调速控制技术节能潜力很大，有着非常重大意义。交流变频调速技术的发展由于其地位的重要性，巳迅速发展成为一门独立的技术、学科领域，它对合理利用水资源，减少环境污染，节约电能，改善工作条件，节省原材料，降低成本和提高产量等方面均起着十分重要的作用。