在城镇供水系统中,通常采用并联泵组满足用户用水需求。在实际工程应用过程中,由于泵的选型是依据设计工况点进行选择的,保留了较大的安全余量,从而使得在大部分运行时间内偏工况运行。此外,传统的并联泵组控制系统在供水稳定性、精确性和超调量方面效果一般。因此,针对以上城镇供水现状,本文主要对供水系统中并联泵组运行方式和控制系统参数两个方面进行了优化研究:首先,对并联变频泵组运行方式的相关参数进行了优化研究。阐述了离心泵的可靠性;利用拉格朗日乘数法,对并联泵组总功率最小的必要条件进行了分析、论证,确定了水泵变频运行的最佳调速比;结合离心泵的可靠性、调速比、水泵数量、流量、扬程,建立优化模型,通过粒子群算法对优化后的模型进行求解。其次,对主流的变频恒压供水控制系统的参数进行了优化研究。通过一个二次供水工程案例,阐述了恒压供水系统的特点,搭建了供水系统模型;基于MATLAB/Simulink平台,设计了一般采用的PID控制系统,建立了无干扰和带干扰的仿真模型;进而对传统的PID控制器进行优化,设计了两种优化模型,包括加入了基于模糊控制规则的PID控制器和基于人工蜂群算法的PID控制器,仿真对比研究表明,IABC-PID控制器在收敛速度、精度和超调等相关指标均优于模糊-PID控制器。最后,以西安市某小区为研究对象,对比分析了三种控制方式:最小能耗控制、最大可靠性控制和平衡控制,并对三种控制方式的功率、效率和偏离度进行了计算、比较。结果表明,在0～100%的全流量调控范围内,当采用最大可靠性控制时,偏离度为最小值0,但能耗显著高于平衡控制和最小能耗控制,且高于最小能耗控制的20%;当采用平衡控制时,偏离度基本保持在-30～20的合理范围内,能耗仅比最小能耗控制高6.3%。