并联离心泵组在市政供水、化工生产等领域应用广泛。泵组选取时会保留一定的设计余量,这也导致大量泵组的最佳工况偏离实际生产需求,存在偏工况运行的问题。偏工况运行不仅带来了能量上的损失,还会降低设备可靠性。从降低泵组全生命周期成本的角度看,常用的最高效率、最低功率、最小流量偏差等单目标控制模型只注重运行成本的能效优化,忽视了可靠性降低带来的隐形维护成本,控制策略较为单一,无法根据泵组实时状态调整运行策略。针对单目标模型无法根据泵组实时状态调整运行策略的问题,本文提出一种综合能效与可靠性的并联泵组多目标控制模型。以目标偏差率、比能耗和叶轮载荷作为泵送系统的经济效益、技术运行和安全可靠性的评价指标。通过调节多目标模型中的各指标权重确定运行策略,调整泵组工况以匹配实时泵组状态。实现泵组在低磨损阶段的高能效(较低的目标偏差和比能耗),在高磨损阶段的高可靠性(较低的叶轮载荷),降低泵组全生命周期的成本。本文的主要内容包括:(a)分析研究离心泵的基本参数和监测方法,通过实验对比不同监测方法的精度和成本,得到性价比最高(较高精准度和较低成本)的泵组监测方法,并分析了泵组并联工况点的定位。(b)基于离心泵全生命周期成本中运行和维护成本的占比,从运行成本角度研究离心泵工作区域内效率和比能耗的分布和变化趋势,从维护成本角度针对机械可靠性和水力可靠性分析计算离心泵叶轮载荷的分布、最小可靠流量和汽蚀可靠性分布。得到了以效率、比能耗、叶轮载荷和水力可靠性为指标的推荐工作区域。(c)结合离心泵主要指标的推荐工作区和控制方式的特点,组建匹配多目标模型需求的控制结构。从经济效益、技术运行和安全可靠性角度筛选出目标偏差率、离心泵比能耗和叶轮载荷作为评价指标,将三种指标作为理想点模型的目标函数。分析不同权重下解的分布,对比多目标粒子群算法求得的Pareto解集改进模型权重的影响力,提高解的遍历性和控制策略的多样性。(d)对不同型号并联系统控制模型进行研究,并提出了一种简化的建模方法。同时结合Pareto解集分析不同型号并联系统下离心泵的流量分配特点和最优解分布,并针对系统特点改进泵组控制结构。本文提出了一种综合系统能效与可靠性、根据泵组实时状态调整运行策略的并联泵组多目标控制模型,对不同目标不同策略下泵组的能效与可靠性进行了验证。研究结果表明将泵组实时状态引入决策中,利用权重改变控制策略,可以实现泵组在低磨损阶段的高能效和高磨损阶段的高可靠性,有效降低泵组全生命周期的成本。