我国大型泵站数量众多,仅江苏沿江即建有江都站、高港站、常熟站等大型泵站14座,设计流量1575.2m3/s,装机容量111425kw。这些泵站的建设、运行,对区域防洪、除涝、调水等方面发挥了巨大的作用。综合考虑峰谷电价及长江潮位变化影响,对受潮汐影响的大型泵站优化运行方式开展研究,具有重要的现实意义和经济价值。目前,泵站优化运行复杂系统理论体系尚未完全形成,进一步完善单机组、站内多机组优化运行方法,具有重要的理论意义。为此,本文根据受潮汐影响的大型泵站优化运行特点,采用动态规划、大系统试验选优、动态规划逐次逼近等方法,以江都四站为例,对受潮汐影响的大型泵站单机组、站内多机组进行了优化分析研究。主要开展了以下几个方面的工作：(1)以江都四站为例,建立了受潮汐影响的大型泵站单机组(叶片全调节、变频变速、变频变速-叶片全调节)、站内多机组(相同型号,叶片全调节、变频变速、变频变速～叶片全调节)优化运行模型。针对单机组叶片全调节、变频变速优化模型,采用经典一维动态规划方法进行求解；针对单机组变频变速～叶片全调节组合优化模型,采用叶片角试验选优、单机组转速动态规划求解的方法进行求解,并与动态规划逐次逼近法进行了对比分析；针对站内多机组(相同型号)叶片全调节、变频变速优化运行模型,采用机组叶片角、转速试验选优、开机台数整数规划的方法进行优化,同样针对该非线性规划模型,采用动态规划逐次逼近法进行求解并进行对比分析；针对站内多机组(相同型号)叶片全调节～变频变速优化运行模型,通过将机组叶片角与转速进行“组合”的方法,将原复杂非线性规划模型转化为以“组合”与开机台数为双决策变量的动态规划模型,采取动态规划逐次逼近法进行求解。(2)对江都四站单机组、站内多机组提出了一整套优化运行方案。江都四站受长江影响,扬程变幅较大,一年中日均扬程的变化范围在7.8～3.8m之间,一天的潮差变化1.2m左右。本文以典型潮位过程、日均扬程变化为7.8～3.8m,100%、80%、60%负荷提水量为例,对江都四站单机组(叶片全调节、变频变速、变频变速～叶片全调节)、站内多机组(相同型号,叶片全调节、变频变速、变频变速～叶片全调节)优化运行方式进行研究,建立了江都四站单机组、站内多机组优化运行方案。(3)对受潮汐影响的大型泵站优化调节方式的适应性进行研究。以江都四站单机组为例,对受潮汐影响的大型泵站优化运行方式(叶片全调节、变频变速、叶片全调节-变频变速)优化运行结果进行对比分析。优化结果表明：考虑峰谷电价,日均扬程7.8、6.8m时,叶片全调节是单位费用最小的优化运行方式,日均扬程5.8、4.8、3.8m时,变频变速～叶片全调节组合运行方式是单位费用最小优化运行方式；不考虑峰谷电价,日均扬程7.8m,叶片全调节是单位费用最小的优化运行方式,日均扬程6.8、5.8、4.8、3.8m时,变频变速-叶片全调节组合运行方式是单位费用最小优化运行方式；为确定受潮汐影响的大型泵站工况调节方式提供参考。假设江都四站机组同样建设于日均潮差2.0m之处,对日均潮差1.2m、2.0m条件下单机组叶片全调节、变频变速调节优化运行结果进行对比分析,优化结果表明：潮差越大,叶片全调节、变频变速调节优化运行效果越明显。考虑变频器与电机的不同连接方式(串联式、带旁路式),对变频器不同连接方式时对优化运行结果的影响进行对比分析,结果表明：考虑峰谷电价,采用带旁路式变频器连接方式,与串联式相比,日均扬程7.8m-3.8m,100%、80%、60%负荷提水量时,单位提水费用分别节省1.2～3.9%、1.0～3.1%、1.5-3.6%；不考虑峰谷电价,在100%负荷提水且日均扬程较高(7.8m、6.8m)的条件下,单位费用节省4.0%以上,效果明显。(4)对大型泵站叶片全调节和变频变速调节的特点进行了分析,研究了叶片全调节和变频变速调节时的流量、扬程和效率的变化情况；通过对现有大型泵站性能曲线拟合方式的研究,以江都四站为例,分别采用基于普通最小二乘法的多项式、移动最小二乘法(MLS)对受潮汐影响的大型泵站性能曲线进行拟合,并对拟合效果进行分析。研究结果表明在水泵运行稳定区,采用基于普通最小二乘法的多项式对水泵性能曲线进行拟合,其精度完全能够满足使用要求。