大型反渗透海水淡化工程优化调度方法研究

发布时间：2017-12-09 11:23

本文关键词：大型反渗透海水淡化工程优化调度方法研究

【摘要】：反渗透海水淡化技术因其投资省、能耗小、操作方便、易于控制，被公认为21世纪海水淡化的主流技术，经过四十年的发展，取得了飞速进步。但相比于市政普通用水费用，反渗透海水淡化成本仍然较高。在反渗透海水淡化成本中，能耗费用几乎占据一半，如何降低生产成本成为当前国内外学者研究的重点。在查阅相关文献的基础上，建立了反渗透海水淡化系统的优化调度模型，并针对系统的优化模型的特点，较深入地研究了模型的求解算法。本文研究的内容主要包括以下几个方面：以典型的大型多机并联式反渗透海水淡化工程为研究对象，介绍了其主要流程，详细论述了各阶段的单元工序和设备。通过对反渗透海水淡化系统的流程分析，建立了以系统运行费用最小化为目标函数的调度模型，确立了其约束条件和边界条件，利用罚函数法处理带有约束的优化问题。以建立的优化调度模型为依据，利用遗传算法和差分进化算法对其进行优化调度。研究两种算法中种群规模、变异因子和交叉因子对最优值的影响。在研究的理论研究的基础上，，提出了一种改进的差分进化算法，求解优化调度模型。针对改进的差分进化算法求解过程中没有考虑机组投入产出比的问题，对改进的差分进化算法进一步改进，并重新对优化模型进行优化操作。通过进一步改进的差分进化算法很好的解决了投入产出问题。利用仿真调度结果对遗传算法和差分进化算法及其改进算法的优化性能进行研究分析。结果显示，差分进化算法在搜索全局最优解的能力上要优于遗传算法，而且运算的时间明显比遗传算算法的短。针对差分进化算法提出一种分层改进的差分进化算法对模型的优化调度，结果验证了算法的有效性。最后，在理论研究的基础上，依据改进的差分进化算法设计出一款基于用户用水需求的优化调度软件并对其功能测试。
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P747

【参考文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 汪献忠;;一种改进的适应度函数研究[J];电子工业专用设备;2007年12期

2 方玄;邹轩;;基于遗传算法的海水淡化系统故障诊断的优化分析[J];电气技术;2011年06期

3 刘明广;差异演化算法及其改进[J];系统工程;2005年02期

4 李梅,梁慧冰;遗传算法在供水系统优化调度中的应用[J];广东工业大学学报;2000年01期

5 田一梅,李江涛,戴雄奇,李鸿;遗传算法在供水系统优化调度中的应用[J];中国给水排水;2001年12期

6 汪义强,张金松;利用石灰与Na_3PO_4缓蚀剂改善管网水质[J];中国给水排水;2004年05期

7 袁一星;钟丹;高金良;;基于宏观模型的给水管网优化运行研究[J];中国给水排水;2010年05期

8 米子龙;张晓健;陈超;陈沛君;杜嘉丹;;淡化海水并网供水的管网铁释放控制技术研究[J];中国给水排水;2012年19期

9 王晓冰;;城市供水系统的优化调度与智能控制[J];电子世界;2014年10期

10 颜学峰;余娟;钱锋;丁军委;;基于改进差分进化算法的超临界水氧化动力学参数估计[J];华东理工大学学报(自然科学版);2006年01期