水源地取水泵站优化调度研究

发布时间：2020-07-23 23:55

【摘要】：在城镇供水系统中,泵站工程是整个系统的关键环节,也是消耗电能最大的环节。在国家大力倡导节能减排的背景下,进行泵站优化调度研究是解决问题的有效方法。水源地取水泵站优化问题研究的较少,尤其是井群取水泵站。它不仅需要考虑站内水泵优化,还要考虑井间流量分配、汇流管网水头损失等因素。本文分别对水库取水泵站与井群取水泵站的优化运行展开研究,为取水泵站优化问题提供参考,扩展井群泵站优化问题的新思路。论文主要内容与研究成果如下:本文在泵站取水流量一定的条件下建立水库取水泵站优化调度模型,并使用遗传算法编写优化程序,从而求解得到泵站经济运行方案。根据实际工程案例,分别计算水库处于最低水位不同日供水量、常水位不同日供水量的系统工况下泵站优化调度方案,得到水泵开启台数与调速水泵调速比。运行结果表明:优化调度程序具有良好的实际应用价值。本文还研究了井群泵站优化调度问题。以泵站运行最小功率为目标建立井群取水泵站优化两级数学模型,提出枚举法、动态规划法、遗传算法求解模型思路。根据井群取水泵站基础资料计算井群管网特性曲线,建立一级井群泵站优化调度模型,利用算法分别求解井群泵站优化数学模型,计算结果表明:井群最优流量分配方案与原运行方案相比节能4.7%。在此基础上,提出使用线性规划与动态规划联合调度程序解决因取水量波动引起的泵站效率降低问题,计算出井群泵站在日供水量波动情况下运行方案的时间安排。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TV675
【图文】：

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水源地取水泵站运行优化研究技术路线

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图 2.1 单点交叉操作基因的变异操作模拟生物在进化过程中遇到偶然因素导致基因复制差错，表因编码的转变。算法具体操作为随机选取个体的一位或几位二进制编码进行1 转换为 0，0 转换为 1）。交叉操作之后为每一个子个体编码生成随机数（数小于预先设置的变异概率即实行变异操作。实施变异操作目的是防止算法，保持种群中个体多样性，变异概率不能设定太高否则影响算法的收敛速度概率为 0.01%~10%。变异操作如下图所示：图 2.2 变异操作

变异操作

图 2.1 单点交叉操作基因的变异操作模拟生物在进化过程中遇到偶然因素导致基因复制差错，表现因编码的转变。算法具体操作为随机选取个体的一位或几位二进制编码进行翻1 转换为 0，0 转换为 1）。交叉操作之后为每一个子个体编码生成随机数（0数小于预先设置的变异概率即实行变异操作。实施变异操作目的是防止算法未，保持种群中个体多样性，变异概率不能设定太高否则影响算法的收敛速度，概率为 0.01%~10%。变异操作如下图所示：

【参考文献】