[发明专利]一种基于加速遗传算法的城市供水原水系统两级优化调度模型

说明书

本发明公开的属于城市供水技术领域，具体为一种基于加速遗传算法的城市供水原水系统两级优化调度模型，该基于加速遗传算法的城市供水原水系统两级优化调度模型的具体步骤如下：S1：确定供水原水系统的第一级优化调度目标函数F；S2：确定供水原水系统优化调度约束条件；S3：采用加速遗传算法求解第一级优化调度模型；S4：确定供水原水系统的第二级优化调度目标函数F；S5：确定供水原水系统优化调度约束条件；S6：采用加速遗传算法求解第二级优化调度模型；S7：根据优化结果制定调度计划：据优化得出调度策略对供水原水系统进行调度，达到降低能耗、节约电能和提高管理的目标，本发明能够降低原水输送能耗，节约电能。

技术领域

本发明涉及城市供水技术领域，具体为一种基于加速遗传算法的城市供水原水系统两级优化调度模型。

背景技术

沿海地区由于自身特点适宜建立河流和水库联合原水系统。该系统具备多个水源、多个泵站、多座生活用水水库以及用户均为水厂大用户等特点，其优化调度对象包括水库水位和泵站运行方式，技术方式与城市供水管网调度有着明显区别。

现有的供水原水系统输水量巨大，能耗较高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于加速遗传算法的城市供水原水系统两级优化调度模型，以解决上述背景技术中提出的输水量巨大，能耗较高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于加速遗传算法的城市供水原水系统两级优化调度模型，该基于加速遗传算法的城市供水原水系统两级优化调度模型的具体步骤如下：

S1：确定供水原水系统的第一级优化调度目标函数F：原水系统第一级优化调度模型目标函数是原水输送费用总和最小，河流与水库联合原水系统优化调度模型目标函数如下：式中Q_ij为泵站i内在时段j内的取水量(m³/h)，H_ij为泵站i在时段j内的扬程(m)；K为电耗系数K＝a/102，a为电价(元/kW·h)，m为泵站个数，n为时段总数；

S2：确定供水原水系统优化调度约束条件：

水厂水量水压约束如下式：q_i≥Q_i，h_i≥H_i，式中i为水厂数，q_i为进入第i水厂的原水量(m³/h)，Q_i为第i水厂的时原水需求量(m³/h)，H_i为第i水厂的服务水压要求(m)，h_i为第i水厂的实际水压(m)；

水库水位约束如下式：H_imin≤H_i≤H_imax，式中i为水库编号，H_imin为第i水库最低运行水位(m)，H_imax为第i水库的最高水位(m)，丰水期为汛限水位，枯水期为设计高水位；

泵站约束如下式：Q_imin≤Q_i≤Q_imax，H_imin≤H_i≤H_imax，式中i为泵站数，Q_i为泵站i的抽送流量(m³/h)，Q_imin、Q_imax为泵站i的最小和最大抽送流量(m³/h)；调度期末水库水位约束：H_ti-e≤H_0i≤H_ti+e，式中H_0i为i水库在调度初时的水位(m)，H_ti为i水库在调度末时的水位(m)，e为允许的水位偏移量(m)；

S3：采用加速遗传算法求解第一级优化调度模型：求解流程如下：