[发明专利]一种面向县镇稳定供水的水量预测及调控方法

权利要求书

1.一种面向县镇稳定供水的水量预测及调控方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、根据具体的县镇水厂，采用多变量长短时记忆神经网络，选择该水厂过去t₁时间段内的历史用水量、时间、天气、风力、温度5个变量作为网络输入，建立该县镇用水量模型；

步骤二、每小时读取水厂当前用水量、时间、天气、风力、温度，并根据前t₂个小时的读取数据，滚动预测未来1小时的用水量f(k+1)；

步骤三、计算未来1小时用水量f(k+1)与当前时刻用水量f(k)的差值，即未来用水变化量Δf(k+1)＝f(k+1)-f(k)；

步骤四、根据未来用水变化量Δf(k+1)，修改水厂水池液位的设定值h_sp；

步骤五、计算当前用水量f(k)与上一时刻用水量f(k-1)的差值，即当前用水变化量Δf(k)；

步骤六、将当前用水变化量Δf(k)作为前馈信号，送入水厂液位反馈控制系统，构成前馈/反馈复合控制；

步骤七、将反馈和前馈控制器的输出信号叠加后传送到取水泵房电机变频器，调控取水泵工作频率，实现提前从水库调水并稳定供水。

2.根据权利要求1所述的一种面向县镇稳定供水的水量预测及调控方法，其特征在于：所述步骤一中县镇用水量模型建立具有以下步骤：

第一步、对数据进行预处理，包括对时间数据连续化，用水量、天气、风力、温度数据归一化；

第二步、基于多变量长短时记忆网络构建用水量预测模型，包括1个输入层、24个隐含层和1个输出层；

第三步、训练模型，输出预测结果，结合真实值以均方误差作为指标进行评价；

第四步、结合评价指标改进模型，减少模型预测的误差。

3.根据权利要求1所述的一种面向县镇稳定供水的水量预测及调控方法，其特征在于：所述步骤四中修改水厂水池液位的设定值h_sp，采用设水池正常液位h₀，最高液位h_h，最低液位h_l；正常用水量f₀，则液位的设定值h_sp＝h₀(1+Δf(k+1)/f₀)；若h_sp大于h_h，则h_sp＝h_h；若h_sp小于h_l，则h_sp＝h_l。

4.根据权利要求1所述的一种面向县镇稳定供水的水量预测及调控方法，其特征在于：所述步骤一中该水厂过去t₁时间段不小于一年。

5.根据权利要求1所述的一种面向县镇稳定供水的水量预测及调控方法，其特征在于：所述步骤二中前t₂个小时不少于24小时。

6.根据权利要求1所述的一种面向县镇稳定供水的水量预测及调控方法，其特征在于：所述步骤六中的反馈控制系统中反馈控制器采用比例积分PI控制方法；前馈信号的前馈控制器采用比例P控制方法。