[发明专利]城市排水区域协同调度方法

权利要求书

1.一种城市排水区域协同调度方法，其特征是，包括如下步骤：

(1-1)对单个泵站进行建模：

根据质量守恒定律，污水泵站进出流量和水池水位有如下关系：

Q_in(k)-Q_out(k)＝(h(k)-h(k-1))*S (1)

上式中，Q_in(k)表示k时刻当前泵站的污水入流量，Q_out(k)表示k时刻当前泵站的污水出流量，h(k)、h(k-1)分别表示k时刻、k-1时刻当前泵站的水池水位值，s表示当前泵站的泵池的截面积；

污水入流量由有当前泵站的污水流入量和当前泵站的上游泵站的污水提升量组成；

Q_in(k)＝Q_{in_local}(k)+Q_{in_up}(k) (2)

上式中，Q_{in_local}(k)表示k时刻当前泵站的污水入流量，Q_{in_up}(k)表示k时刻当前泵站的上游泵站的污水提升量；

由式(1)(2)可得：

h(k)＝h(k-1)+(Q_{in_local}(k)+Q_{in_up}(k)-Q_out(k))/S (3)；

(1-2)判断每个泵站的运行负荷；

(1-3)对排水系统进行建模

采用数据结构中的多叉树模型对排水系统进行建模，通过多叉树模型的广度优先遍历算法，快速的获得排水系统中某个泵站是否存在上游泵站以及上游泵站的列表；

(1-4)计算当前泵站和上游泵站的水位调整值；

(1-5)计算当前泵站和上游泵站的控制液位值；

h_Set(k+1)＝h_Set(k)+Δh(k+1)

h_Set⁽ⁱ⁾(k+1)＝h_Set⁽ⁱ⁾(k)+Δh⁽ⁱ⁾(k+1)

式中h_Set(k)、h_Set(k+1)表示k，k+1时刻当前泵站液位的控制值，h_Set⁽ⁱ⁾(k)、h_Set⁽ⁱ⁾(k+1)表示k，k+1时刻当前泵站的第i个上游泵站液位的控制值；

通过对排水泵站的液位控制值进行调整，直接调整泵站的水泵运行数量和运行频率，改变泵站的出水量，实现泵站主动调蓄。

2.根据权利要求1所述的城市排水区域协同调度方法，其特征是，步骤(1-2)包括如下步骤：

(1-2-1)当泵站处于超负荷运行的时候，有式(4)(5)(6)(7)成立：

PumpRunNum(k)＝PumpRunNum_Max (4)

PumpRunFR(k)＝PumpRunFR_Max (5)

h(k)-h_Set(k)＞0(6)

h(k)-h(k-1)＞0 (7)

以上公式中，PumpRunNum(k)表示k时刻水泵运行数量，PumpRunNum_Max表示泵站允许最大水泵运行数量，PumpRunFR(k)表示k时刻水泵运行的频率，PumpRunFR_Max表示水泵允许的最大运行频率，h_Set(k)表示k时刻泵站液位的控制值；

则k-1时刻到k时刻内的泵站超负荷流量V_req1(k)：

V_req1(k)＝(h(k)-h(k-1))*S (8)。