[发明专利]一种多水源供水管网系统输配格局优化方法

权利要求书

1.一种多水源供水管网系统输配格局优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：筛选多水源供水管网系统中可安装阀门的管道位置作为阀门关键位置；其中：

S11：确定多水源供水管网系统的强势水源和弱势水源；

S12：确定多水源供水管网系统的所有过渡节点；所述过渡节点包括用水量由强势水源及弱势水源共同提供的节点；

S13：确定所述过渡节点中的关键节点；所述关键节点为在过渡节点中依照水流方向找到离强势水源最近的节点；

S14：利用深度优先算法找出供水关键路径；其中以关键节点作为搜索起点，以所述强势水源为终点，沿逆水流方向寻找所有路径作为供水关键路径

S15：根据预设的多水源供水管网系统的管径范围筛选符合预设的多水源供水管网系统的管径范围的管道，并根据实际流向筛选离强势水源最近的管道作为阀门关键位置；

S2：构建输配格局优化模型，设置所述输配格局优化模型的决策变量、目标函数及约束条件；

S3：选择适合求解高维多目标优化问题的优化算法对所述输配格局优化模型进行求解得到优化解；

S4：分析所述优化解之间的关系，得到多水源供水管网系统输配格局优化方案。

2.根据权利要求1所述的多水源供水管网系统输配格局优化方法，其特征在于，所述S1步骤中，利用先验知识及图论分析方法筛选可安装阀门的管道位置。

3.根据权利要求1所述的多水源供水管网系统输配格局优化方法，其特征在于，所述强势水源包括供水量及供水范围大于预设情况的水源，所述弱势水源包括供水量及供水范围小于预设情况的水源。

4.根据权利要求1所述的多水源供水管网系统输配格局优化方法，其特征在于，所述输配格局优化模型中的决策变量包括阀门关键位置及阀门的开度；对所述输配格局优化模型进行优化时，通过改变管道的局部水头损失系数模拟调控阀门的开度。

5.根据权利要求1所述的多水源供水管网系统输配格局优化方法，其特征在于，所述输配格局优化模型的目标包括最小化多水源供水管网系统的漏损量百分比、压力均衡性、水龄情况、节点最大水龄、阀门个数，同时最大化多水源供水管网系统可靠性及弱势水源水量增幅百分比；所述目标函数的表达公式如下：

式中，LP表示漏损量百分比，STDP表示节点压力均衡指标，WA表示多水源供水管网系统的水龄情况，Age_max表示节点最大水龄，Redundancy表示多水源供水管网系统可靠性，N_v表示阀门个数，IP表示弱势水源水量增幅百分比。

6.根据权利要求1所述的多水源供水管网系统输配格局优化方法，其特征在于，所述约束条件包括节点的质量守恒、管段的能量守恒及最小节点压力约束。

7.根据权利要求1所述的多水源供水管网系统输配格局优化方法，其特征在于，所述S4步骤中，将所述优化解绘制于多维平行坐标图中进行分析。