[发明专利]一种多水源供水管网系统输配格局优化方法

说明书

本发明为解决多水源供水系统中各水源的实际供水范围可能偏离预设方案的问题，提出一种多水源供水管网系统输配格局优化方法，包括以下步骤：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；构建输配格局优化模型，设置输配格局优化模型的决策变量、目标函数及约束条件；选择适合求解高维多目标优化问题的优化算法对输配格局优化模型进行求解得到优化解；分析优化解之间的关系，得到多水源供水管网系统输配格局优化方案。本发明通过构建针对多水源供水管网系统输配格局调节问题的高维多目标优化模型，从多个维度分析各方案的优劣，能够找出更具综合效益优势的阀门布局和调控方案，避免了实际供水与预设方案偏离的问题。

技术领域

本发明涉及供水管网系统技术领域，更具体地，涉及一种多水源供水管网系统输配格局优化方法。

背景技术

随着城市的快速发展，供水管网的范围逐渐扩大，供水总量也随之增加，目前我国大多数城市都采用了多水源供水的方式。多水源供水的方式能够让整个管网的用水量从不同位置的水源得到补给，与单水源供水相比，多水源供水能够让整个管网的压力分布更均衡且保证水源供水的可靠性。若某水源停止供水，供水系统内仍有其他水源保障用水需求。

然而，与单水源供水相比，多水源供水的方式在一定程度上增加了供水系统设计与管理的难度，例如，如何对各水源的供水规模进行调配，如何划分各水源的供水范围。在实际运营中，可能存在多水源供水格局失衡的问题，例如，当某水源出水压力过大时，其他水源的实际供水量低于设计供水量，从而导致各水源的实际供水范围偏离预设的方案，因此无法达到一个理想的多水源供水格局。

发明内容

本发明为解决多水源供水系统中各水源的实际供水范围可能偏离预设方案的问题，提供一种多水源供水管网系统输配格局优化方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种多水源供水管网系统输配格局优化方法，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；

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。

作为优选方案，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。

作为优选方案，所述S1步骤中，其具体步骤如下：

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；

S13：确定所述过渡节点中的关键节点；

S14：利用深度优先算法找出供水关键路径；

S15：根据预设的多水源供水管网系统的管径范围，确定阀门关键位置。

作为优选方案，所述强势水源包括供水量及供水范围大于或等于预设情况的水源，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；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。

作为优选方案，所述S14步骤中，将所述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。

作为优选方案，所述S15步骤中，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。