[发明专利]一种多水源多目标综合运用的城市原水调度方案编制方法

权利要求书

1.一种多水源多目标综合运用的城市原水调度方案编制方法，其特征在于：包括如下步骤，

S1、对城市多水源供水系统进行概化，并对概化后的虚拟供水线路进行约束处理，以构建考虑各水厂供需平衡并兼顾多水源合理利用的城市原水调度方案编制模型；

S2、为步骤S1中构建的城市原水调度方案编制模型设定目标函数和约束条件，并基于设定的各个目标函数的优先级排序，在约束条件下，利用逐步寻优算法的多目标优化算法对城市原水调度方案编制模型的各个目标函数进行逐步寻优，获取最优的城市原水调度方案；

对概化后的虚拟供水线路进行约束处理有两种方式，分别为，

全虚拟管线；若某水源到两个不同的水厂之间的虚拟供水线路需要通过相同若干城市综合管道直至送至相应水厂，则这两条虚拟供水线路需满足途径公共管线的供水能力；

半虚拟管线；若某水源到某水厂的虚拟供水线路与实际供水线路对应，有实际供水能力限制，则该虚拟供水线路需满足此供水能力；

所述全虚拟管线和所述半虚拟管线可以组合交叉，组合交叉后两者的供水能力之和需要小于公共管道的供水能力；

为城市原水调度方案编制模型设定的目标函数具体为，

以水厂端缺水量最小为目标，目标函数为，

其中，L表示水厂端缺水量；S_i,t表示第i个水厂t时段的需水量；D_i,t表示第i个水厂t时段的实际供水量；

以外调水供水量最大为水源合理利用目标，目标函数为，

其中R_W表示外调水向水厂的总供水量；表示外调水向第i个水厂的实际供水量；

以减少本地地表水供水量为目标，目标函数为，

其中，V_x,t表示本地第x个水库t时段水库蓄水量；V_x表示本地第x个水库的最大蓄水量；

以减小本地地下水供水量为目标，目标函数为，

其中U_W表示本地地下水向水厂的总供水量；表示本地地下水向第i个水厂的实际供水量；

各个目标函数的优先级排序由先到后依次为，水厂端缺水量最小、外调水供水量最大、减少本地地表水供水量、减小本地地下水供水量。

2.根据权利要求1所述的多水源多目标综合运用的城市原水调度方案编制方法，其特征在于：对城市多水源供水系统进行概化具体包括如下内容，

S11、水源概化；将水源概化为三类，分别为，

水库水源；所述水库水源的属性包括水库名称、水库特征和水库平均逐月径流量；

外调水水源；所述外调水水源的属性包括外调水名称和外调水逐月径流量；

地下水水源；所述地下水水源的属性包括地下水名称和地下水逐月可开采水量；

S12、水厂概化；对水厂进行概化，水厂的属性包括水厂名称和水厂逐月用水需求量；

S13、虚拟供水线路概化；将供水线路虚拟化，对各个水源可供水的所有水厂均建立一对一的虚拟线路；所述虚拟线路的属性包括虚拟供水线路名称、虚拟供水线路中受水长名称和虚拟供水线路中供水水源名称。

3.根据权利要求1所述的多水源多目标综合运用的城市原水调度方案编制方法，其特征在于：为城市原水调度方案编制模型设定的约束条件具体为，

水厂端供用水平衡；在水厂端供用水分配时必须保证水厂的需水量得到满足，同时必须保证供需平衡，表达公式为，

其中，表示第j个水源在t时段的总可调配来水量；表示第j个水源在t时段对第i个水厂的供水量；

水厂引水线路约束；各水源来水根据各部门各年度用水计划制定，在将各来水水量分配至各管线直至水厂端的过程中，水源端各时段来水供水量需保持供水小于或等于来水量，表达公式为，

其中，表示第i个水厂在t时段的第j个水源供水线路的实际供水量；表示第i个水厂在t时段的第j个水源供水线路的供水能力；

公用管道供水能力约束，表达公式为，

其中，表示在t时段的第m个公用管道的供水能力；表示在t时段途经第m个公用管道第n项供水线路的供水量，n＝1,2,3,…,N。