[发明专利]一种供水管网的运行方法、装置及电子设备

权利要求书

1.一种供水管网的运行方法，其特征在于，所述方法应用于供水管网，所述供水管网包括叠压泵站、高位水箱、市政管网和二级泵站；所述方法包括：

获取并基于所述供水管网的所述叠压泵站、所述高位水箱、所述市政管网的信息构建一级水力模型；其中，所述叠压泵站、所述高位水箱和所述市政管网的信息至少包括如下信息：节点、节点需水量、管道、管道直径、叠压泵站的水泵台数与特性曲线、高位水箱位置和尺寸信息；

获取所述供水管网的二级泵站信息，基于所述二级泵站信息构建二级水力模型；其中，所述二级泵站信息至少包括如下信息：二级泵站的水泵台数与特性曲线，出厂流量与扬程；

基于所述一级水力模型，构造一级优化调度数学模型，并通过遗传算法对所述一级优化调度数学模型进行求解得到所述二级泵站的最优出口压力方案和所述叠压泵站的最优运行方案；

基于所述二级水力模型，构造二级优化调度数学模型，将所述二级泵站的最优出口压力方案输入所述二级水力模型中，通过遗传算法求解所述二级优化调度数学模型，得出二级泵站泵组最优运行方案；

结合所述叠压泵站的最优运行方案和所述二级泵站泵组最优运行方案作为供水管网的运行方案。

2.根据权利要求1所述2的供水管网的运行方法，其特征在于，构造所述一级优化调度数学模型的步骤包括：

获取所述叠压泵站的第一站内信息，其中，所述第一站内信息包括：叠压水泵的启闭调速组合方案以及二级泵站出口压力；

将所述第一站内信息作为决策变量，以所述叠压泵站最低能耗及供水管网最小平均冗余压力为目标函数，并确定所述一级优化调度数学模型的约束条件；所述约束条件包括：水箱液位约束、管网的水力平衡约束、变频泵转速比约束、水压最不利点压力约束、二级泵站出厂压力约束和水泵启闭次数约束；

构造所述一级优化调度数学模型的罚函数；

将所述一级优化调度数学模型的罚函数加入所述目标函数，得到所述一级优化调度数学模型。

3.根据权利要求2所述的供水管网的运行方法，其特征在于，构造所述一级优化调度数学模型的罚函数的步骤包括：

计算水压最不利点压力的约束罚函数；

计算水泵启闭次数约束的罚函数；

将水压最不利点压力的约束罚函和水泵启闭次数约束的罚函数共同构造为所述一级优化调度数学模型的罚函数。

4.根据权利要求1所述的供水管网的运行方法，其特征在于，构造所述二级优化调度数学模型的步骤包括：

获取所述二级泵站的第二站内信息，其中，所述第二站内信息包括：二级泵站水泵的启闭情况及转速比；

将所述第二站内信息作为决策变量，并以二级泵站最低能耗为目标函数，所述二级泵站的最优出口压力与预设的出厂流量作为约束条件；其中，所述约束条件包括：泵站出厂流量约束、泵站出厂压力约束和变频泵转速比约束；

构造所述二级优化调度数学模型的罚函数；

将所述二级优化调度数学模型的罚函数加入所述目标函数，得到二级优化调度数学模型。

5.根据权利要求4所述的供水管网的运行方法，其特征在于，构造所述二级优化调度数学模型的罚函数的步骤包括：

计算二级泵站出厂压力的罚函数；

将所述二级泵站出厂压力的罚函数构造为所述二级优化调度数学模型的第二罚函数。

6.根据权利要求1所述的供水管网的运行方法，其特征在于，通过遗传算法对一级优化调度数学模型进行求解，得到叠压泵组的最优运行方案和二级泵站的最优出口压力方案的步骤包括：

输入所述一级优化调度数学模型的初始参数；

编码与初始化所述一级优化调度数学模型的种群；

调用所述一级水力模型，并执行延时水力模拟；

对所述种群进行评价；

对所述种群进行遗传操作；

判断所述遗传操作是否达到最大世代数；

如果是，则输出最优个体，其中，所述最优个体为所述叠压泵组的最优运行方案和所述二级泵站的最优出口压力方案。