本文選題：遺傳算法　切入點：供水系統(tǒng)　出處：《長沙理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：城市供水系統(tǒng)是十分重要的城市基礎(chǔ)設(shè)施,同時也消耗著巨大的能量,具有很高的節(jié)能潛力。由于供水系統(tǒng)的復(fù)雜性,涉及面廣等原因,目前我國的城市供水系統(tǒng)存在很多問題,供水優(yōu)化調(diào)度、管網(wǎng)的規(guī)劃涉及等方面都存在不合理的現(xiàn)象,從而造成了能源的利用率低,造成浪費同時也加重了供水企業(yè)的成本。本文城市供水系統(tǒng)節(jié)能研究主要由城市用水量預(yù)測、供水管網(wǎng)宏觀模型的建立以及供水系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度三方面組成。城市供水系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度是建立在準(zhǔn)確的城市用水量預(yù)測之上,同時也是構(gòu)建管網(wǎng)宏觀模型的重要參數(shù),用水量預(yù)測的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到整個城市供水系統(tǒng)的可靠性和準(zhǔn)確度。在對城市用水量預(yù)測中本文當(dāng)中引入了模型群的概念,將用水量預(yù)測模型進(jìn)行分類,然后通過回歸分析法對長沙市的用水量進(jìn)行預(yù)測。供水管網(wǎng)模型是城市供水系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的水力約束條件,與供水管網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度存在密切的聯(lián)系,供水管網(wǎng)宏觀模型建立的準(zhǔn)確性對優(yōu)化調(diào)度的可靠性和穩(wěn)定性產(chǎn)生重要的影響。建立基于BP供水管網(wǎng)宏觀模型對長沙市的管網(wǎng)動態(tài)進(jìn)行建模研究,準(zhǔn)確的了解長沙市供水管網(wǎng)的變化情況,為供水系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)決策�；谶z傳算法的供水系統(tǒng)二級優(yōu)化調(diào)度模型。遺傳算法運用在包含連續(xù)變量和離散變量,約束條件包含等式和不等式約束的模型當(dāng)中,相比較傳統(tǒng)的線性規(guī)劃法、動態(tài)規(guī)劃法等具有計算效率高,精度高等優(yōu)點。并且采用遺傳算法在搜索方式方面隨機性比較強,經(jīng)過實踐遺傳算法在供水系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度當(dāng)中有較強的適用性,所求得的全局最優(yōu)解更趨近最優(yōu)解。一級優(yōu)化調(diào)度模型在滿足供水系統(tǒng)當(dāng)中用戶的用水量以及用水壓力的前提下,以總電耗最小為目標(biāo)函數(shù);二級優(yōu)化調(diào)度模型在一級調(diào)度模型基礎(chǔ)上對泵站或者水廠的水泵進(jìn)行優(yōu)化組合,以軸功率最小為目標(biāo)函數(shù)建立數(shù)學(xué)模型。通過對長沙市供水系統(tǒng)的優(yōu)化計算,總節(jié)能率達(dá)到了8%左右,具有很強的適用性。
[Abstract]:Urban water supply system is a very important urban infrastructure, and it also consumes huge energy and has high energy saving potential. Because of the complexity of water supply system, it involves a wide range of reasons. At present, there are many problems in the urban water supply system of our country, such as optimal dispatch of water supply, pipe network planning and so on, which result in the low utilization rate of energy. At the same time, the cost of water supply enterprises is also increased. In this paper, the energy saving research of urban water supply system is mainly based on the prediction of urban water consumption. The establishment of macroscopic model of water supply network and the optimal dispatching of water supply system are made up of three aspects. The optimal dispatch of urban water supply system is based on the accurate prediction of urban water consumption, and is also an important parameter for constructing the macroscopic model of water supply network. The accuracy of water consumption prediction is directly related to the reliability and accuracy of the whole urban water supply system. In this paper, the concept of model group is introduced in the prediction of urban water consumption, and the water consumption forecasting model is classified. The water supply network model is the hydraulic constraint condition for the optimal operation of the urban water supply system, which is closely related to the optimal regulation of the water supply network. The accuracy of establishing macroscopic model of water supply network has an important influence on the reliability and stability of optimal dispatching. In order to provide accurate data decision for the optimal operation of water supply system, a two-level optimal dispatching model of water supply system based on genetic algorithm is proposed. Genetic algorithm is used to include continuous and discrete variables. Among the models with equality and inequality constraints, compared with the traditional linear programming and dynamic programming methods, the constraints have the advantages of high computational efficiency and high precision. The practical genetic algorithm has a strong applicability in the optimal operation of the water supply system, and the global optimal solution is closer to the optimal solution. The first-order optimal scheduling model satisfies the water consumption and pressure of the users in the water supply system. Taking the minimum total power consumption as the objective function, the two-stage optimal dispatching model optimizes the pump of pump station or water plant on the basis of first-order dispatching model. Taking the minimum axial power as the objective function, the mathematical model is established. Through the optimization calculation of Changsha water supply system, the total energy saving rate is about 8%, which has strong applicability.
【學(xué)位授予單位】：長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU991

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本文編號：1621168