【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的日益增長,人們對水資源的需求持續(xù)不斷的增加,以及我國地理環(huán)境因素導(dǎo)致的水源分布不均等諸多亟待解決的問題,大型梯級泵站調(diào)水工程應(yīng)運而生。隨著長距離、大型梯級泵站的相繼建立和運行,其實際運行中暴露的問題日益突顯。在泵站的現(xiàn)實生產(chǎn)運作當中,時常由于調(diào)度人員的決策不當,使得梯級泵站上下級間的流量銜接失衡,從而引發(fā)棄水、斷流、能源浪費、泵站運行失調(diào)等情況,更有甚者,還會引起重大事故的發(fā)生。與此同時,由于梯級泵站運行時間長、運行成本耗費巨大、能源消耗大,使得梯級泵站優(yōu)化調(diào)度的問題得到了越來越廣泛的關(guān)注。本文為解決上述問題:(1)梯級泵站優(yōu)化調(diào)度算法的分析與優(yōu)化。首先論述級間優(yōu)化算法,以運行費用最低為目標函數(shù)建立級間優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,利用線性規(guī)劃法求出優(yōu)化流量;然后論述泵站的單站優(yōu)化算法,以運行能耗最低作為目標建立單站優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,求出單站內(nèi)的最佳開機組合,包含了開機的機組型號以及各種型號機組的開機臺數(shù)。最后以某九級泵站為實例,根據(jù)實際的工況數(shù)據(jù)進行數(shù)學(xué)模型的求解。(2)根據(jù)需求確定軟件的設(shè)計目標后,進行軟件系統(tǒng)的整體設(shè)計,開發(fā)基于J2EE技術(shù)架構(gòu)的梯級泵站優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)。(3)軟件的界面測試、優(yōu)化模塊的測試及優(yōu)化前后數(shù)據(jù)的對比。本文創(chuàng)新點在于,目前大多數(shù)梯級泵站優(yōu)化調(diào)度的運行只考慮了某一級泵站的站內(nèi)優(yōu)化調(diào)度或者非梯級的單級泵站的優(yōu)化調(diào)度,未考慮泵站級聯(lián)情況下的優(yōu)化調(diào)度。本文同時結(jié)合了級間與站內(nèi)的優(yōu)化,將優(yōu)化效果得以最大化。本文從梯級泵站的級間優(yōu)化和站內(nèi)優(yōu)化著手,以運行費用最小和能耗最低為運行目標,基于線性規(guī)劃算法,開發(fā)出了基于J2EE技術(shù)架構(gòu)的梯級泵站優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)。該系統(tǒng)使得水流量得以均勻的分配,有利于減少棄水或斷流的發(fā)生,還能降低泵站的運行能耗和運行費用,具有良好的應(yīng)用前景。
【圖文】：

需要結(jié)合地形，采取分段式、逐級的提水模式，即梯級泵站引水工程，如圖 1-1 所示。圖1-1 梯級泵站引水工程示意圖梯級泵站引水工程在為人們帶來便利的同時，也產(chǎn)生了一些新的問題。這種工程一般建設(shè)時間長且斥資巨大，投入使用后的運行時間長、能量消耗大，因此資本的消耗不容小覷。據(jù)統(tǒng)計，至 2017 年，全國的機電灌排裝機功率達 4899 萬 kw，其中，固定式機電灌排泵站裝機功率 2631 萬 kW，共有灌排泵站約 50．5 萬座；除灌排泵站外，全國還有其它各類固定機電抽水泵站 0.4 萬處

[7]。圖1-2 泵站運行系統(tǒng)關(guān)系圖綜上所述，本文的研究意義在于，運用現(xiàn)代計算機技術(shù)提高我國泵站管理和運行調(diào)度水平，提高泵站灌溉保證能力、節(jié)約水資源、降低泵站能源單耗，確保泵站充分發(fā)揮效益。1.2 梯級泵站優(yōu)化運行國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國的梯級泵站調(diào)水系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的研究，正是同梯級泵站的工程規(guī)模與效益不停擴大而不停深入的[8]，發(fā)展大體上可分為 3 個階段：（1）20 世紀 50 年代，我國董毓新就研究了梯級水電站工作深度的確定。這為梯級
【學(xué)位授予單位】：武漢郵電科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TV675;TP311.52

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本文編號：2657006