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广州市供水系统优化调度研究

王艳  
【摘要】: 随着城市的不断发展与扩大,人们面临着前所未有的能源危机和水源危机,因采用人工方法在城市供水系统中调度水资源所带来的问题日益突出,而供水系统优化调度正是有效解决这些问题的措施。 本文以广州市自来水公司现有的SCADA调度系统为背景,以该系统提供的用水量、水压、流量等参数的历史数据为研究对象,建立并改进了时间序列模型,得出回归—时序预测模型,建立了广州市宏观模型、一级优化调度模型、二级优化调度模型以及合理的开泵方案。主要研究成果如下: 分析了广州市用水量的年、月、日、时变化规律,建立了时间序列模型,并在考虑气候与节假日等外在因素影响的基础上改进时间序列模型,得出回归—时序预测模型。经验证,该模型很好地改善了水量预测的准确性,适合于广州市用水量预测。 运用统计分析的方法建立了广州市宏观模型,将管网中若干重要的测压点和水厂流量、压力和几个泵站压力联系起来,建立了它们之间的定量关系。经检验,误差在允许范围之内,为下一步的优化调度提供了必要的约束条件。 建立了广州市一级优化调度模型,利用遗传算法解非线性目标规划问题,确定各水厂最优出水量和出厂压力。针对各泵站目标工况点,建立了广州市二级优化调度模型,利用隐枚举法,确定了合理开泵方案。经济比较后发现,优化调度后的方案使总成本降低了7%,具有较强的现实意义。


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