CN111798108A - 城市排水区域协同调度方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种城市排水区域协同调度方法，通过对排水泵站的液位控制值进行调整，直接调整泵站的水泵运行数量和运行频率，改变泵站的出水量，实现泵站主动调蓄。本发明在充分利用排水系统所有蓄水设备调蓄作用的前提下，使区域污水溢出污染最小化。本发明具有很强的智能性，能根据泵站水位的实时变化情况，提供最佳的泵站水位控制值，使排水泵的开启数量和调节频率发生变化，从而使水位同步变化，避免在一个特定的区域发生污水溢出而剩余的蓄水系统却闲置的情况，最终实现区域污水溢出污染最小化。
Description
技术领域
本发明涉及城市排水系统技术领域，尤其是涉及一种城市排水区域协同调度方法。
背景技术
城市排水系统的安全运行，关键是控制好排水系统中各个泵站的运行负荷，使每个泵站的运行负荷相对均衡，避免个别泵站入流量过高，其它泵站入流量不够的情况，从而实现排水系统水位的相对稳定，最大程度降低污水溢出现象，所以排水系统水量的协同控制是排水系统安全运行的重要环节之一。由于排水系统的水量和水位有着密不可分的关系，而且水量一般没有条件直接检测，水量的协同控制通常通过水位控制实现，因此，城市排水系统的水位协同控制成为了排水系统安全运行的重要环节之一。
常规的泵站水位控制方法大体有两类：
一类是根据泵站水池液位开关(数字量信号)，调整排水泵的启动和停止，此方法以水池液位高低限为条件，当水位达到高限时，开启排水泵，当水位达到低限时，停止相应的排水泵，水位的控制和液位开关的安装位置密切相关，且一旦位置确定，没有办法进行灵活的调整，而且泵站的出水量调整只能依赖于水泵的开启数量，水量调节不平稳。
第二类是根据泵站水池液位计(模拟量信号)，调节排水泵的启停和运行频率，此方法以梯级水位为条件，当达到某一级水位时，自动判断需要开启或者停止排水泵的数量，同时还会调整排水泵的运行频率，使水池水位平稳变化。这一类方法的梯级水位的值可以通过调度人员在电脑上进行设置，水位控制比较灵活，而且通过排水泵频率的调整，能够在一定程度上保证本级泵站的入流量和出水量保持平衡。
以上两类水位控制方式都是常用的泵站控制方式，但都有一个明显的问题，在排水负荷超过设计规模时，无法继续进行水量调节，一旦高负荷运行一段时间后，就可能造成泵站水位超限，从而给排水系统带来溢流风险。
发明内容
本发明的发明目的是为了克服现有技术中很难应对高负荷对排水系统带来的影响的不足，提供了一种城市排水区域协同调度方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种城市排水区域协同调度方法，包括如下步骤：
(1-1)对单个泵站进行建模：
根据质量守恒定律，污水泵站进出流量和水池水位有如下关系：
Qin(k)-Qout(k)＝(h(k)-h(k-1))*S (1)
上式中，Qin(k)表示k时刻当前泵站的污水入流量，Qout(k)表示k时刻当前泵站的污水出流量，h(k)、h(k-1)分别表示k时刻、k-1时刻当前泵站的水池水位值，s表示当前泵站的泵池的截面积；
污水入流量由有当前泵站的污水流入量和当前泵站的上游泵站的污水提升量组成；
Qin(k)＝Qin_local(k)+Qin_up(k) (2)
上式中，Qin_local(k)表示k时刻当前泵站的污水入流量，Qin_up(k)表示k时刻当前泵站的上游泵站的污水提升量；
由式(1)(2)可得：
h(k)＝h(k-1)+(Qin_local(k)+Qin_up(k)-Qout(k))/S (3)
要使管网污水不溢出，必须严格控制泵站的液位，由式(3)可以看出，由于当前泵站的污水流入量具有不确定性，要使得当前泵站的液位控制在一定范围内，只能调节当前泵站的上游泵站的污水提升量和当前泵站的泵出水量，上游泵站的污水提升量和当前泵站的泵出水量通过控制水泵的运行数量和调节频率实现；
(1-2)判断每个泵站的运行负荷；
(1-3)对排水系统进行建模
采用数据结构中的多叉树模型对排水系统进行建模，如图2所示。通过多叉树模型的广度优先遍历算法，快速的获得排水系统中某个泵站是否存在上游泵站以及上游泵站的列表；
(1-4)计算当前泵站和上游泵站的水位调整值；
(1-5)计算当前泵站和上游泵站的控制液位值；
h_Set(k+1)＝h_Set(k)+Δh(k+1)
h_Set(i)(k+1)＝h_Set(i)(k)+Δh(i)(k+1)
式中h_Set(k)、h_Set(k+1)表示k，k+1时刻当前泵站液位的控制值，h_Set(i)(k)、h_Set(i)(k+1)表示k，k+1时刻当前泵站的第i个上游泵站液位的控制值；
通过对排水泵站的液位控制值进行调整，直接调整泵站的水泵运行数量和运行频率，改变泵站的出水量，实现泵站主动调蓄。
本发明在充分利用排水系统所有蓄水设备调蓄作用的前提下，使区域污水溢出污染最小化。本发明具有很强的智能性，能根据泵站水位的实时变化情况，提供最佳的泵站水位控制值，使排水泵的开启数量和调节频率发生变化，从而使水位同步变化，避免在一个特定的区域发生污水溢出而剩余的蓄水系统却闲置的情况，最终实现区域污水溢出污染最小化。
作为优选，步骤(1-2)包括如下步骤：
(1-2-1)当泵站处于超负荷运行的时候，有式(4)(5)(6)(7)成立：
PumpRunNum(k)＝PumpRunNum_Max (4)
PumpRunFR(k)＝PumpRunFR_Max (5)
h(k)-h_Set(k)＞0 (6)
h(k)-h(k-1)＞0 (7)
以上公式中，PumpRunNum(k)表示k时刻水泵运行数量，PumpRunNum_Max表示泵站允许最大水泵运行数量，PumpRunFR(k)表示k时刻水泵运行的频率，PumpRunFR_Max表示水泵允许的最大运行频率，h_Set(k)表示k时刻泵站液位的控制值；
则k-1时刻到k时刻内的泵站超负荷流量Vreq1(k)：
Vreq1(k)＝(h(k)-h(k-1))*S (8)
从式(8)中可以看出，要缓解当前泵站超负荷运行，需调节上游污水提升量和当前泵站泵出水量，由于泵站处于超负荷运行，即当前泵站已经处于最大出水量的运行状态，因此，只能通过减少上游污水提升量来实现。
作为优选，步骤(1-2)还包括如下步骤：
(1-2-2)当泵站处于低负荷运行的时候，公式(9)(10)(11)成立：
PumpRunFR(k)≤PumpRunFR_Min (9)
h(k)-h_Set(k)＜0 (10)
h(k)-h(k-1)＜0 (11)
以上公式中，PumpRunFR_Min表示水泵允许的最小运行频率；
则k-1时刻到k时刻内的泵站低负荷流量Vreq2(k)为
Vreq2(k)＝(h(k-1)-h(k))*S (12)
当泵站处于低负荷运行时，应当尽快将高负荷运行时的储蓄量排空，即增加当前泵站的排水量，以应对下一次高负荷的冲击。从公式(3)中可以看出，要增加当前泵站的排水量，需调节上游污水提升量和当前泵站泵出水量来实现。
作为优选，步骤(1-4)包括如下步骤：
设当前泵站存在上游泵站，根据广度优先遍历算法得到上游泵站的序号依次为1，2，3，…n，n为当前泵站拥有的上游泵站的总数量，i为上游泵站的序号；
(1-4-1)对于超负荷运行的当前泵站，执行错峰排水策略：
对于超负荷运行的当前泵站的上游泵站，可调节的调蓄量为：
Vhas1 (i)(k)＝(h_Max(i)-h(i)(k))*S(i) (13)
Vhas1 (i)(k)表示当前泵站的第i个上游泵站k时刻的可调蓄量，h_Max(i)表示当前泵站的第i个上游泵站的液位调节上限，h(i)(k)表示当前泵站的第i个上游泵站k时刻的液位，S(i)表示当前泵站的第i个上游泵站的泵池面积；
如果当前泵站的超负荷量Vreq1(k)与当前泵站的上游泵站的总调蓄量
满足如下关系：
则当前泵站的每个上游泵站的液位调整值的计算过程如下：
找到一个m1，使得以下公式成立：
m1＝1时，
对于序号i＝m1的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝(h(k)-h(k-1))*S/S(i)
对于序号i＞m1的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝0
式中Δh(i)(k+1)表示当前泵站的第i个上游泵站k+1时刻的液位调整值。
1＜m1＜n时，
对于序号i＜m1的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝h_Max(i)-h(i)(k)
对于序号i＝m1的上游泵站有：
其中，h_Max(l)表示当前泵站的第1个上游泵站的液位调节上限，h(l)(k)表示当前泵站的第1个上游泵站k时刻的液位，S(l)表示当前泵站的第1个上游泵站的泵池面积；
对于序号i＞m1的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝0；
m1＝n时，
对于序号i＜m1的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝h_Max(i)-h(i)(k)
对于序号i＝m1的上游泵站有：
作为优选，步骤(1-4)还包括如下步骤：
(1-4-2)对于低负荷运行的当前泵站
执行预排空策略：
对于当前泵站的上游泵站而言，可调节的调蓄量为：
Vhas2 (i)(k)＝(h(i)(k)-h_Min(i))*S(i) (14)
Vhas2 (i)(k)表示当前泵站的第i个上游泵站k时刻的可调蓄量，h_Min(i)表示当前泵站的第i个上游泵站的液位调节下限；
对于当前泵站而言，可调节的调蓄量为：
Vhas2(k)＝(h(k)-h_Min)*S
其中，h_Min为设定的当前泵站的泵池的最低水位；
当前泵站和上游泵站的液位调整值的计算过程如下：
当Vreq2(k)≤Vhas2(k)时，只需要调节当前泵站，无需调节上游泵站，
当前泵站的液位调整值为：
Δh(k+1)＝(Vreq2(k)-Vhas2(k))/S
上游泵站的液位调整值为：
Δh(i)(k+1)＝0
当
时，当前泵站和上游泵站都需要调节：
当前泵站的液位调整值为：
Δh(k+1)＝h_Min-h(k)
上游泵站的液位调整值计算过程如下：
找到一个m2，使得以下公式成立：
m2＝1时，
对于序号i＝m2的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝(((h(k-1)-h(k))*s-Vhas2(k))/S(i)
对于序号i＞m2的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝0
1＜m2＜n时，
对于序号i＜m2的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝h_Min(i)-h(i)(k)
对于序号i＝m2的上游泵站有：
对于序号i＞m2的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝0
m2＝n时，
对于序号i＜m2的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝h_Min(i)-h(i)(k)
对于序号i＝m2的上游泵站有：
当
时，当前泵站和上游泵站液位都需要调节为：
当前泵站的液位调整值Δh(k+1)为：
Δh(k+1)＝h_Min-h(k)
上游泵站的液位调整值Δh(i)(k+1)利用如下公式计算：
Δh(i)(k+1)＝h_Min(i)-h(i)(k)。
因此，本发明具有如下有益效果：充分利用排水系统所有蓄水设备调蓄作用的前提下，使区域污水溢出污染最小化。本发明具有很强的智能性，能根据泵站水位的实时变化情况，提供最佳的泵站水位控制值，使排水泵的开启数量和调节频率发生变化，从而使水位同步变化，避免在一个特定的区域发生污水溢出而剩余的蓄水系统却闲置的情况，最终实现区域污水溢出污染最小化。
附图说明
图1为本发明的一种泵站结构图；
图2为本发明的一种排水系统的等效数学模型图；
图3为本发明的一种自适应选择算法图；图4为本发明的一种区域协同控制流程图。通过采集泵站的实时数据，判断泵站运行负荷，排水系统建模搜索泵站上下游关系，选择不同的控制策略，输出计算值这几个步骤来实现排水系统的区域协同控制。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1所示的实施例是一种城市排水区域协同调度方法，泵站的运行主要通过排水泵抽水，使泵池水位在一个合理的范围内[h_Min，h_Max]波动，h_Set为水位控制的期望值，通过对h_Set值进行调整，泵站将根据PTD控制自行调整水泵的运行数量和运行频率，从而发挥泵站在排水系统中的主动调蓄作用。
包括如下步骤：
(1-1)对单个泵站进行建模：
根据质量守恒定律，污水泵站进出流量和水池水位有如下关系：
Qin(k)-Qout(k)＝(h(k)-h(k-1))*S (1)
上式中，Qin(k)表示k时刻当前泵站的污水入流量，Qout(k)表示k时刻当前泵站的污水出流量，h(k)、h(k-1)分别表示k时刻、k-1时刻当前泵站的水池水位值，s表示当前泵站的泵池的截面积；
污水入流量由有当前泵站的污水流入量和当前泵站的上游泵站的污水提升量组成；
Qin(k)＝Qin_local(k)+Qin_up(k) (2)
上式中，Qin_local(k)表示k时刻当前泵站的污水入流量，Qin_up(k)表示k时刻当前泵站的上游泵站的污水提升量；
由式(1)(2)可得：
h(k)＝h(k-1)+(Qin_local(k)+Qin-up(k)-Qout(k))/S (3)
要使管网污水不溢出，必须严格控制泵站的液位，由式(3)可以看出，由于当前泵站的污水流入量具有不确定性，要使得当前泵站的液位控制在一定范围内，只能调节当前泵站的上游泵站的污水提升量和当前泵站的泵出水量，上游泵站的污水提升量和当前泵站的泵出水量通过控制水泵的运行数量和调节频率实现；
(1-2)判断每个泵站的运行负荷；
(1-2-1)当泵站处于超负荷运行的时候，有式(4)(5)(6)(7)成立：
PumpRunNum(k)＝PumpRunNum_Max (4)
PumpRunFR(k)＝PumpRunFR_Max (5)
h(k)-h_Set(k)＞0 (6)
h(k)-h(k-1)＞0 (7)
以上公式中，PumpRunNum(k)表示k时刻水泵运行数量，PumpRunNum_Max表示泵站允许最大水泵运行数量，PumpRunFR(k)表示k时刻水泵运行的频率，PumpRunFR_Max表示水泵允许的最大运行频率，h_Set(k)表示k时刻泵站液位的控制值；
则k-1时刻到k时刻内的泵站超负荷流量Vreq1(k)：
Vreq1(k)＝(h(k)-h(k-1))*S (8)
从式(8)中可以看出，要缓解当前泵站超负荷运行，需调节上游污水提升量和当前泵站泵出水量，由于泵站处于超负荷运行，即当前泵站已经处于最大出水量的运行状态，因此，只能通过减少上游污水提升量来实现；
(1-2-2)当泵站处于低负荷运行的时候，公式(9)(10)(11)成立：
PumpRunFR(k)≤PumpRunFR_Min (9)
h(k)-h_Set(k)＜0 (10)
h(k)-h(k-1)＜0 (11)
以上公式中，PumpRunFR_Min表示水泵允许的最小运行频率；
则k-1时刻到k时刻内的泵站低负荷流量Vreq2(k)为
Vreq2(k)＝(h(k-1)-h(k))*S (12)
当泵站处于低负荷运行时，系统应当尽快将高负荷运行时的储蓄量排空，即增加当前泵站的排水量，以应对下一次高负荷的冲击。从式(3)中可以看出，要增加当前泵站的排水量，需调节上游污水提升量和当前泵站泵出水量来实现。
(1-3)对排水系统进行建模
采用数据结构中的多叉树模型对排水系统进行建模，如图2所示，通过多叉树模型的广度优先遍历算法，快速的获得排水系统中某个泵站是否存在上游泵站以及上游泵站的列表；
该数学模型采用数据结构中的多叉树模型建模，来表示排水系统中各个泵站的层级关系和上下有关系。多叉树的深度以排水系统的层级为准，其中排水系统中的末端泵站用根节点A表示，相邻的上游泵站分别表示成下一层级的子节点，这样就形成了不同层级上不同的子节点，如B、C、D为节点A的子节点，E、F为节点B的子节点，G为节点C的子节点，H、工为节点D的子节点，J、K为E的子节点。每个节点存储了每个泵站的液位和水泵信息。这样建模之后就很好的把排水系统中每个泵站的信息和各个泵站的上下游之间的关系表示出来了。
多叉树的广度优先遍历，又叫层次遍历，从上往下对每一层依次访问，在每一层中，从左往右(也可以从右往左)访问结点，访问完一层就进入下一层，直到没有结点可以访问为止。
以节点B为例，采用广度优先遍历算法后，将得到它所有的上游节点列表[E，F，J，K]，从而可知，在缓解B泵站超负荷运行时，只需要对泵站E、F、J、K的污水提升量进行调整即可，而不需要调整其他非相关的泵站污水提升量。
(1-4)计算当前泵站和上游泵站的水位调整值；
如图3所示，设当前泵站存在上游泵站，根据广度优先遍历算法得到上游泵站的序号依次为1，2，3，…n，n为当前泵站拥有的上游泵站的总数量，i为上游泵站的序号；
当检测到泵站运行在超负荷的情况下，选择错峰排水策略；当检测到泵站运行在低负荷的情况下，选择预排空策略；当检测到泵站运行在正常模式时，不触发控制策略。
如图4所示，
(1-4-1)对于超负荷运行的当前泵站，执行错峰排水策略：
对于超负荷运行的当前泵站的上游泵站，可调节的调蓄量为：
Vhas1 (i)(k)＝(h_Max(i)-h(i)(k))*S(i) (13)
Vhas1 (i)(k)表示当前泵站的第i个上游泵站k时刻的可调蓄量，h_Max(i)表示当前泵站的第i个上游泵站的液位调节上限，h(i)(k)表示当前泵站的第i个上游泵站k时刻的液位，S(i)表示当前泵站的第i个上游泵站的泵池面积；
如果当前泵站的超负荷量Vre1(k)与当前泵站的上游泵站的总调蓄量
满足如下关系：
则当前泵站的每个上游泵站的液位调整值的计算过程如下：
找到一个m1，使得以下公式成立：
m1＝1时，
对于序号i＝m1的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝(h(k)-h(k-1))*S/S(i)
对于序号i＞m1的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝0
式中Δh(i)(k+1)表示当前泵站的第i个上游泵站k+1时刻的液位调整值。
1＜m1＜n时，
对于序号i＜m1的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝h_Max(i)-h(i)(k)
对于序号i＝m1的上游泵站有：
其中，h_Max(l)表示当前泵站的第1个上游泵站的液位调节上限，h(l)(k)表示当前泵站的第1个上游泵站k时刻的液位，S(l)表示当前泵站的第1个上游泵站的泵池面积；
对于序号i＞m1的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝0；
m1＝n时，
对于序号i＜m1的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝h_Max(i)-h(i)(k)
对于序号i＝m1的上游泵站有：
(1-4-2)对于低负荷运行的当前泵站
执行预排空策略：
对于当前泵站的上游泵站而言，可调节的调蓄量为：
Vhas2 (i)(k)＝(h(i)(k)-h_Min(i))*S(i) (14)
Vhas2 (i)(k)表示当前泵站的第i个上游泵站k时刻的可调蓄量，h_Min(i)表示当前泵站的第i个上游泵站的液位调节下限；
对于当前泵站而言，可调节的调蓄量为：
Vhas2(k)＝(h(k)-h_Min)*S
其中，h_Min为设定的当前泵站的泵池的最低水位；
当前泵站和上游泵站的液位调整值的计算过程如下：
当Vreq2(k)≤Vhas2(k)时，只需要调节当前泵站，无需调节上游泵站，
当前泵站的液位调整值为：
Δh(k+1)＝(Vreq2(k)-Vhas2(k))/S
上游泵站的液位调整值为：
Δh(i)(k+1)＝0
当
时，当前泵站和上游泵站都需要调节：
当前泵站的液位调整值为：
Δh(k+1)＝h_Min-h(k)
上游泵站的液位调整值计算过程如下：
找到一个m2，使得以下公式成立：
m2＝1时，
对于序号i＝m2的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝(((h(k-1)-h(k))*S-Vhas2(k))/S(i)
对于序号i＞m2的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝0
1＜m2＜n时，
对于序号i＜m2的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝h_Min(i)-h(i)(k)
对于序号i＝m2的上游泵站有：
对于序号i＞m2的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝0
m2＝n时，
对于序号i＜m2的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝h_Min(i)-h(i)(k)
对于序号i＝m2的上游泵站有：
当
时，当前泵站和上游泵站液位都需要调节为：
当前泵站的液位调整值Δh(k+1)为：
Δh(k+1)＝h_Min-h(k)
上游泵站的液位调整值Δh(i)(k+1)利用如下公式计算：
Δh(i)(k+1)＝h_Min(i)-h(i)(k)。
(1-5)计算当前泵站和上游泵站的控制液位值；
h_Set(k+1)＝h_Set(k)+Δh(k+1)
h_Set(i)(k+1)＝h_Set(i)(k)+Δh(i)(k+1)
式中h_Set(k)、h_Set(k+1)表示k，k+1时刻当前泵站液位的控制值，h_Set(i)(k)、h_Set(i)(k+1)表示k，k+1时刻当前泵站的第i个上游泵站液位的控制值；
通过对排水泵站的液位控制值进行调整，直接调整泵站的水泵运行数量和运行频率，改变泵站的出水量，实现泵站主动调蓄。
从以上具体的实施步骤中可以看出，通过一系列严密的计算得出的液位控制值，能够有效的将排水系统局部的超负荷流量、低负荷流量均衡的分摊到整个排水系统的可调蓄空间上，实现用水高峰期的错峰排水和用水低谷期的预排空，降低排水系统的溢流风险。
应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (5)
1.一种城市排水区域协同调度方法，其特征是，包括如下步骤：
(1-1)对单个泵站进行建模：
根据质量守恒定律，污水泵站进出流量和水池水位有如下关系：
Qin(k)-Qout(k)＝(h(k)-h(k-1))*S (1)
上式中，Qin(k)表示k时刻当前泵站的污水入流量，Qout(k)表示k时刻当前泵站的污水出流量，h(k)、h(k-1)分别表示k时刻、k-1时刻当前泵站的水池水位值，s表示当前泵站的泵池的截面积；
污水入流量由有当前泵站的污水流入量和当前泵站的上游泵站的污水提升量组成；
Qin(k)＝Qin_local(k)+Qin_up(k) (2)
上式中，Qin_local(k)表示k时刻当前泵站的污水入流量，Qin_up(k)表示k时刻当前泵站的上游泵站的污水提升量；
由式(1)(2)可得：
h(k)＝h(k-1)+(Qin_local(k)+Qin_up(k)-Qout(k))/S (3)；
(1-2)判断每个泵站的运行负荷；
(1-3)对排水系统进行建模
采用数据结构中的多叉树模型对排水系统进行建模，通过多叉树模型的广度优先遍历算法，快速的获得排水系统中某个泵站是否存在上游泵站以及上游泵站的列表；
(1-4)计算当前泵站和上游泵站的水位调整值；
(1-5)计算当前泵站和上游泵站的控制液位值；
h_Set(k+1)＝h_Set(k)+Δh(k+1)
h_Set(i)(k+1)＝h_Set(i)(k)+Δh(i)(k+1)
式中h_Set(k)、h_Set(k+1)表示k，k+1时刻当前泵站液位的控制值，h_Set(i)(k)、h_Set(i)(k+1)表示k，k+1时刻当前泵站的第i个上游泵站液位的控制值；
通过对排水泵站的液位控制值进行调整，直接调整泵站的水泵运行数量和运行频率，改变泵站的出水量，实现泵站主动调蓄。
2.根据权利要求1所述的城市排水区域协同调度方法，其特征是，步骤(1-2)包括如下步骤：
(1-2-1)当泵站处于超负荷运行的时候，有式(4)(5)(6)(7)成立：
PumpRunNum(k)＝PumpRunNum_Max (4)
PumpRunFR(k)＝PumpRunFR_Max (5)
h(k)-h_Set(k)＞0(6)
h(k)-h(k-1)＞0 (7)
以上公式中，PumpRunNum(k)表示k时刻水泵运行数量，PumpRunNum_Max表示泵站允许最大水泵运行数量，PumpRunFR(k)表示k时刻水泵运行的频率，PumpRunFR_Max表示水泵允许的最大运行频率，h_Set(k)表示k时刻泵站液位的控制值；
则k-1时刻到k时刻内的泵站超负荷流量Vreq1(k)：
Vreq1(k)＝(h(k)-h(k-1))*S (8)。
3.根据权利要求2所述的城市排水区域协同调度方法，其特征是，步骤(1-2)还包括如下步骤：
(1-2-2)当泵站处于低负荷运行的时候，公式(9)(10)(11)成立：
PumpRunFR(k)≤PumpRunFR_Min (9)
h(k)-h_Set(k)＜0 (10)
h(k)-h(k-1)＜0 (11)
以上公式中，PumpRunFR_Min表示水泵允许的最小运行频率；
则k-1时刻到k时刻内的泵站低负荷流量Vreq2(k)为
Vreq2(k)＝(h(k-1)-h(k))*S (12)
当泵站处于低负荷运行时，系统应当尽快将高负荷运行时的储蓄量排空，即增加当前泵站的排水量，以应对下一次高负荷的冲击。
4.根据权利要求1所述的城市排水区域协同调度方法，其特征是，步骤(1-4)包括如下步骤：
设当前泵站存在上游泵站，根据广度优先遍历算法得到上游泵站的序号依次为1，2，3，…n，n为当前泵站拥有的上游泵站的总数量，i为上游泵站的序号；
(1-4-1)对于超负荷运行的当前泵站，执行错峰排水策略：
对于超负荷运行的当前泵站的上游泵站，可调节的调蓄量为：
Vhas1 (i)(k)＝(h_Max(i)-h(i)(k))*S(i) (13)
Vhas1 (i)(k)表示当前泵站的第i个上游泵站k时刻的可调蓄量，h_Max(i)表示当前泵站的第i个上游泵站的液位调节上限，h(i)(k)表示当前泵站的第i个上游泵站k时刻的液位，S(i)表示当前泵站的第i个上游泵站的泵池面积；
如果当前泵站的超负荷量Vreq1(k)与当前泵站的上游泵站的总调蓄量
满足如下关系：
则当前泵站的每个上游泵站的液位调整值的计算过程如下：
找到一个m1，使得以下公式成立：
m1＝1时，
对于序号i＝m1的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝(h(k)-h(k-1))*S/S(i)
对于序号i＞m1的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝0
式中Δh(i)(k+1)表示当前泵站的第i个上游泵站k+1时刻的液位调整值。
1＜m1＜n时，
对于序号i＜m1的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝h_Max(i)-h(i)(k)
对于序号i＝m1的上游泵站有：
其中，h_Max(l)表示当前泵站的第1个上游泵站的液位调节上限，h(l)(k)表示当前泵站的第1个上游泵站k时刻的液位，S(l)表示当前泵站的第1个上游泵站的泵池面积；
对于序号i＞m1的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝0；
m1＝n时，
对于序号i＜m1的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝h_Max(i)-h(i)(k)
对于序号i＝m1的上游泵站有：
5.根据权利要求4所述的城市排水区域协同调度方法，其特征是，步骤(1-4)还包括如下步骤：
(1-4-2)对于低负荷运行的当前泵站
执行预排空策略：
对于当前泵站的上游泵站而言，可调节的调蓄量为：
Vhas2 (i)(k)＝(h(i)(k)-h_Min(i))*S(i) (14)
Vhas2 (i)(k)表示当前泵站的第i个上游泵站k时刻的可调蓄量，h_Min(i)表示当前泵站的第i个上游泵站的液位调节下限；
对于当前泵站而言，可调节的调蓄量为：
Vhas2(k)＝(h(k)-h_Min)*S
其中，h_Min为设定的当前泵站的泵池的最低水位；
当前泵站和上游泵站的液位调整值的计算过程如下：
当Vreq2(k)≤Vhas2(k)时，只需要调节当前泵站，无需调节上游泵站，
当前泵站的液位调整值为：
Δh(k+1)＝(Vreq2(k)-Vhas2(k))/S
上游泵站的液位调整值为：
Δh(i)(k+1)＝0
当
时，当前泵站和上游泵站都需要调节：
当前泵站的液位调整值为：
Δh(k+1)＝h_Min-h(k)
上游泵站的液位调整值计算过程如下：
找到一个m2，使得以下公式成立：
M2(改为m2)＝1时，
对于序号i＝m2的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝(((h(k-1)-h(k))*S-Vhas2(k))/S(i)
对于序号i＞m2的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝0
1＜m2＜n时，
对于序号i＜m2的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝h_Min(i)-h(i)(k)
对于序号i＝m2的上游泵站有：
对于序号i＞m2的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝0
M2(改为m2)＝n时，
对于序号i＜m2的上游泵站有：
Δh(i)(k+1)＝h_Min(i)-h(i)(k)
对于序号i＝m2的上游泵站有：
当
时，当前泵站和上游泵站液位都需要调节为：
当前泵站的液位调整值Δh(k+1)为：
Δh(k+1)＝h_Min-h(k)
上游泵站的液位调整值Δh(i)(k+1)利用如下公式计算：
Δh(i)(k+1)＝h_Min(i)-h(i)(k)。
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