CN113591257B - 一种多水源多目标综合运用的城市原水调度方案编制方法 - Google Patents

一种多水源多目标综合运用的城市原水调度方案编制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113591257B
CN113591257B CN202110849548.3A CN202110849548A CN113591257B CN 113591257 B CN113591257 B CN 113591257B CN 202110849548 A CN202110849548 A CN 202110849548A CN 113591257 B CN113591257 B CN 113591257B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
water supply
source
plant
virtual
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110849548.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113591257A (zh
Inventor
王超
雷晓辉
叶尚君
王浩
廖卫红
孙嘉辉
王艺霖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Institute of Water Resources and Hydropower Research
Original Assignee
China Institute of Water Resources and Hydropower Research
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Institute of Water Resources and Hydropower Research filed Critical China Institute of Water Resources and Hydropower Research
Priority to CN202110849548.3A priority Critical patent/CN113591257B/zh
Publication of CN113591257A publication Critical patent/CN113591257A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113591257B publication Critical patent/CN113591257B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/18—Network design, e.g. design based on topological or interconnect aspects of utility systems, piping, heating ventilation air conditioning [HVAC] or cabling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G06Q10/06315—Needs-based resource requirements planning or analysis
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
    • G06F2111/04—Constraint-based CAD
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
    • G06F2111/06—Multi-objective optimisation, e.g. Pareto optimisation using simulated annealing [SA], ant colony algorithms or genetic algorithms [GA]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2113/00—Details relating to the application field
    • G06F2113/08—Fluids
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2113/00—Details relating to the application field
    • G06F2113/14—Pipes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明公开了一种多水源多目标综合运用的城市原水调度方案编制方法，包括S1、对城市多水源供水系统进行概化，并对概化后的虚拟供水线路进行约束处理，以构建考虑各水厂供需平衡并兼顾多水源合理利用的城市原水调度方案编制模型；S2、为步骤S1中构建的城市原水调度方案编制模型设定目标函数和约束条件，并基于设定的各个目标函数的优先级排序，在约束条件下，利用逐步寻优算法的多目标优化算法对城市原水调度方案编制模型的各个目标函数进行逐步寻优，获取最优的城市原水调度方案。优点是：本方法优先外调水利用、均衡本地地表水利用，减少本地地下水压采，充分合理的利用多水源的城市供水体系，提高了城市供水系统的供水保证率，保障了供水安全。

Description

一种多水源多目标综合运用的城市原水调度方案编制方法
技术领域
本发明涉及水资源管理技术领域，尤其涉及一种多水源多目标综合运用的城市原水调度方案编制方法。
背景技术
城市的原水调度方案编制工作是城市水资源调配宏观调控的一项重要工作。以往的城市原水调度在编制计划时仅考虑各水厂的供需平衡指标，缺乏了对各水源综合调配的最优化管理理念。随着城市集群的逐步扩张，城市功能的逐步丰富，城市各项行业对于供水保证率的需求逐步上升，而城市本地水资源难以满足相应的需求，外调水通过外调水工程被逐步引入城市供水体系，因此城市也形成了多水源供水的复杂供水体系，而现阶段城市原水调度方法对于多水源带来的高维度调控问题存在一些技术上的不足之处，在外调水合理充分利用方面效果一般，难以发挥多水源联合调度的特征优势，对于本地水也没有均衡合理利用，并且很多经验性的公式和调算过程缺乏对于水厂配水方案总体优化的宏观考量，亟待一种方法进一步研究和探求考虑多水源综合利用的城市的原水调度方案编制方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多水源多目标综合运用的城市原水调度方案编制方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种多水源多目标综合运用的城市原水调度方案编制方法，包括如下步骤，
S1、对城市多水源供水系统进行概化，并对概化后的虚拟供水线路进行约束处理，以构建考虑各水厂供需平衡并兼顾多水源合理利用的城市原水调度方案编制模型；
S2、为步骤S1中构建的城市原水调度方案编制模型设定目标函数和约束条件，并基于设定的各个目标函数的优先级排序，在约束条件下，利用逐步寻优算法的多目标优化算法对城市原水调度方案编制模型的各个目标函数进行逐步寻优，获取最优的城市原水调度方案。
优选的，对城市多水源供水系统进行概化具体包括如下内容，
S11、水源概化；将水源概化为三类，分别为，
水库水源；所述水库水源的属性包括水库名称、水库特征和水库平均逐月径流量；
外调水水源；所述外调水水源的属性包括外调水名称和外调水逐月径流量；
地下水水源；所述地下水水源的属性包括地下水名称和地下水逐月可开采水量；
S12、水厂概化；对水厂进行概化，水厂的属性包括水厂名称和水厂逐月用水需求量；
S13、虚拟供水线路概化；将供水线路虚拟化，对各个水源可供水的所有水厂均建立一对一的虚拟线路；所述虚拟线路的属性包括虚拟供水线路名称、虚拟供水线路中受水长名称和虚拟供水线路中供水水源名称。
优选的，对概化后的虚拟供水线路进行约束处理有两种方式，分别为，
全虚拟管线；若某水源到两个不同的水厂之间的虚拟供水线路需要通过相同若干城市综合管道直至送至相应水厂，则这两条虚拟供水线路需满足途径公共管线的供水能力；
半虚拟管线；若某水源到某水厂的虚拟供水线路与实际供水线路对应，有实际供水能力限制，则该虚拟供水线路需满足此供水能力；
所述全虚拟管线和所述半虚拟管线可以组合交叉，组合交叉后两者的供水能力之和需要小于公共管道的供水能力。
优选的，为城市原水调度方案编制模型设定的目标函数具体为，
以水厂端缺水量最小为首要目标，目标函数为，
Figure RE-GDA0003247667590000021
其中，L表示水厂端缺水量；Si,t表示第i个水厂t时段的需水量；Di,t表示第i 个水厂t时段的实际供水量；
以外调水供水量最大为水源合理利用目标，目标函数为，
Figure RE-GDA0003247667590000031
其中RW表示外调水向水厂的总供水量；
Figure RE-GDA0003247667590000032
表示外调水向第i个水厂的实际供水量；
以减少本地地表水供水量为目标，目标函数为，
Figure RE-GDA0003247667590000033
其中，Vx,t表示本地第x个水库t时段水库蓄水量；Vx表示本地第x个水库的最大蓄水量；
以减小本地地下水供水量为目标，目标函数为，
Figure RE-GDA0003247667590000034
其中UW表示本地地下水向水厂的总供水量；
Figure RE-GDA0003247667590000035
表示本地地下水向第i个水厂的实际供水量。
优选的，各个目标函数的优先级排序由先到后依次为，水厂端缺水量最小、外调水供水量最大、减少本地地表水供水量、减小本地地下水供水量。
优选的，为城市原水调度方案编制模型设定的约束条件具体为，
水厂端供用水平衡；在水厂端供用水分配时必须保证水厂的需水量得到满足，同时必须保证供需平衡，表达公式为，
Figure RE-GDA0003247667590000036
其中，
Figure RE-GDA0003247667590000037
表示第j个水源在t时段的总可调配来水量；
Figure RE-GDA0003247667590000038
表示第j个水源在t 时段对第i个水厂的供水量；
水厂引水线路约束；各水源来水根据各部门各年度用水计划制定，在将各来水水量分配至各管线直至水厂端的过程中，水源端各时段来水供水量需保持供水小于或等于来水量，表达公式为，
Figure RE-GDA0003247667590000039
其中，
Figure RE-GDA00032476675900000310
表示第i个水厂在t时段的第j个水源供水线路的实际供水量；
Figure RE-GDA00032476675900000311
表示第i个水厂在t时段的第j个水源供水线路的供水能力；
公用管道供水能力约束，表达公式为，
Figure RE-GDA0003247667590000041
其中，
Figure RE-GDA0003247667590000042
表示在t时段的第m个公用管道的供水能力；
Figure RE-GDA0003247667590000043
表示在t时段途经第m个公用管道第n项供水线路的供水量，n＝1,2,3,…,N。
本发明的有益效果是：1、针对传统满足水厂供水需求方法求取城市原水调度方案，忽略了工程供水能力、外调水充分合理利用，本地水地表水均衡合理利用、本地地下水减少利用的问题，提出了考虑多水源供水的城市原水调度方案编制模型，模型综合实施优先外调水利用、均衡本地地表水利用，减少本地地下水压采，充分合理的利用多水源的城市供水体系。2、所提出的城市虚拟供水管线及约束方法在符合实际情况约束的条件下，简化了模型输入，且更加灵活多变，易于修改增删。3、提高了城市供水系统的供水保证率，保障了供水安全。
附图说明
图1是本发明实施例中方法的原理流程图；
图2是本发明实施例中概化后的北京市市级水厂供水网络拓扑图；
图3是本发明实施例中水厂端逐月供水结果示意图；
图4是本发明实施例中水源端逐月供水结果示意图；
图5是本发明实施例中水厂分水源逐月供水结果示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
如图1所示，本实施例中，提供了一种多水源多目标综合运用的城市原水调度方案编制方法，包括如下步骤，
S1、对城市多水源供水系统进行概化，并对概化后的虚拟供水线路进行约束处理，以构建考虑各水厂供需平衡并兼顾多水源合理利用的城市原水调度方案编制模型；
S2、为步骤S1中构建的城市原水调度方案编制模型设定目标函数和约束条件，并基于设定的各个目标函数的优先级排序，在约束条件下，利用逐步寻优算法的多目标优化算法对城市原水调度方案编制模型的各个目标函数进行逐步寻优，获取最优的城市原水调度方案。
本实施例中，城市原水调度方案编制方法构建城市原水调度方案编制模型，模型充分考虑各水厂供需平衡并兼顾多水源合理利用，提出了基于逐步优化算法的多目标寻优策略，实现模型的高效求解，最终获取满足各水厂供需平衡并兼顾多水源合理利用的最优的城市原水调度方案。
本实施例中，对城市多水源供水系统进行概化具体包括如下内容，
(1)水源概化；将水源概化为三类，分别为，
水库水源；所述水库水源的属性包括水库名称、水库特征和水库平均逐月径流量；
外调水水源；所述外调水水源的属性包括外调水名称和外调水逐月径流量；
地下水水源；所述地下水水源的属性包括地下水名称和地下水逐月可开采水量；
(2)水厂概化；对水厂进行概化，水厂的属性包括水厂名称和水厂逐月用水需求量；
(3)虚拟供水线路概化；将供水线路虚拟化，对各个水源可供水的所有水厂均建立一对一的虚拟线路，例如水源A可供给水厂1、水厂3、水厂4，则建立 A→水厂1、A→水厂3、A→水厂4的虚拟供水线路。所述虚拟线路的属性包括虚拟供水线路名称、虚拟供水线路中受水长名称和虚拟供水线路中供水水源名称。
传统的水厂供水约束处理为一段管线对应一个最大供水能力，以此作为模型的约束条件，增加了问题的维度，难以保证收敛速度的同时还兼顾收敛精度。因此本实施例中，提出一种水厂供水虚拟管线约束处理方式，包括全虚拟管线和半虚拟管线。
全虚拟管线；若某水源到两个不同的水厂之间的虚拟供水线路需要通过相同若干城市综合管道直至送至相应水厂，则这两条虚拟供水线路需满足途径公共管线的供水能力；例如，若A→水厂1、A→水厂3管线需通过相同若干城市综合管道直至送水至水厂，则这两条虚拟供水线路需满足途径公共管线供水能力；
半虚拟管线；若某水源到某水厂的虚拟供水线路与实际供水线路对应，有实际供水能力限制，则该虚拟供水线路需满足此供水能力；例如，若A→水厂4与实际供水线路对应，有实际供水能力限制，则该虚拟供水线路需满足此供水能力；
所述全虚拟管线和所述半虚拟管线可以组合交叉，组合交叉后两者的供水能力之和需要小于公共管道的供水能力。
本实施例中，为城市原水调度方案编制模型设定的目标函数具体为，
以水厂端缺水量最小为首要目标，目标函数为，
Figure RE-GDA0003247667590000061
其中，L表示水厂端缺水量，单位为万立方米；Si,t表示第i个水厂t时段的需水量，单位为万立方米；Di,t表示第i个水厂t时段的实际供水量，单位为万立方米；
以外调水供水量最大为水源合理利用目标，目标函数为，
Figure RE-GDA0003247667590000062
其中RW表示外调水向水厂的总供水量，单位为万立方米；
Figure RE-GDA0003247667590000063
表示外调水向第i个水厂的实际供水量，单位为万立方米；
以减少本地地表水供水量为目标，目标函数为，
Figure RE-GDA0003247667590000064
其中，Vx,t表示本地第x个水库t时段水库蓄水量，单位为万立方米；Vx表示本地第x个水库的最大蓄水量，单位为万立方米；
以减小本地地下水供水量为目标，目标函数为，
Figure RE-GDA0003247667590000071
其中UW表示本地地下水向水厂的总供水量，单位为万立方米；
Figure RE-GDA0003247667590000072
表示本地地下水向第i个水厂的实际供水量，单位为万立方米。
传统的城市原水调度方案编制模型一般仅考虑水厂端的水量平衡约束，本实施例中的城市原水调度方案编制模型除了水厂端的水量平衡约束之外，还需要考虑水厂引水线路约束和公用管网的供水能力约束，各约束具体如下：
水厂端供用水平衡；在水厂端供用水分配时必须保证水厂的需水量得到满足，同时必须保证供需平衡，表达公式为，
Figure RE-GDA0003247667590000073
其中，
Figure RE-GDA0003247667590000074
表示第j个水源在t时段的总可调配来水量；
Figure RE-GDA0003247667590000075
表示第j个水源在t 时段对第i个水厂的供水量；
水厂引水线路约束；各水源来水根据各部门各年度用水计划制定，在将各来水水量分配至各管线直至水厂端的过程中，水源端各时段来水供水量需保持供水小于或等于来水量的情况，因此在决策过程中需要考虑这方面的因素，表达公式为，
Figure RE-GDA0003247667590000076
其中，
Figure RE-GDA0003247667590000077
表示第i个水厂在t时段的第j个水源供水线路的实际供水量；
Figure RE-GDA0003247667590000078
表示第i个水厂在t时段的第j个水源供水线路的供水能力；
公用管道供水能力约束，表达公式为，
Figure RE-GDA0003247667590000079
其中，
Figure RE-GDA00032476675900000710
表示在t时段的第m个公用管道的供水能力；
Figure RE-GDA00032476675900000711
表示在t时段途经第m个公用管道第n项供水线路的供水量，n＝1,2,3,…,N。
本实施例中，基于逐步寻优算法(Progessive optimality algorithem,简称POA)的做目标优化算法，根据设定的优化目标优先级逐步寻优。具体为根据目标函数的优先级排序，针对每个目标函数分别运用单目标优化算法实现多目标优化。
各个目标函数的优先级排序由先到后依次为，水厂端缺水量最小、外调水供水量最大、减少本地地表水供水量、减小本地地下水供水量。也就是说，四个目标函数的优先级排序具体为，以水厂端缺水量最小为首要目标，其次为外调水供水量最大，再者是减少本地地表水供水量，最后是减少本地地下水供水量。按照此先后顺序，针对每个目标函数分别运用单目标优化算法实现多目标优化，最终获取最优的城市原水调度方案。
实施例二
如图2至图5所示，本实施例中，以北京市自来水集团供水系统为例，按照本发明的办法，编制7个水源、12个水厂的年度调水计划，相关水源数据如表1所示，水厂数据如表2所示。概化后的北京市市级水厂供水网络拓扑图如图2所示。
表1水源信息
Figure RE-GDA0003247667590000081
表2水厂信息
Figure RE-GDA0003247667590000082
为验证本发明所提方法编制城市原水调度方案的优越性，将本发明所提方法 (记作：X)与传统方法所得结果(如2020年北京市供用水计划及调配方案(记作：Y))进行了比较。相关结果如图3、图4和图5所示。
由图3至图5可以看出，由X得到的多目标优化解与Y的有较大出入，X的本地水用水量急剧减小；X的密云水库、官厅水库的用水较Y大幅减少，X的外调水利用完全，达到了最大利用率。说明本发明所提方法编制的城市原水调度计划方案较传统的方法具有优越性，对于水资源最大利用方面的改进效果较为明显。
通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：
本发明提供了一种多水源多目标综合运用的城市原水调度方案编制方法，该方法针对传统满足水厂供水需求方法求取城市原水调度方案，忽略了工程供水能力、外调水充分合理利用，本地水地表水均衡合理利用、本地地下水减少利用的问题，提出了考虑多水源供水的城市原水调度方案编制模型，模型综合实施优先外调水利用、均衡本地地表水利用，减少本地地下水压采，充分合理的利用多水源的城市供水体系。该方法所提出的城市虚拟供水管线及约束方法在符合实际情况约束的条件下，简化了模型输入，且更加灵活多变，易于修改增删。该方法提高了城市供水系统的供水保证率，保障了供水安全。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种多水源多目标综合运用的城市原水调度方案编制方法，其特征在于：包括如下步骤，
S1、对城市多水源供水系统进行概化，并对概化后的虚拟供水线路进行约束处理，以构建考虑各水厂供需平衡并兼顾多水源合理利用的城市原水调度方案编制模型；
S2、为步骤S1中构建的城市原水调度方案编制模型设定目标函数和约束条件，并基于设定的各个目标函数的优先级排序，在约束条件下，利用逐步寻优算法的多目标优化算法对城市原水调度方案编制模型的各个目标函数进行逐步寻优，获取最优的城市原水调度方案；
对概化后的虚拟供水线路进行约束处理有两种方式，分别为，
全虚拟管线；若某水源到两个不同的水厂之间的虚拟供水线路需要通过相同若干城市综合管道直至送至相应水厂，则这两条虚拟供水线路需满足途径公共管线的供水能力；
半虚拟管线；若某水源到某水厂的虚拟供水线路与实际供水线路对应，有实际供水能力限制，则该虚拟供水线路需满足此供水能力；
所述全虚拟管线和所述半虚拟管线可以组合交叉，组合交叉后两者的供水能力之和需要小于公共管道的供水能力；
为城市原水调度方案编制模型设定的目标函数具体为，
以水厂端缺水量最小为目标，目标函数为，
Figure FDA0003461812060000011
其中，L表示水厂端缺水量；Si,t表示第i个水厂t时段的需水量；Di,t表示第i个水厂t时段的实际供水量；
以外调水供水量最大为水源合理利用目标，目标函数为，
Figure FDA0003461812060000012
其中RW表示外调水向水厂的总供水量；
Figure FDA0003461812060000013
表示外调水向第i个水厂的实际供水量；
以减少本地地表水供水量为目标，目标函数为，
Figure FDA0003461812060000021
其中，Vx,t表示本地第x个水库t时段水库蓄水量；Vx表示本地第x个水库的最大蓄水量；
以减小本地地下水供水量为目标，目标函数为，
Figure FDA0003461812060000022
其中UW表示本地地下水向水厂的总供水量；
Figure FDA0003461812060000023
表示本地地下水向第i个水厂的实际供水量；
各个目标函数的优先级排序由先到后依次为，水厂端缺水量最小、外调水供水量最大、减少本地地表水供水量、减小本地地下水供水量。
2.根据权利要求1所述的多水源多目标综合运用的城市原水调度方案编制方法，其特征在于：对城市多水源供水系统进行概化具体包括如下内容，
S11、水源概化；将水源概化为三类，分别为，
水库水源；所述水库水源的属性包括水库名称、水库特征和水库平均逐月径流量；
外调水水源；所述外调水水源的属性包括外调水名称和外调水逐月径流量；
地下水水源；所述地下水水源的属性包括地下水名称和地下水逐月可开采水量；
S12、水厂概化；对水厂进行概化，水厂的属性包括水厂名称和水厂逐月用水需求量；
S13、虚拟供水线路概化；将供水线路虚拟化，对各个水源可供水的所有水厂均建立一对一的虚拟线路；所述虚拟线路的属性包括虚拟供水线路名称、虚拟供水线路中受水长名称和虚拟供水线路中供水水源名称。
3.根据权利要求1所述的多水源多目标综合运用的城市原水调度方案编制方法，其特征在于：为城市原水调度方案编制模型设定的约束条件具体为，
水厂端供用水平衡；在水厂端供用水分配时必须保证水厂的需水量得到满足，同时必须保证供需平衡，表达公式为，
Figure FDA0003461812060000031
其中，
Figure FDA0003461812060000032
表示第j个水源在t时段的总可调配来水量；
Figure FDA0003461812060000033
表示第j个水源在t时段对第i个水厂的供水量；
水厂引水线路约束；各水源来水根据各部门各年度用水计划制定，在将各来水水量分配至各管线直至水厂端的过程中，水源端各时段来水供水量需保持供水小于或等于来水量，表达公式为，
Figure FDA0003461812060000034
其中，
Figure FDA0003461812060000035
表示第i个水厂在t时段的第j个水源供水线路的实际供水量；
Figure FDA0003461812060000036
表示第i个水厂在t时段的第j个水源供水线路的供水能力；
公用管道供水能力约束，表达公式为，
Figure FDA0003461812060000037
其中，
Figure FDA0003461812060000038
表示在t时段的第m个公用管道的供水能力；
Figure FDA0003461812060000039
表示在t时段途经第m个公用管道第n项供水线路的供水量，n＝1,2,3,…,N。
CN202110849548.3A 2021-07-27 2021-07-27 一种多水源多目标综合运用的城市原水调度方案编制方法 Active CN113591257B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110849548.3A CN113591257B (zh) 2021-07-27 2021-07-27 一种多水源多目标综合运用的城市原水调度方案编制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110849548.3A CN113591257B (zh) 2021-07-27 2021-07-27 一种多水源多目标综合运用的城市原水调度方案编制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113591257A CN113591257A (zh) 2021-11-02
CN113591257B true CN113591257B (zh) 2022-04-08

Family

ID=78250310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110849548.3A Active CN113591257B (zh) 2021-07-27 2021-07-27 一种多水源多目标综合运用的城市原水调度方案编制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113591257B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115271453B (zh) * 2022-07-29 2023-06-16 中国水利水电科学研究院 一种城市原水供水调配路径识别方法、系统及可存储介质

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2019100336A4 (en) * 2019-04-02 2019-05-09 Expert 365 Pty Ltd A method for on-line detection of nitrogen, phosphorous and potassium in compost during bio-digestive process

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9576081B2 (en) * 2013-05-30 2017-02-21 International Business Machines Corporation Pressurized water distribution network management
CN106600025B (zh) * 2016-10-10 2021-01-08 昆明市环境科学研究院(昆明环境工程技术研究中心、昆明低碳城市发展研究中心、昆明市环境污染损害鉴定评估中心） 基于多目标混合遗传算法的多层次城市污水再生回用配置数据动态处理方法
CN109685685B (zh) * 2018-12-28 2020-09-01 中国水利水电科学研究院 一种基于宏观配置方案的水资源多目标均衡调度方法
CN112633578B (zh) * 2020-12-24 2024-06-21 国电电力发展股份有限公司和禹水电开发公司 一种引调水工程影响下梯级水库群优化调度方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2019100336A4 (en) * 2019-04-02 2019-05-09 Expert 365 Pty Ltd A method for on-line detection of nitrogen, phosphorous and potassium in compost during bio-digestive process

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J.S. Sunil ; Manasa Sai K. ; Raja Vara Prasad ; Hrishikesh Venkatar."Advisory Framework to Interconnect Distributed Water Bodies Targeting Agriculture Farms".《IEEE》.2020, *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113591257A (zh) 2021-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11690333B2 (en) System and method for optimal allocation of agricultural water based on water consumption control
CN111724003B (zh) 一种基于“分区-分级”理论的复杂水资源系统优化配置方法
Wang et al. Power generation scheduling for multi-area hydro-thermal systems with tie line constraints, cascaded reservoirs and uncertain data
CN105913146B (zh) 南方湿润地区的水资源优化配置系统
CN110633849B (zh) 一种基于启发式大系统分解协调思想的水资源配置方法
CN113591257B (zh) 一种多水源多目标综合运用的城市原水调度方案编制方法
CN113449993B (zh) 一种城市水源供水调度方法
CN103439926A (zh) 一种钢铁企业煤气优化调度装置
CN115271453B (zh) 一种城市原水供水调配路径识别方法、系统及可存储介质
CN111915065A (zh) 一种河流枯水期多目标动态水资源优化配置系统及方法
Fan et al. A model coupling water resource allocation and canal optimization for water distribution
CN113706057A (zh) 一种多水源多用水户供水网络的水资源配置方法
CN109980640A (zh) 基于多智能体协同优化的配网线变关系识别方法
Gong et al. Energy-efficient flexible job shop scheduling problem considering discrete operation sequence flexibility
Mehrez et al. Optimal operation of a multisource and multiquality regional water system
CN109359830A (zh) 一种水电站电力交易计划电量分解方法
CN111080019B (zh) 一种淮河河道湖泊水资源联合优化调度系统及方法
Baumann et al. Surrogate models in bidirectional optimization of coupled microgrids
CN109783189A (zh) 一种静态工作流调度方法与装置
CN112365126B (zh) 应用于含在线调蓄水库的大型引调水工程调度方法
CN104047257A (zh) 一种面向环境保护的单一供水水库的生态库容确定方法
Balekelayi et al. Optimization of water distribution system operation with multiple tanks and pumps: Application for Asmara, Eritrea’s water supply system
Gao et al. Leakage control of multi-source water distribution system by network partition and optimal pump schedule in China
CN114707716B (zh) 一种带有中转油库的成品油管网调度优化方法和系统
Chai Modeling Resource-Constrained Project Scheduling Problem and its Solution by Genetic Algorithm.

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant