城市供水系统优化调度的可行性方案研究.pdfVIP

维普资讯 城市供水系统优化调度的可行性方案研究 上海市供水调度监测 中心 孟明群 摘 要 研究了建立供水系统调度专家分析决策系统的必要性和可行性，并在管网水力 宏观模型的基础上建立 了优化调度数学模型。分析了测压点压力与泵房出水压力和流量之间 的相对变化影响关系。最终以降低运行费用为 目标，给出了整个供水调度过程 中的方案优化 选择。 关键词 ：供水系统 优化调度 可行性研究 数学模型 导和指挥生产。 l概述 由于宏观模型比微观模型计算速度要快很 现行的管网模型系统都可 以实现快速 的管 多，非常适合实时在线的决策控制要求，因此，对 网平差运算功能 ．也完全可以实现与 GIS和 以建立供水系统专家分析决策系统主要 目标的管 SCADA系统的实时无缝连接 ：GIS系统为管网模 网水力模型就应选择宏观模型为主。 观一啦跳， 型提供 了静态的、准确的管线属性参数及管线网 2系统的基本计算公式 络的拓扑结构．而 SCADA系统不仅为管网模型 提供 了实时动态的测压和测流数据来确定管网 在管网上均匀放置一定数 目的测压点．则供水 的运行状态并校核管网模型．而且 SCADA系统 点的压力、流量与测压点压力存在以下微分关系： 所具有的历史数据库也同时存有大量的水泵和 水库的运行参数，为在管网模型系统基础上进一 步建立优化调度专家分析决策系统提供 了坚实 的技术基础 。 其 中：。——第 i个测压点压力； 目前国内外的大多数已开发的主流模型系统 QJ——第 个泵站流量； 一 般都没有在优化调度上有实际应用 ．主要原因 — — 第 个泵站出水压力； 是一方面 因为优化调度所涉及 的SCADA、GIS、 — — 常数 ，第 i个测压点对第 个泵站出水 WMS这 3个系统都必须相当完善而且有紧密的 压力的敏感系数： 相互连接 ，需要有机 的整合 ；另一方面，实施优化 6——常数，第 i个测压点对第 个泵站出水 调度对基础数据准确性和连续性要求都非常高。 流量的敏感系数； 供水系统优化调度 的主要 目标是：根据某一 n——流量指数 。一般取 1．75～2．0。 时刻的管网模型计算 。合理分配各水厂的出水压 则测压点的压力与泵站的流量、扬程有如下 力，决定各泵站的水泵运行状态 。在确保安全供 的宏观关系： 水、水质保证的前提下 ，供水系统的总运行费用 最低 。 hi=~i+∑agli+∑bQ (2) 而建立供水系统调度专家分析决策系统的主 其 中：p——二级泵站的个数；c厂一第 i个测压点 要 目标是：在实现上述供水系统优化调度的主要 的变化常量 。 目标基础上 ．根据气温变化和调度生产历史数据 宏观优化调度的数学模型可表达如下 ： 的分