原水泵房优化调度策略研究与应用

摘要

随着峰谷电价政策的普遍施行，不同调度时段的电价差异较大。水厂应根据新的电价政策，充分利用清水池的调蓄容积，调整不同调度时段的用电策略，以达到降低运行成本，提高水厂经济效益的目的。 原水泵房优化调度的影响因素较为复杂，需要同时考虑到用水量预测、泵站工况及变化规律的定量描述，以及水泵的累计开停时间和开停转换次数等诸多方面的因素。调度过程主要包含三个基本步骤：调度时段用水量预测、供水工况模拟、调度决策。 在调度时段用水量预测方面，提出以水厂日常记录的日最高气温、日最低气温、天气阴晴量和工作性质作为主影响因素；通过用水量模式识别过程，识别出与预测日最相似的用水量模式，采用加权平均计算出预测日的基准用水量；采用实时反馈的用水量，从累计误差趋势和当前误差趋势对预测日基准用水量进行实时动态修正，实现了纵向数据和横向数据的有机结合，更能够反映用水量变化趋势。 在供水工况模拟方面，由于原水泵房出口水位恒定，水泵的静扬程由水源水位决定。根据实际运行数据拟合出各水泵组合的流量和千吨水电耗随水源水位的变化规律，简化了供水工况模拟过程。 在调度决策方面，以原水泵房运行费用最低，清水池水位最高和开泵方案切换次数最少为目标函数，建立了原水泵房优化调度的多目标模型。以原水泵房运行费用函数作为主目标函数，将清水池水位分段，利用清水池水位分段数和开泵方案的切换次数联合划分状态空间，运用动态规划方法，以郑州市柿园水厂原水泵房为例，对该模型进行了求解，并依次对峰谷电价、清水池水位分段数和清水池调蓄容积等三项参数进行灵敏度分析，计算结果表明采用多目标动态规划方法求解原水泵房优化调度问题是可行的。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1研究背景

1.2研究内容

1.3研究意义

第2章取水泵房调度研究现状

2.1调度时段用水量预测研究现状

2.1.1解释性预测方法

2.1.2历史数据挖掘方法

2.1.3小结

2.2泵房调度研究现状

2.2.1送水泵房水泵优化调度研究现状

2.2.2取水泵房水泵优化调度研究现状

2.2.3小结

第3章调度时段用水量预测

3.1概述

3.1.1主影响因素选择

3.1.2历史数据选择

3.1.3预测周期

3.1.4预测精度

3.2用水量模式识别

3.2.1用水量曲线相似性分析

3.2 2用水量模式识别

3.3调度时段用水量预测模型

3.3.1基准用水量计算

3.3.2调度时段用水量实时动态修正

3.4实例分析

3.4.1用水量模式识别

3.4.2调度时段用水量预测

3.5本章小结

第4章原水泵房优化调度策略研究

4.1概述

4.2原水泵房优化调度的数学模型

4.2.1目标函数

4.2.2约束条件

4.2.3数学模型

4.3模型求解

4.3.1清水池最优水位过程线的确定

4.3.2水泵优化组合方案的确定

4.3.3运用动态规划法求解泵站调度模型

4.4本章小结

第5章实例分析

5.1基础数据

5.2清水池理想水位过程线

5.3开泵方案的确定

5.4动态规划结果分析

5.5灵敏度分析

5.5.1峰谷电价

5.5.2清水池水位分段数

5.5.3清水池调蓄容积

5.6本章小结

第6章结论与建议

6.1结论

6.1.1调度时段用水量预测

6.1.2原水泵房优化凋度

6.2建议

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果