一种梯级泵站引调水工程调度方案编制方法技术

本发明专利技术提供了一种梯级泵站引调水工程调度方案编制方法

【技术实现步骤摘要】
一种梯级泵站引调水工程调度方案编制方法、介质及系统


[0001]本专利技术属于引调水工程
，具体而言，涉及一种梯级泵站引调水工程调度方案编制方法
、
介质及系统
。

技术介绍

[0002]梯级抽水站采用了多级泵站层层抽水的方式
,
可以有效利用地形落差进行水量输送
。
但是
,
如何对复杂的梯级泵站系统进行科学调度
,
制定出经济合理的调水方案
,
提高调水效率
,
则需要采用专门的调度方法
。
[0003]传统的梯级泵站调度主要依赖经验
,
调度人员根据经验对各泵站的启停与抽水量进行调整
。
这种方法有较强的主观性
,
无法进行全局的调度优化
,
也难以准确计算各泵站的最佳抽水量
。
为实现梯级泵站系统的合理高效调度
,
需要建立数学模型
,
采用现代优化算法求解调度方案
。
[0004]早期的数学模型主要采用线性规划建模
。
将每个泵站看成一个变量
,
抽水量作为变量值
,
目标函数设置为最小化抽水损耗
,
约束条件包括泵站间的水量平衡约束
、
泵站启停约束等
。
这种模型可以求得理论最优解
,
但计算复杂
,
难以应用到实际大小的梯级泵站系统
。
[0005]随着计算机技术的发展
,
各种启发式智能优化算法被广泛应用于该领域
。
如遗传算法
、
粒子群算法
、
模拟退火算法等
。
这些算法可以快速求得可行的良好解
,
但无法保证求得全局最优
。
综合考虑求解质量与算力消耗
,
采用合理的智能优化算法进行泵站调度已成为主流方案
。
[0006]但是
,
现有技术存在无法充分考虑泵站间的调度时的相互关系
,
导致求解的调度方案不够准确的技术问题
。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术提供一种梯级泵站引调水工程调度方案编制方法
、
介质及系统，能够解决现有技术存在无法充分考虑泵站间的调度时的相互关系
,
导致求解的调度方案不够准确的技术问题
。
[0008]本专利技术是这样实现的：
[0009]本专利技术的第一方面提供一种梯级泵站引调水工程调度方案编制方法，其中，包括以下步骤：
[0010]S10、
根据收集的引调水工程数据建立引调水拓扑图，其中，所述引调水拓扑图上的节点表示梯级泵站，边表示河道，所述节点初始值为0，表示对应的梯级泵站不运作，所述节点的值表示对应的梯级泵站的抽水率，所述节点的最大值为对应的梯级泵站全功率开启时的抽水率；所述边的数值表示不开启梯级泵站时从所述边的入水节点向目的出水的水流速；
[0011]S20、
在引调水拓扑图中，标记多个初始节点和目的节点，所述初始节点表示需要
调水的河道中存的梯级泵站，所述目的节点表示需要调水的最后一个梯级泵站；
[0012]S30、
获取需要待调水量，将所述待调水量作为目的节点的目标接受量，所述目标接收量为根据待调水量设置
M
个小球，每个小球代表预定体积的水，所述
M
个小球的总体积等于待调水量；
[0013]S40、
利用逆向路由算法，确定多个需要调水的节点，以及节点需要的抽水量；
[0014]S50、
根据每个节点的最大值，利用正向路由算法，优化已确定的多个需要调水的节点的抽水量；
[0015]S60、
将优化后的多个需要调水的节点的及其抽水量作为调度方案输出给负责人员
。
[0016]在上述技术方案的基础上，本专利技术的一种梯级泵站引调水工程调度方案编制方法还可以做如下改进
:
[0017]其中，所述预定体积为1立方米
。
[0018]其中，所述根据收集的引调水工程数据建立引调水拓扑图的步骤，具体包括：
[0019]根据引调水工程数据
,
建立调水拓扑图
,
节点表示梯级泵站
,
边表示河道；
[0020]定义用于表示梯级泵站的抽水率的节点状态向量；
[0021]利用节点状态向量建立边权重矩阵；
[0022]初始化所有节点的值为
0,
表示梯级泵站不运作
。
[0023]其中，所述在拓扑图中，标记多个初始节点和目的节点的步骤，具体包括：
[0024]定义初始节点向量和目的节点向量；
[0025]根据水量情况选择初始节点和目的节点
,
设置对应的初始节点向量和目的节点向量；
[0026]修改初始节点的状态值为其可抽水量；
[0027]在引调水拓扑图上标注出初始节点和目的节点
。
[0028]进一步的，所述获取需要待调水量，将所述待调水量作为目的节点的目标接受量，所述目标接收量为根据待调水量设置
M
个小球，每个小球代表预定体积的水，所述
M
个小球的总体积等于待调水量的步骤，具体包括：
[0029]获取引调水总需水量，单位为立方米；
[0030]将需水量转换为
M
个单位小球；
[0031]在拓扑图上的目的节点上标注目标接收量
M
；
[0032]M
表示目的节点需要接收的小球数
,
也就是水量
。
[0033]其中，所述逆向路由算法采用逆向路径转发算法
、
基于
Omega
网络的反向路由算法中的任一种
。
[0034]其中，所述根据每个节点的最大值，利用正向路由算法，优化已确定的多个需要调水的节点的抽水量的步骤中，所述正向路由算法用于从初始节点开始
,
沿着调水路径正向遍历每个节点
,
在保证下一级节点水量需求的前提下
,
最大化当前节点的抽水量
。
[0035]其中，所述将优化后的多个需要调水的节点的及其抽水量作为调度方案输出给负责人员的输出方式为表格输出
。
[0036]本专利技术的第二方面提供一种计算机可读存储介质，其中，所述存储介质中存储有程序指令，所述程序指令运行时，用于实现上述的一种梯级泵站引调水工程调度方案编制
方法
。
[0037]本专利技术的第三方面提供一种梯级泵站引调水工程调度方案编制系统，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种梯级泵站引调水工程调度方案编制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10、
根据收集的引调水工程数据建立引调水拓扑图，其中，所述引调水拓扑图上的节点表示梯级泵站，边表示河道，所述节点初始值为0，表示对应的梯级泵站不运作，所述节点的值表示对应的梯级泵站的抽水率，所述节点的最大值为对应的梯级泵站全功率开启时的抽水率；所述边的数值表示不开启梯级泵站时从所述边的入水节点向目的出水的水流速；
S20、
在引调水拓扑图中，标记多个初始节点和目的节点，所述初始节点表示需要调水的河道中存的梯级泵站，所述目的节点表示需要调水的最后一个梯级泵站；
S30、
获取需要待调水量，将所述待调水量作为目的节点的目标接受量，所述目标接收量为根据待调水量设置
M
个小球，每个小球代表预定体积的水，所述
M
个小球的总体积等于待调水量；
S40、
利用逆向路由算法，确定多个需要调水的节点，以及节点需要的抽水量；
S50、
根据每个节点的最大值，利用正向路由算法，优化已确定的多个需要调水的节点的抽水量；
S60、
将优化后的多个需要调水的节点的及其抽水量作为调度方案输出给负责人员
。2.
根据权利要求1所述的一种梯级泵站引调水工程调度方案编制方法，其特征在于，所述预定体积为1立方米
。3.
根据权利要求1所述的一种梯级泵站引调水工程调度方案编制方法，其特征在于，所述根据收集的引调水工程数据建立引调水拓扑图的步骤，具体包括：根据引调水工程数据
,
建立调水拓扑图
,
节点表示梯级泵站
,
边表示河道；定义用于表示梯级泵站的抽水率的节点状态向量；利用节点状态向量建立边权重矩阵；初始化所有节点的值为
0,
表示梯级泵站不运作
。4.
根据权利要求1所述的一种梯级泵站引调水工程调度方案编制方法，其特征在于，所述在拓扑图中，标记多个初始节点和目的节点的步骤，具体包括：定义初始节点向量和目的节点向量；根据水量...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜涛，陈健，吴敬召，王瑞山，李东亮，
申请(专利权)人：中国建筑第八工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：