[发明专利]一种基于调度设计联合优化的给水管网优化方法

权利要求书

1.一种基于调度设计联合优化的给水管网优化方法，其特征在于，包括 以下步骤：

步骤1，采集管网基本参数和确定优化计算参数；

步骤2，根据管网基本参数和优化计算参数，通过优化算法生成一组各水 源流量Q_R1，Q_R2，…Q_RS；

步骤3，根据管网基本参数和优化计算参数，通过优化算法生成一组管道 直径组合D₁，D₂，…D_P；

步骤4，基于最高时工况下进行水力计算，获得各水源压力；

步骤5，每一管道在其直径下根据与之相对应的水源流量和水源压力对其 在各工况下进行水力计算，获得每一管道的节点压力；

步骤6，判断每一管道的节点压力是否全部满足最小允许水头，若判断为 是，则进入步骤7，若判断为不是，则返回步骤3；

步骤7，计算管网总费用W；，根据以下公式进行计算：

目标函数：W(D₁,D₂,D₃…D_P；Q_R1,Q_R2,…Q_RS)

约束条件：

s.t.Σi=SkN(±qi)+Qj=0Σi=SkrSQRi=QDzHFi-HTi=hihi=Sliqi2Hj,s≥Hj,sminqi≥qminiDi>0]]>

式中：D_i为第i根管段的管径；Q_Ri为第i个水源点的供水水量；P为管 网中管道个数；S为供水水源个数；W为以管网管径和水源供水水量为变量的 管网总费用；q_i为与节点j直接连接的第i根管段的流量；Q_j为节点j的节 点流量；S_k为与节点i直接连接的管段集合；S_ks为供水水源集合；N为管网中 节点个数；H_Fi为管段i的上端节点水头；H_Ti为管段i的下端节点水头；h_i为 管段i的压降；S为管的摩阻系数；l_i为第i管段长度；H_j,s为各工况节点j 的服务水头；为各工况节点j的最小允许水头；q_mini为第i根管段最小设 计流量；

步骤8，判断是否计算完成全部的管网总费用，若判断为是，则进入步骤 9，若判断为不是，则返回步骤3；

步骤9，对获得的所有管网总费用进行排序，获得总费用最低的一组管网 直径即为该水源流量组合下的最优管径结果；

步骤10，判断是否满足依照步骤1所选择的优化算法的退出准则，若判 断为是，则进入步骤11，若判断为不是，则返回步骤2；

步骤11，对获得的所有管网总费用进行排序，获得总费用最低的一组管 道直径组合和一组水源流量和压力组合即为该供水系统的最优结果。