《大型城市分散式供水管網系統的建模、分析與最佳化調度》是依託上海交通大學，由李少遠擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：大型城市分散式供水管網系統的建模、分析與最佳化調度
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：李少遠
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
城市供水系統是由水廠、泵站及地下管線組成的複雜網路系統，其調度是一個重要且複雜的過程。目前我國很多城市供水系統仍然以藉助於人工經驗方式的調度居多，難以實現供水安全性、可靠性與經濟性三方面的綜合最佳化。本項目針對網路信息模式下城市分散式供水管網的建模分析與最佳化調度，研究管網的結構拓撲與節點模型，建立分散式聯動特性的管網區域模型，通過測壓點與泵站操作變數關聯性分析，形成基於分散式系統多系統協同控制與多指標動態最佳化問題，通過調整管網壓力，控制有關水廠泵機的啟停，調控各水廠的供水量，使系統在保證供水質量的前提下，可靠高效地運行。本項目擬建立一類適用於特大城市供水管網的分散式網路物理模型和最佳化算法，研究和發展面向大規模城市供水系統的建模、控制和最佳化理論與技術，實現對其科學管理，滿足城市用水需求，及時處理突發事故，降低運行能耗，為構建安全、高效、節能的城市供水管理系統提供理論和技術支持，並進行套用驗證。
結題摘要
本項目針對網路信息模式下城市分散式供水管網的建模分析與最佳化調度開展研究。提出了基於多尺度分解的短期城市供水需求量與基於時差係數的短期城市原水需求量的預測方法，以及基於智慧型算法的需水量預測方法。從微觀節點水壓和巨觀水網節點分布出發進行供水管網的分區研究，提出了基於高頻信息相關度分析的子區域劃分和基於水源供水能力的多水源系統分區的分區算法，並提出了對城市供水管網的結構能控性分散式分析方法。在此基礎上，對城市供水管網進行了建模：建立了基於子區域劃分和關鍵節點的壓力傳遞模型；建立基於數據和EPANET RTX的城市供水管網實時模型；並對供水管網二次泵站建模最佳化，為最佳化設計和高效管理提供依據。在對城市供水管網最佳化與調度方面，提出了基於維納模型的城市供水網路關鍵節點壓力的分散式區間預測控制方法，原水供水系統的水廠液位系統的預測控制，以及水泵機組運行的最佳化算法。在城市供水管網運行狀態評估方面，提出了 模糊綜合評價方法和層次分析方法建立的供水管網多目標兩級評估體系，並研究了 針對DMA區管網異常事件診斷算法以及基於有關聯的局部觀測器的管網漏點檢測算法。最後以嚴橋支線七家水廠為對象，開發了需水量預測軟體。本項目建立了一類適用於特大城市供水管網的分散式網路物理模型和最佳化算法，發展了面向大規模城市供水系統的建模、控制和最佳化理論與技術，實現對其科學管理，滿足城市用水需求，及時處理突發事故，降低運行能耗，為構建安全、高效、節能的城市供水管理系統提供理論和技術支持，並嘗試進行套用驗證。
