《跨流域調水泵站（群）運行系統最佳化理論與方法研究》是依託揚州大學，由程吉林擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：跨流域調水泵站（群）運行系統最佳化理論與方法研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：程吉林
- 依託單位：揚州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由於全球能源、水資源日益稀缺，跨流域調水泵站（群）運行系統最佳化已成為相關學科關注的熱點。目前，國內外關於跨流域調水系統最佳化理論與方法的研究主要集中在水資源最佳化配置、水生態環境等方面，也有不少學者對跨流域調水泵站（群）的運行系統最佳化方法開展了研究，但在構建各類最佳化模型時均作了大量簡化。課題組擬在總結前人工作的基礎上，採用複雜系統最佳化理論，開展跨流域調水泵站（群）運行系統最佳化理論與方法研究。擬通過國家南水北調東線工程江蘇段的部分典型泵站（群）最佳化運行分析，提出一整套適用於一般跨流域調水泵站（群）的單機組、站內、站群運行最佳化數學模型與求解方法，豐富和發展跨流域調水泵站（群）運行複雜系統最佳化理論，為此類系統的最佳化調度決策支持系統開發提供技術支撐。開展該項目的研究，對我國2萬多座大中型泵站的最佳化運行具有巨大的潛在經濟價值。
結題摘要
以南水北調東線工程江蘇境內典型泵站為例，開展了單機組、泵站多機組、並聯站群、梯級站群最佳化運行數學模型及其求解方法研究。為南水北調東線大型泵站(群)的改造和最佳化運行提供理論依據；同時，可豐富和發展跨流域調水泵機組的最佳化運行理論。 （1）首次系統提出了泵站單機組、多機組、並聯泵站（群）、梯級泵站（群）最佳化運行模型及求解等一整套最佳化理論方法。 ① 針對單機組葉片全調節、變頻變速、葉片全調節與變頻變速組合日最佳化運行模型，提出了一整套單機組最佳化運行的動態規劃、試驗選優方法。 ② 提出了泵站同型號、不同型號多機組葉片全調節（或變頻變速）最佳化運行的試驗-線性整數規劃、分解-動態規劃聚合等最佳化方法。 ③ 提出了泵站多機組葉片全調節與變頻變速組合最佳化運行下基於動態規劃逐次逼近的大系統分解-動態規劃聚合方法。 ④ 提出了並聯泵站（群）日最佳化運行的大系統分解-動態規劃聚合、大系統二級分解-動態規劃聚合等最佳化方法。 ⑤ 針對梯級泵站（群），採用並聯泵站（群）最佳化運行模型與級間輸水渠道一維非恆定流模擬相結合，提出了上下梯級泵站提水揚程與泵站運行的綜合最佳化方法。 （2）首次獲得了在南水北調東線工程源頭泵站揚程變幅範圍內，從能耗分析角度，葉片全調節最佳化方式與變頻變速最佳化方式的適用範圍。 （3）針對受潮汐影響的泵站，考慮峰谷電價，開展了最優開機時刻研究，獲得了月內每日最優開機時刻的分布規律。 （4）選取典型泵站，獲得不同日均揚程、不同提水負荷下江都四站、淮安四站、淮陰三站、江都一站~江都四站並聯站群、淮安一、二、四站並聯站群、淮陰一、三站並聯站群的一系列日最佳化運行方案。 （5）發表學術論文16篇，其中EI收錄11篇；完成博士論文3篇。
