法为遗传算法、蚂蚁算法、神经网络算法等中的一种；
[0036]步骤4,基于最高时工况下进行水力计算，获得各水源压力；
[0037] 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；
[0038] 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;
[0039] 步骤7,计算管网总费用W，根据以下公式进行计算：
[0040] 目标函数:W(Di，D2，D3...Dp;Qri，Qr2，···〇[?)
[0041 ]约束条件：
[0043]式中也为第i根管段的管径；
[0044] QRi为第i个水源点的供水水量；
[0045] P为管网中管道个数；
[0046] S为供水水源个数；
[0047] W为以管网管径和水源供水水量为变量的管网总费用；
[0048] qi*与节点j直接连接的第i根管段的流量；
[0049] Qj为节点j的节点流量；
[0050] Sk为与节点i直接连接的管段集合；
[0051 ] Sks为供水水源集合;N为管网中节点个数；
[0052] HFl为管段i的上端节点水头；
[0053] Ηπ为管段i的下端节点水头；
[0054] lu为管段i的压降；S为管的摩阻系数；
[0055] h为第i管段长度;Hp为各工况节点j的服务水头；
[0056] 为各工况节点j的最小允许水头；
[0057] qmini为第i根管段最小设计流量；
[0058]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;
[0059] 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；
[0060] 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，该优化算法的退 出准则为遗传算法的退出准则、蚂蚁算法的退出准则、神经网络算法的退出准则等中的一 种，例如，遗传算法中以满足遗传代数为退出准则，当计算达到遗传代数时退出；若判断为 是，则进入步骤11，若判断为不是，则返回步骤2;
[0061] 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。
[0062]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。
【主权项】
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W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化1， Qr2，· · · Qrs ; 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化， 〇2, ...Dp; 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W下公式进行计算： 目标函数:W化1 ,〇2 ,D3'''Dp;Qr1 ,Qr2 , ···〇[?) 约束条件：式中：Di为第i根管段的管径;Qri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W管网管径和水源供水水量为变量的管网总费用；qi为与节点j直接连 接的第i根管段的流量瓜为节点j的节点流量向为与节点i直接连接的管段集合;Sks为供 水水源集合;N为管网中节点个数;化1为管段i的上端节点水头;Ητι为管段i的下端节点水 头也为管段i的压降；S为管的摩阻系数;1功第堆段长度讯,S为各工况节点j的服务水头； 巧为各工况节点j的最小允许水头;qmini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。2. 如权利要求1所述的基于调度设计联合优化的给水管网优化方法，其特征在于，所述 管网基本参数包括管道拓扑结构、管道长度、管道摩阻系数、管网节点数W及管段数等。3. 如权利要求1所述的基于调度设计联合优化的给水管网优化方法，其特征在于，优化 计算参数根据优化算法不同选用不同的优化算法参数。4. 如权利要求1所述的基于调度设计联合优化的给水管网优化方法，其特征在于，所述 步骤2中的优化算法为遗传算法、妈蚁算法、神经网络算法等中的一种。5. 如权利要求1所述的基于调度设计联合优化的给水管网优化方法，其特征在于，所述 步骤3中的优化算法为遗传算法、妈蚁算法、神经网络算法等中的一种。6. 如权利要求1所述的基于调度设计联合优化的给水管网优化方法，其特征在于，所述 步骤10中的优化算法的退出准则为遗传算法的退出准则、妈蚁算法的退出准则、神经网络 算法的退出准则等中的一种。
【专利摘要】本发明公开了一种基于调度设计联合优化的给水管网优化方法，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，通过优化算法生成一组各水源流量；步骤3，通过优化算法生成一组管道直径组合；步骤4，基于最高时工况下进行水力计算各水源压力；步骤5，计算获得每一管道在各工况下的节点压力；步骤6，计算管网总费用；步骤7，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。本发明实现多水源供水系统水源供水水量、水压组合与管道直径组合的最优，其投资偿还期内建造及运行费用即总费用最低。
【IPC分类】G06Q50/06, G06Q10/04
【公开号】CN105550776
【申请号】CN201510951615
【发明人】袁文麒
【申请人】上海市水利工程设计研究院有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月16日