长渠道梯级供水泵站变频转速最优匹配

针对长渠道串接的梯级变频转速泵站,在采用明渠恒定流计算来确定站间水力约束的基础上,以满足供水任务下整个梯级系统的总能耗最小为准则,建立了确定各级站的最优扬程分配的动态规划模型.在动态规划的各状态点,采用非线性规划模型以求在给定泵站净扬程和流量条件下的站内各机组最优转速.针对数学模型,开发了数值求解程序.对实际工程变频调速梯级供水泵的计算表明,所建立的模型科学合理,计算方法快速有效,实现了站间变频转速最优匹配.     

微机在重力流排水管道系统优化设计中的应用

在对重力流污、雨水管道系统优化设计研究基础上,综合分析了排水管道系统的水力特点,在指定管段或管道埋深过大时设置提升泵房等工程中经常存在的问题。在给定数学模型基础上,编制了具有较宽应用范围的计算机程序,适用于重力流污水、雨水及污、雨水合流管道系统的优化设计问题。     

雨水管网管段流量调节池优化设计

雨水资源化是我国建立两型社会、缓解我国缺水现状所值得研究的一个重要方向,而在雨水管网中建立管段流量调节池是解决雨水利用、降低雨水管网造价必须解决的一个首要问题.通过对暴雨强度公式进行时程分配,并通过对地表产流、汇流以及雨水管网汇流的模拟演算,分析了雨水管网的流量过程,建立了雨水管网的流量过程线,并据此建立了雨水管网管段流量调节池的容积计算方法与优化思路,最终以雨水管网系统总造价为目标函数,对管段流量调节池的设置位置及容积计算进行了优化分析,给出了雨水管网管段流量调节池容积优化的计算过程与方法,并通过实例工程对其进行了验证,结果表明采用此方法设置管段流量调节池,经济效果明显.     

泵站优化运行研究及展望

随着泵站工程的不断发展,其优化运行也逐渐进入深层次的研究。对单级泵站及梯级泵站优化运行研究,用动态规划法、大系统动态规划法及大系统分解协调技术建立模型,较为全面的约束条件使得数学模型更为严谨。     

给水泵站调速改造方案的确定

对给水泵站调速改造方案确定进行了研究。根据系统工程最优化的观点,用动态经济的方法建立了以泵站年耗电费与调整设备年用之和为目标函数的水泵选型数学模型。通过求出调速前的泵站年费有和不同的调速方案的年费用,然后进行比较,确定调速改造方案可行性和最佳调速改造方案。在模型的求解过程中,还建立了泵站运行功率最小为目标函数的优化运行数学模型。考虑了流量,转速和扬程等各项约束条件,着重分析了有无调速泵两种情况的流量,轴功率和装置总效率的求法,最后借助计算机实现了整个模型的求解算法。     

城市水资源管理系统动态交互规划研究

针对不确定性条件下区域水资源管理系统的优化控制,建立了基于模糊可信度约束规划的动态交互规划模型.该模型以四种水资源系统安全状态(相当安全、基本安全、不安全和极不安全)作为约束条件,引入可信度以反应系统的模糊性.将此模型应用于北京市水资源管理系统,并提出交互式模糊满意度算法求解该模型,以全局最优满意度权衡经济和环境目标之...     

重力流雨水管网系统优化设计

本文根据现行的技术经济指标提出了一个新的排水管网价值函数的数学模型,并介绍了用动态规划方法进行重力流雨水管网优化设计的方法。     

基于移峰填谷的排水泵站优化调度研究

采用改进的动态规划算法对定速泵排水泵站的优化调度问题进行求解,考虑了峰谷分时电价制度对电费的影响,以一座配有两台定速泵的排水泵站为例,首先建立了该泵站的物理模型和动态规划模型,然后构造了改进动态规划算法并详细分析了该算法的主要思想和求解算法时的编程思路,最后计算出了双泵控制下的最优启停控制序列和优化结果,并将该结果与传...     

动态规划及其在水资源工程中的应用(一)

水资源工程系统分析中广泛应用的动态规划主要用于研究和解决多阶段连续决策过程的最优策略问题。它是数学规划的一个重要分支。本讲阐述连续决策过程最优化的基本思路，动态规划问题的数学模型，最优化原理及求解方法。还对多维动态规划和随机动态规划作了简要介绍。最后以应用实例说明动态规划在水资源工程中的应用。     

一种雷达群组网系统备件中心选址方法

基于Matlab设计优化算法,给出了选择雷达群组网系统备件中心地址方法.以装备备件运输费用为目标函数,以雷达群组网系统战备完好性为约束条件建立模型并求解,得到理论最优点;考虑军事需求和地理条件,基于理论最优点选择若干个适合的地点,进一步考虑公路路况复杂性,选出最佳点.     

复杂成组凝析油气田开发规划的递阶优化方法

对于带油环带底水的复杂成组(多个)凝析油气田,本文在研究解决开发中的综合技术经济问题的基础上,提出并实现了运用动态规划进行单个疑析油气田最优开发规划的思想,提出并初步运用了大系统分级规划及递阶控制原理进行复杂开发系统最优规划的思想。本文建立并求解了复杂成组凝析油气田开发系统最优规划的二级递阶优化数学模型。第一级是高阶的总体最优协调模型,第二级是低阶的动态规划模型群。并将全部研究成果应用于解决我国华北苏桥地区复杂成组凝析油气田开发系统最优规划决策问题。     

用“动态规划法”优化调度梯级泵站机组

泵站的节能是泵站经济运行至关重要的课题，对其进行优化调度是节约能源并发挥泵站工程最大效益的有效途径。本文研究泵站优化调度的“动态规划法”，建立优化调度数学模型，编写Visual Basic求解程序，以总能耗最低为目标模拟梯级泵站实际运行工况，研究了某梯级扬水泵站运行优化问题。     

基于雨水资源化利用措施的校园雨水管网优化设计

随着我国城市化进程的加快,雨水内涝问题逐渐严峻,已成为社会可持续发展的关键问题.雨水资源化利用措施作为减轻城市洪涝灾害、改善水生态环境以及缓解城市用水紧张的一项重要措施在我国逐步受到重视.通过介绍河北省某市新建校园雨水利用工程和雨水管网设计的总体思路,总结了主要设计参数的选择,对以雨水资源化利用为核心的多种影响因素进行了分析,为校园雨水管网优化设计提供参考.     

基于背包模型的泵站优化运行

泵站优化运行研究,对提高泵站效率、降低能耗具有重大意义.建立泵站优化运行数学模型,并将水泵叶片角度进行离散,得出角度离散点对应的水泵工作点参数;给所有离散点加以重量约束,并根据提水总流量约束条件,给出背包承重判断方法;把泵站优化问题转化为背包模型,代替了罚函数处理提水总流量约束的方法,使模型得到简化.以尊村引黄工程一级站为例,采用背包模型转化,并利用遗传算法寻优.结果表明,采用背包模型求解泵站优化问题切实可行,优化后泵站实际流量与需要提水流量匹配更好,且单位水量耗电量下降1.51%,节能效果显著.     

平原圩区除涝系统最优规划的非线性规划模型

本文应用系统分析理论,为圩区除涝系统最优规划提出了一种非线性规划数学模型。根据模型性质,采用可分规划法进行求解,从而确定各项工程的最优规模与布局。文中介绍了模型的建立和可分规划法的计算步骤,并以一个实例说明模型和求解程序的可行性。     

大通湖垸除涝系统汛期优化调度的研究

本文应用系统分析方法,对大通湖垸内除涝排水系统汛期优化调度进行了研究,建立了大系统逐层优化模型。在这个模型中,使用了多种优化技术,如线性规划(LP)用来求解分散泵站群的优化运行方式;改进优化算法(POA)用来确定以湖泊为中心的蓄排系统的控制运行;动态规划(DP)模型从时、空两个方向对各子系统进行协调,以确定涝水的最优分配过程。通过典型年计算,提出了优化调度规则。     

基于元胞传输模型的区域疏散动态交通分配

为制定合理、高效的灾害条件下区域疏散交通管理与规划方案,针对道路交通应急区域疏散的动态交通分配问题进行研究.首先,采用元胞传输理论和单终点疏散方法,建立了元胞-连接桥疏散路网模型,进而以系统疏散出行时间最短为目标函数,以元胞流量守恒和流量传播等为约束条件,构建了区域疏散动态交通分配线性规划模型.对该模型的求解可以得到系统最优疏散出行时间、疏散清空时间、分阶段疏散优先权分配方案、交叉口车流诱导方案以及疏散者终点选择和路径选择最优方案.案例分析的结果表明,该模型即能够满足大规模疏散路网建模的需求,同时又能恰当地反映疏散交通流的动态特性.     

基于动态规划法的微网动态经济调度

针对微网中微源的动态特性,如风力发电和光伏发电出力的随机性以及蓄电池运行过程中在时间上的耦合性,阐述了对微网经济调度进行动态研究的关键性。分析了风力发电、光伏发电、微型燃气轮机、柴油发电机和铅酸蓄电池的输出特性以及成本组成,以微网成本最小为目标建立数学模型并确定该模型的约束条件,结合微源的动态特性,利用动态规划法进行求解,通过算例得到微网中各个微源的出力以及微网的最小成本,验证了该模型和算法的有效性。     

含状态与输入约束的一类混杂系统优化控制

基于混杂系统的离散时间混合逻辑动态(mixedlogicaldynamical,MLD)模型,研究了混杂系统具有状态约束和控制输入约束优化问题的混合整数二次规划(mixedintegerquadraticprogramming,MIQP)方法.MIQP优化方法能够方便地处理由于物理限制或者安全运行的需要而引入的系统状态与控制输入所应满足的约束条件.采用二次型的性能指标,混杂系统的约束优化控制问题归结为求解一个MIQP问题.与连续变量二次规划问题(quadraticprogramming,QP)不同,MIQP问题存在对于部分决策变量取整数值0或1的约束条件.分别基于Branch&Bound算法和遗传算法,讨论了MIQP问题的求解步骤,并开发了用于求解MIQP问题的MATLAB程序.论文最后,针对一个混杂系统的约束优化控制问题,作了数值仿真计算.研究结果表明:MIQP方法是解决一类混杂系统约束优化控制问题有效的、且具有发展前景的方法.     

城市变频调速给水泵站的优化配置

针对现有研究忽视或较少考虑泵站优化配置问题的现状,在分析城市变频调速给水泵站工况的基础上,提出了可行泵的概念,并应用工况点流量分析法来确定泵站配置过程中可行泵的范围.从实际情况出发,得出泵站配置的约束条件,进而建立了以泵站年运行能耗最小为目标函数的优化配置模型,同时给出了该优化配置模型的求解方法. 仿真实验表明,提出的给水泵站的优化配置模型简便有效,精确度高,因而对指导城市给水泵站建设有积极的意义.