基于蚁群算法的泵站优化运行及敏感性分析研究

发布时间：2023-03-31 18:07

　　我国地域辽阔,针对水资源在时空上分布不均匀的现状,我国兴建了大量的跨流域、远距离调水工程。泵站工程是调水工程的主体工程,具有装机容量大、提水量多、运行时间长、能源消耗大等特点。目前我国大部分泵站未能实现现代化管理运行,往往由于调度不当导致能源消耗较大,运行成本较高,无法实现经济安全的目标。因此,开展泵站系统运行优化研究,对优化过程中的模型参数进行敏感性分析,提高泵站运行效率,减小泵站运行成本具有十分重要的意义。泵站经济优化运行是以泵站为主要研究对象,在满足需求用水的情况下,寻求一种最优的机组运行方式,使泵站发挥最大的经济效益。在我国大部分地区的水泵均为可调节叶片角度的轴流泵。当抽水量和扬程给定时,这些水泵可通过调节叶片角,控制水泵的流量,并合理确定机组开机台数,通过机组间的优化组合,使泵站运行费用最小,实现节能高效运行,以达到经济最优的目标。本文以南水北调东线泗阳泵站为研究对象,研究蚁群算法在泵站运行优化问题中的应用,建立泵站多机组数学模型,基于蚁群算法对大型泵站进行优化求解;根据泵站优化数学模型选取合理参数,采用Morris法和偏相关分析法分别进行了局部和全局的敏感性分析。论文的主要...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 泵站优化运行国内外研究现状
        1.2.2 蚁群算法的国内外研究现状
        1.2.3 敏感性分析研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 技术路线图
2 蚁群优化算法理论基础
    2.1 蚁群算法基本原理
    2.2 蚁群算法数学模型
        2.2.1 构建路径
        2.2.2 更新信息素
    2.3 蚁群算法基本流程
    2.4 蚁群算法的优缺点
    2.5 常见改进的蚁群算法
        2.5.1 精英蚂蚁系统
        2.5.2 优化排序的蚂蚁系统
        2.5.3 最大最小蚂蚁系统
        2.5.4 最优最差蚁群算法
    2.6 本章小结
3 泵站优化运行基本理论
    3.1 泵站优化运行基本思想
    3.2 泵站优化运行原理
        3.2.1 特性曲线
        3.2.2 运行工况点
        3.2.3 变频水泵调节分析
    3.3 泵站优化运行数学模型
        3.3.1 泵站优化准则
        3.3.2 数学模型
    3.4 本章小结
4 基于蚁群算法的泵站日运行优化
    4.1 泵站多机组优化运行数学模型
    4.2 多机组蚁群优化算法
        4.2.1 第一级优化
        4.2.2 第二级优化
        4.2.3 求解步骤
    4.3 算例分析
    4.4 本章小结
5 泵站优化模型参数敏感性分析
    5.1 模型参数敏感性分析
    5.2 敏感性分析方法
        5.2.1 Morris分析方法
        5.2.2 样本抽样方法
        5.2.3 偏相关分析方法
    5.3 敏感性分析
        5.3.1 局部敏感性分析
        5.3.2 全局敏感性分析
        5.3.3 敏感性结果分析
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
攻读硕士学位期间发表的论文及参与完成的项目
致谢
参考文献



本文编号：3775546