基于DE與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的城市供水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化調(diào)度研究.pdf

1、隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，供水系統(tǒng)作為城市運行的重要保障，不斷發(fā)展成為大型復(fù)雜系統(tǒng)，在當(dāng)前供水穩(wěn)定與節(jié)約能源的雙重要求下，對供水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度的研究是十分必要的。供水系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度研究分為用水量預(yù)測、供水管網(wǎng)模型、優(yōu)化調(diào)度決策三個部分，其中用水量預(yù)測為調(diào)度提供供水目標(biāo)值，管網(wǎng)模型用于衡量調(diào)度是否滿足用戶需求。
　　本文在對用水量預(yù)測的研究中，通過了解城市用水量預(yù)測的常用方法，并分析用水量時間序列變化特征；運用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法構(gòu)建了用

2、水量預(yù)測模型，模型為三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中隱含層節(jié)點數(shù)通過反復(fù)比較確定為9個；將T市7天的用水量數(shù)據(jù)作為模型訓(xùn)練樣本，對下一日24個時段用水量進(jìn)行了仿真預(yù)測，結(jié)果顯示模型具有一定的精度與適用性，預(yù)測結(jié)果可用于優(yōu)化調(diào)度決策。
　　在對供水管網(wǎng)模型的研究中，分析了微觀模型與宏觀模型建立的方式與方法，運用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法建立測壓點供水管網(wǎng)宏觀模型，其中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為三層，隱含層節(jié)點數(shù)確定為7個；將水廠泵站流量與管網(wǎng)總流量作為輸入，測壓點壓力作為

3、輸出，采用T市數(shù)據(jù)對模型進(jìn)行了驗證，顯示出模型可服務(wù)于優(yōu)化調(diào)度決策。
　　最后針對當(dāng)前供水系統(tǒng)節(jié)能降耗的需求，根據(jù)供水系統(tǒng)運行特點，利用合理劃分調(diào)度期的方式，建立了以節(jié)能為目標(biāo)的優(yōu)化調(diào)度模型；采用DE（差分進(jìn)化算法）對模型進(jìn)行求解，應(yīng)用實數(shù)編碼將決策變量表示為進(jìn)化種群中的個體；運用罰函數(shù)法對約束條件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并使用加法和乘法的形式進(jìn)行組合，構(gòu)建了適應(yīng)度函數(shù)；采用標(biāo)準(zhǔn)差分策略進(jìn)行變異操作；以T市中心城區(qū)供水系統(tǒng)為例，驗證了模型與差分