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一种调水工程水量的优化调度方法
作者:佚名    专利技术来源:本站原创    点击数:1689    更新时间:2023/7/27         ★★★
摘要:本发明公开了一种调水工程水量的优化调度方法,改善了现有技术中跨流域调水工程的水量调度仍须优化的问题。该发明含有步骤1、构建多目标调度模型;步骤2、NSGA‑II算法求解;步骤3、构建评价指标体系;步骤4、基于博弈论的组合赋权;步骤5、基于TOPSIS决策方法方案优选。该技术采用NSGA‑II算法对模型进行求解,基于博弈论的组合赋权‑TOPSIS的多属性决策方法对求解的非劣方案集进行综合评价,获得引江济淮河南段工程的最优水量调度方案,达到河南受水区的供水率有效提高,且各子区域的缺水量显著降低,有效缓解河南受水区水资源紧缺状况和供需水矛盾,对实际工程未来的优化调度具有一定的应用价值。
专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202210152074.1
申请日期:
2022-02-18
公开/公告号:
CN114548546A
公开/公告日:
2022-05-27
主分类号:
G06Q10/04(2012.01)
分类号:
G06Q10/04(2012.01)G06Q10/06(2012.01)G06Q50/06(2012.01)G06N3/00(2006.01)G06Q10/04G06Q10/06G06Q50/06G06N3/00
申请/专利权人:
主申请人地址:
450000 河南省郑州市高新技术开发区科学大道100号
专利代理机构:
郑州芝麻知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人:
董晓勇
国别省市代码:
河南;41
权利要求:
1.一种调水工程水量的优化调度方法,其特征在于:含有如下步骤: 步骤1、构建多目标调度模型; 步骤2、NSGA-II算法求解; 步骤3、构建评价指标体系; 步骤4、基于博弈论的组合赋权; 步骤5、基于TOPSIS决策方法方案优选。 2.根据权利要求1所述的调水工程水量的优化调度方法,其特征在于:所述步骤1中把各分区的缺水量最小作为衡量调度效果的目标,考虑泵站的耗能最小作为一个目标函数,其约束条件包括泵站工作能力约束、最大供水量约束、需水量约束和非负约束。 3.根据权利要求1所述的调水工程水量的优化调度方法,其特征在于:所述步骤2含有以下步骤, 步骤2.1、设置种群规模pop,迭代次数gen,将泵站提水能力、系统来水与需水情况进行初始化操作; 步骤2.2、在泵站提水能力限制范围内初始化种群,计算初始化种群下的目标函数值,即受水区供水缺水量最小和泵站提水量最小,并对其进行快速非支配排序和个体拥挤距离计算; 步骤2.3、计算种群中个体适应度值,通过二进制锦标赛选择、模拟二进制交叉和多项式变异使父代进行繁殖产生子代种群; 步骤2.4、将父代和子代种群合并成一个新的种群,对新种群进行快速非支配排序和个体拥挤距离计算,用适合的个体替换不适合的个体以保持不变的种群大小; 步骤2.5、判断是否满足终止条件t≥gen,若迭代次数达到gen,则退出迭代并输出最后一代种群作为pareto最优解集;若不满足条件,则继续以新种群作为父代种群,返回步骤2.3,继续迭代直到满足判断终止条件。 4.根据权利要求1所述的调水工程水量的优化调度方法,其特征在于:所述步骤3中构建水资源优化调度方案决策指标体系,选取的评价指标为:生活供水率、工业供水率、生态供水率、农业供水率、人均水资源量、万元GDP耗水量、万元工业增加值取水量、总缺水量和总提水量。 5.根据权利要求1所述的调水工程水量的优化调度方法,其特征在于:所述步骤4含有以下步骤, 步骤4.1、使用层次分析法和CRITIC法分别得到评价指标的主观权重向量w1和客观权重w2,构成权重向量集合w={w1,w2},设线性组合系数为α={α1,α2},构建权重向量线性组合; 步骤4.2、根据博弈论的思想,以w1和w2之间的离差最小化为目标,优化线性组合系数α1,α2,得到最合理的权重,目标函数为: min||W-wk||2,k=1,2 步骤4.3、根据矩阵微分原理对上式求一阶导数,得到等价线性方程组: 步骤4.4、由上式计算得到优化组合系数,对其进行归一化处理,得到基于博弈论组合赋权的综合权重W, 其中: 6.根据权利要求1所述的调水工程水量的优化调度方法,其特征在于:所述所述步骤5中采用TOPSIS法实现综合决策,通过定义正、负理想解,计算各评价方案与正理想解和负理想解间的距离及相对贴进度,根据相对贴进度的大小对方案进行排序作为评价优劣的依据,通过博弈论思想将主客观权重组合,并基于TOPSIS决策方法从诸多可行方案中选取最佳调度方案。

 

 

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