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                            一種調水工程水量的優化調度方法
                            作者:佚名    專利技術來源:本站原創    點擊數:171    更新時間:2023/7/27           ★★★
                            摘要:本發明公開了一種調水工程水量的優化調度方法,改善了現有技術中跨流域調水工程的水量調度仍須優化的問題。該發明含有步驟1、構建多目標調度模型;步驟2、NSGA‑II算法求解;步驟3、構建評價指標體系;步驟4、基于博弈論的組合賦權;步驟5、基于TOPSIS決策方法方案優選。該技術采用NSGA‑II算法對模型進行求解,基于博弈論的組合賦權‑TOPSIS的多屬性決策方法對求解的非劣方案集進行綜合評價,獲得引江濟淮河南段工程的最優水量調度方案,達到河南受水區的供水率有效提高,且各子區域的缺水量顯著降低,有效緩解河南受水區水資源緊缺狀況和供需水矛盾,對實際工程未來的優化調度具有一定的應用價值。
                            專利類型:
                            發明專利
                            申請/專利號:
                            CN202210152074.1
                            申請日期:
                            2022-02-18
                            公開/公告號:
                            CN114548546A
                            公開/公告日:
                            2022-05-27
                            主分類號:
                            G06Q10/04(2012.01)
                            分類號:
                            G06Q10/04(2012.01)G06Q10/06(2012.01)G06Q50/06(2012.01)G06N3/00(2006.01)G06Q10/04G06Q10/06G06Q50/06G06N3/00
                            申請/專利權人:
                            主申請人地址:
                            450000 河南省鄭州市高新技術開發區科學大道100號
                            專利代理機構:
                            鄭州芝麻知識產權代理事務所(普通合伙)
                            代理人:
                            董曉勇
                            國別省市代碼:
                            河南;41
                            權利要求:
                            1.一種調水工程水量的優化調度方法,其特征在于:含有如下步驟: 步驟1、構建多目標調度模型; 步驟2、NSGA-II算法求解; 步驟3、構建評價指標體系; 步驟4、基于博弈論的組合賦權; 步驟5、基于TOPSIS決策方法方案優選。 2.根據權利要求1所述的調水工程水量的優化調度方法,其特征在于:所述步驟1中把各分區的缺水量最小作為衡量調度效果的目標,考慮泵站的耗能最小作為一個目標函數,其約束條件包括泵站工作能力約束、最大供水量約束、需水量約束和非負約束。 3.根據權利要求1所述的調水工程水量的優化調度方法,其特征在于:所述步驟2含有以下步驟, 步驟2.1、設置種群規模pop,迭代次數gen,將泵站提水能力、系統來水與需水情況進行初始化操作; 步驟2.2、在泵站提水能力限制范圍內初始化種群,計算初始化種群下的目標函數值,即受水區供水缺水量最小和泵站提水量最小,并對其進行快速非支配排序和個體擁擠距離計算; 步驟2.3、計算種群中個體適應度值,通過二進制錦標賽選擇、模擬二進制交叉和多項式變異使父代進行繁殖產生子代種群; 步驟2.4、將父代和子代種群合并成一個新的種群,對新種群進行快速非支配排序和個體擁擠距離計算,用適合的個體替換不適合的個體以保持不變的種群大; 步驟2.5、判斷是否滿足終止條件t≥gen,若迭代次數達到gen,則退出迭代并輸出最后一代種群作為pareto最優解集;若不滿足條件,則繼續以新種群作為父代種群,返回步驟2.3,繼續迭代直到滿足判斷終止條件。 4.根據權利要求1所述的調水工程水量的優化調度方法,其特征在于:所述步驟3中構建水資源優化調度方案決策指標體系,選取的評價指標為:生活供水率、工業供水率、生態供水率、農業供水率、人均水資源量、萬元GDP耗水量、萬元工業增加值取水量、總缺水量和總提水量。 5.根據權利要求1所述的調水工程水量的優化調度方法,其特征在于:所述步驟4含有以下步驟, 步驟4.1、使用層次分析法和CRITIC法分別得到評價指標的主觀權重向量w1和客觀權重w2,構成權重向量集合w={w1,w2},設線性組合系數為α={α1,α2},構建權重向量線性組合; 步驟4.2、根據博弈論的思想,以w1和w2之間的離差最小化為目標,優化線性組合系數α1,α2,得到最合理的權重,目標函數為: min||W-wk||2,k=1,2 步驟4.3、根據矩陣微分原理對上式求一階導數,得到等價線性方程組: 步驟4.4、由上式計算得到優化組合系數,對其進行歸一化處理,得到基于博弈論組合賦權的綜合權重W, 其中: 6.根據權利要求1所述的調水工程水量的優化調度方法,其特征在于:所述所述步驟5中采用TOPSIS法實現綜合決策,通過定義正、負理想解,計算各評價方案與正理想解和負理想解間的距離及相對貼進度,根據相對貼進度的大小對方案進行排序作為評價優劣的依據,通過博弈論思想將主客觀權重組合,并基于TOPSIS決策方法從諸多可行方案中選取最佳調度方案。

                             

                             

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