基于de与bp神经网络的城市供水系统节能优化调度研究

《基于de与bp神经网络的城市供水系统节能优化调度研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号TU991.6论文编号1006015-0453学科分类号630.5099密级工程硕士学位论文.DISSERTATION基于DE与BP神经网络的城市供水系统节能优化调度研究StudyofPowerOptimalSchedulingofWaterDistributionSystemBasedonDifferentialEvolutionandBPNeuralNetwork：:：Mil^：iSB-1W&m工程领域:工业工程作者@名:刘俊指导教师:苑清敏教授天津理工大学研究生部二〇一五年三月牡釗牲声明本人声明所呈交

2、的学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作和取得的研宄成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得天津理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签孛EI期：&年孓月弘q学隹论文敕权使用提权书本学位论文作者完全了解天津理工大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保

3、存、汇编，以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明）签学q期：年3月9g签学g期：年3月p日中图分类号：TU991.6编号：1006015-0453学科分类号：630.5099密级：天津理工大学研究生学位论文基于DE与BP神经网络的城市供水系统节能优化调度研究（申请工程硕士学位）学科专业：工业工程研究方向：工业工程作者姓名：刘俊指导教师：苑清敏教授2015年3月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnolog

4、yfortheMaster’sDegreeStudyofPowerOptimalSchedulingofWaterDistributionSystemBasedonDifferentialEvolutionandBPNeuralNetworkByLiuJunSupervisorYuanQingminMarch2015摘要随着城市规模的不断扩大，供水系统作为城市运行的重要保障，不断发展成为大型复杂系统，在当前供水稳定与节约能源的双重要求下，对供水系统进行优化调度的研究是十分必要的。供水系统优化调度研究分为用水量预测、供

5、水管网模型、优化调度决策三个部分，其中用水量预测为调度提供供水目标值，管网模型用于衡量调度是否满足用户需求。本文在对用水量预测的研究中，通过了解城市用水量预测的常用方法，并分析用水量时间序列变化特征；运用BP神经网络方法构建了用水量预测模型，模型为三层网络结构，其中隐含层节点数通过反复比较确定为9个；将T市7天的用水量数据作为模型训练样本，对下一日24个时段用水量进行了仿真预测，结果显示模型具有一定的精度与适用性，预测结果可用于优化调度决策。在对供水管网模型的研究中，分析了微观模型与宏观模型建立的方式与方法，运用BP

6、神经网络方法建立测压点供水管网宏观模型，其中网络结构为三层，隐含层节点数确定为7个；将水厂泵站流量与管网总流量作为输入，测压点压力作为输出，采用T市数据对模型进行了验证，显示出模型可服务于优化调度决策。最后针对当前供水系统节能降耗的需求，根据供水系统运行特点，利用合理划分调度期的方式，建立了以节能为目标的优化调度模型；采用DE（差分进化算法）对模型进行求解，应用实数编码将决策变量表示为进化种群中的个体；运用罚函数法对约束条件进行转换，并使用加法和乘法的形式进行组合，构建了适应度函数；采用标准差分策略进行变异操作；以T

7、市中心城区供水系统为例，验证了模型与差分进化算法求解的有效性，并与遗传算法求解结果进行了对比；所得优化调度方案具有良好的节能效果。关键词：供水系统优化调度差分进化算法BP神经网络AbstractWiththecontinuousexpansionofthecity,waterdistributionsystemasanimportantguaranteedevelopstoalargeandcomplexsystem,inthecurrentdualrequirementsofstablewaterdistribut

8、ionsystemandenergysaving,itisverynecessarytostudyontheoptimalschedulingofwaterdistributionsystem.Theoptimalschedulingofwaterdistributionsystemresearchisdividedintothreeparts