基于Pareto最优解的梯级泵站双目标优化调度

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1、第48卷第2期武汉大学学报(工学版)VolJ48NO．22015年4月EngineeringJournalofWuhanUniversityADr．2Ol5文章编号：l671-8844(2015)02—0156—04基于Pareto最优解的梯级泵站双目标优化调度梁兴。，刘梅清，燕浩，吴远为，林鹏(1．武汉大学动力与机械学院，湖北武汉430072；2．南昌工程学院机械与电气工程学院，江西南昌330099)摘要：针对大型梯级泵站运行特点，用调度周期内的机组启动次数衡量维修成本，建立以抽水电费最小和机组启动次数最少为优化目

2、标，以调度周期内流量分配为决策变量的双目标优化调度模型，并基于Pareto最优解理论，开展混合粒子群求解算法研究，并将双目标优化调度模型应用于工程实际．研究表明，双目标优化调度能够反映抽水电费与机组维修费用之间的内在联系，即抽水电费最优解随着机组启动次数的增加，呈现出先减少后增大的趋势，但在某一范围内，随着机组启动次数的增加，抽水电费最优解变化幅度较小，系统最优调度方案在此区间内选择不仅能够有效地降低抽水电费，也能够避免维修成本的急剧增加，这为梯级泵站调度决策提供了有力的理论依据．关键词：双目标优化调度；梯级泵站；P

3、areto最优解；粒子群算法中图分类号：Tv675文献标志码：AThedoubleobjectivesoptimalschedulingofmultistagepumpingstationsbasedonPareto-optimalmethodLIANGXing，I．IUMeiqing，YANHao，WUYuanwei，LINPeng(1．SchoolofPowerandMechanicalEngineering，WuhanUniversity，Wuhan430072，China；2．SchoolofMechanic

4、alandElectricalEngineering，NanchangInstituteofTechnology，Nanchang330099，China)Abstract：Themathematicalmodelisestablishedtooptimizetheschedulingofmultistagepumpingsta—tions，whichusetheminimumpumpingcostsandtheminimumstart—uptimesofunitsastheoptimalobjec—tives．An

5、dthentheparticlesswarmoptimizationcombinedwiththePareto—optimalmethodisusedtosolvetheoptimalschedulingmode1．Theresearchresultsshowthatthisoptimalmodelcanrevealtheinternalre—lationshipbetweenpumpingcostsandmaintenancecostseasily；withthestart—uptimesofunitsincrea

6、se，theoptimalpumpingcostsdecreasefirstandthenincrease；butinacertainrange，thechangeofoptimalpumpingcostsissmallerwiththestart—uptimesofunitsincrease；SOtheoptimalschedulingisbesttochooseinthisrange；andthisresearchisnotonlyhelpfultodecreasethepumpingcosts，butalsot

7、oavoidthemaintenancecostsincrease．Keywords：doubleobjectivesoptimalscheduling；multistagepumpingstations；Paretooptimalmethod；particlesswarmoptimization大型梯级泵站是缓解水资源分布不均匀和解决前关于大型梯级调水工程优化调度研究，往往只侧城市缺水的重要水利设施，在国民生活和经济发展重于工程运行成本，而忽略机组维修成本等其他涉中发挥着重要作用．此类工程一般具有管线长、流量及到工

8、程运行经济性的指标．比如，杨建军等大、运行时间长、能耗大等特点，其优化调度向来是以多水源注水系统泵站运行为研究对象，采用双重科研人员和工程运行人员的关注热点之一．但是，目编码技术建立了优化调度模型，并探讨了优化调度收稿Et期：2014-12—05作者简介：梁兴(1980一)，男，博士研究生，主要从事流体机械及工程方面的研究，E—mail：lia