[發(fā)明專利]一種山岳景區(qū)用水優(yōu)化調(diào)度方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410184382.8
• 申請日: 2014-05-04
• 公開（公告）號: CN105095980B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方成;黎杰;凌亮;李強;吳世祥;黃毅;宣善立;朱珊珊;吳禮飛;王翀;陳乾
• 申請（專利權(quán)）人: 黃山市黃山風(fēng)景區(qū)供水有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 深圳市百瑞專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44240
• 代理人: 楊大慶

1.一種山岳景區(qū)用水優(yōu)化調(diào)度方法，包括以下步驟：

步驟1，通過水量歷史數(shù)據(jù)建立歷史時間序列曲線，用歸一化方法對用水量歷史數(shù)據(jù)時間序列進(jìn)行預(yù)處理，具體方法為：設(shè)處理之后的數(shù)據(jù)為x′，則預(yù)處理公式為：x′＝(x-x_min)/(x_max-_xmin)，然后將預(yù)測結(jié)果進(jìn)行反歸一化，反歸一公式為：x＝x′(x_max-x_min)+x_min；使供水調(diào)度歷史數(shù)據(jù)縮小到[0，1]范圍內(nèi)；

式中：x代表用水量歷史數(shù)據(jù)，x'代表預(yù)處理后的用水量歷史數(shù)據(jù),x_max代表歷史用水量最大值，x_min代表歷史用水量最小值；

步驟2，用加權(quán)移動平均法建立用水量預(yù)測初步模型，處理公式為：

式中：V_X+1為第X+1期的加權(quán)移動算術(shù)平均數(shù)，W_X為第X期的原始用水量數(shù)據(jù)的滑動權(quán)重，T_X為第X期的原始用水量數(shù)據(jù)，參數(shù)N表示滑動期數(shù)；

步驟3，添加符合山岳型景區(qū)供水調(diào)度特點的影響因子，結(jié)合步驟2中的初步模型生成改進(jìn)模型式中，Q_i為用水量預(yù)測信息，F(xiàn)AC表示影響因子；用改進(jìn)后的模型對用水量進(jìn)行預(yù)測，并通過Q_i生成用水量趨勢圖；

步驟4，以缺水率最低為目標(biāo)，建立供水優(yōu)化模型；具體方法為：建立目標(biāo)函數(shù)：式中，Q_i表示i水庫預(yù)測需水量，D_i表示i水庫調(diào)水量，V_i表示i水庫的可供水量，F(xiàn)表示所有水庫的缺水率之和；上式中，參數(shù)M表示水庫個數(shù)；

步驟5，建立約束條件對步驟4中的目標(biāo)函數(shù)求得最優(yōu)解，計算某一時段內(nèi)的最優(yōu)供水量，具體約束條件為：

建立水量平衡約束：V_it＝V_it-1+D_it-X_it

式中，V_it表示i水庫t時段的蓄水量，V_it-1表示i水庫t-1時段的蓄水量，D_it表示從t-1時段到t時段的調(diào)入水量，X_it表示從t-1時段到t時段的消耗水量；

建立水庫庫容約束：Q_i,min<Q_i<Q_i,max，式中，Q_i,min表示i水庫的最小庫容，Q_i,max表示i水庫的最大庫容；

建立可供水量約束：V_i.min＜V_i＜V_i.max

式中，V_i.min表示i水庫的最小供水量，V_i.max表示i水庫的最大供水量；

步驟6：由供水優(yōu)化模型計算出的最優(yōu)解生成輔助決策方案，為調(diào)度者提供數(shù)據(jù)參考；

所述步驟3中的影響因子包括氣象信息和節(jié)假日信息；并根據(jù)擬合度和光滑性原則來確定影響因子的權(quán)重FAC，方法如下：

(a)：根據(jù)影響因子擬定一組FAC的取值，增加用水量的影響因子取大于1的數(shù)值，減少用水量的影響因子取小于1的數(shù)值；

(b)：將FAC的不同取值導(dǎo)入算式

得出不同的Q_i的值；

(c)：依據(jù)下式得出一組擬合度指標(biāo)F和光滑性指標(biāo)S；

其中F＝∑W_i(Q_i-T_i)²

式中，X為用水量歷史數(shù)據(jù)滑動期數(shù),W為滑動期數(shù)的權(quán)重，T為用水量歷史數(shù)據(jù)原始值，F(xiàn)越接近0表示擬合度越好；

S＝∑(Δ³Q_i)²

Δ³表示V_X的3階差分，S越小表示光滑性越好；

通過比較所有F和S的值，能使F和S的值最小的影響因子權(quán)重，即為FAC的最終值；然后根據(jù)FAC的最終值導(dǎo)入下式

建立最終的改進(jìn)模型。