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数学模型求解的优化技巧

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:以实际运行参数统计分布为依据,建立如下数学模型目标函数约束条件:①TijQik3600=Woij(定值);②扬程范围约束,如统计表;③动力机容量约束;④Q~H,Q~η关系约束;⑤排涝标准约束等。式中N——泵站总装机台数;i——泵站扬程序号(i=1,2…,I0);j——第m种叶片安放角组合状态下同时开机的台数(j=1,2,…图2-17电算程序框图

数学模型求解的优化技巧

从严格讲,这是一个多变量的随机规划问题,但是一般排涝泵站运行历时并不长,难于满足随机规划对资料系列的要求,从应用角度出发,以泵站多年期望耗能最少为目标。以实际运行参数统计分布为依据,建立如下数学模型

目标函数

约束条件:①TijQik3600=Woij(定值);②扬程范围约束,如统计表;③动力机容量约束;④Q~H,Q~η关系约束;⑤排涝标准约束等。

式中 N——泵站总装机台数;

   i——泵站扬程序号(i=1,2…,I0);

   j——第m种叶片安放角组合状态下同时开机的台数(j=1,2,…,N);

   k——叶片安放角位置参数(1,2,…,K0);

   m——叶片安放角组合状态编号数(如某泵站4台机组,其中叶片安放角两台为+2°;一台为-2°;一台为0°,此即为一个状态,给予一个编号,余类推);

   M0——泵站叶片安放角原组合状态在m1种状态中排列顺序数;(www.xing528.com)

   Tij——对应于扬程Hi下,同开j台机组的统计运行台时;

   Hi——泵站允许扬程范围内第i种平均运行净扬程;

   Qik,ηik——对应于Hi下,第k种叶片安放角机组的单泵流量和抽水装置效率

上述数学模型一般可采用穷举法求解,即先求出泵站可供选择的各种叶片安放角可能组合状态共M种,再由泵站运行统计资料求出对应于每种状态下,泵站多年期望耗能,然后从M种期望耗能中找出一个最少的E*m,其所对应的S*(m,k),即为泵站最优叶片组合状态。

应当注意的是在计算每一个状态下的期望耗能时,还应进行机组间的优选,因为同一扬程下,叶片安放角不同,其机组效率是不同的。计算中应按可能选用的最高效率机组参数进行计算(在同一个泵站装设同一型号的水泵机组,其性能往往也有差异,本节举例未予考虑)。其具体计算过程如图2-17所示。

图2-17 电算程序框图

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