城市供水系统是现代化城市最重要的基础设施之一,是城市文明、经济发展和现代化水平的重要标志。由于城市供水系统是耗电大户,实施供水系统的优化调度不仅能实现节能的目的,还能提高供水企业的管理水平。而传统的优化算法在求解供水系统优化调度问题时计算耗时长、收敛速度慢,并易陷入局部最优解;而免疫算法是比传统优化算法更先进、更有利求解优化问题的一种新算法。因此本课题提出了基于免疫算法的供水系统优化调度研究,主要分三个部分进行了讨论,即免疫算法原理、供水系统一级优化调度模型和利用免疫算法求解供水系统一级优化调度模型。免疫算法是一种非常实用的求解优化问题的启发式算法。本文详细介绍了免疫算法的发展历史与研究现状,然后系统地分析了免疫算法的生物学基础,在此基础上提出了一种实用的基于矢量距的免疫算法,并给出该算法详细的设计步骤。在综合比较各种用水量预测方法、各种供水管网系统模型和各种供水系统优化调度模型的优缺点基础上,结合马鞍山市供水系统的实际情况,决定采用修正的移动算术平均法预测水量和供水管网系统微观模型进行水力计算,并给出了二者详细的设计步骤;供水系统优化调度模型采用二级优化调度模型,在本课题中主要讨论供水系统的一级优化调度,也详细地介绍了如何建立供水系统一级优化调度模型。本文还介绍了利用免疫算法求解供水系统一级优化调度问题的具体步骤,即算法首先识别抗原为使制水成本和泵站电耗总和最小,再对约束条件进行相应的处理使其转换为目标函数,接着产生初始B细胞群体生成初始抗体,通过计算抗体与抗原、抗体与抗体之间的亲和性,更新记忆/抑制细胞,同时促进和抑制B细胞的产生,然后利用克隆选择、交叉和变异操作产生新B细胞生成新抗体,进入下一轮免疫反应过程,直至满足算法终止准则为止。本文在收集的马鞍山市大量生产现场运行数据的基础上,通过预测马鞍山市日用水量以及建立的马鞍山市供水管网系统微观模型进行水力计算,利用免疫算法求解马鞍山市供水系统一级优化调度模型,得到了各水厂出厂流量和压力的优化分配。这样制定出的优化调度方案是在科学预测和管网工况模拟基础上,并通过免疫算法优化计算得出的,不同于经验型和传统算法计算得出的方案,因而具有科学性、预见性和可行性。