全局优化问题大量存在于科学研究和工程应用的各个领域，对全局优化方法的改进与应用具有重要的理论意义和实用价值。微分进化算法是一种模仿自然界生物进化过程中“优胜劣汰、适者生存”原理的进化算法，能够有效处理供水系统优化调度问题。本文以黄山市供水系统优化调度为出发点，以微分进化算法改进为手段，针对近期出现的微分进化算法变种，提出了相应的改进策略，并将改进的算法应用于黄山市供水系统优化调度实践中，以达到减少企业供水成本的目的。微分进化算法的交叉因子对算法行为影响非常明显，本文针对JADE微分进化算法交叉因子自适应过程中存在趋小的缺陷，提出了基于幂平均的交叉因子提高方法，使交叉因子在维持自适应能力的同时，尽量取得较大的数值，从而加快了算法的收敛速度。微分进化算法的变异算子存在多种变异策略，各种变异策略具有不同的性能特征，适宜解决不同的问题。目前存在的变异策略自适应方法主要是粗粒度的自适应，是在各不同变异策略之间的选择。本文在分析了SaJADE微分进化算法的基础上，通过对其控制参数p的自适应改造，实现了在单个变异策略内部的细粒度自适应，改进后的算法在实验中表现出了更高的可靠性。针对黄山市供水系统优化调度问题，依历史运行数据和二水厂泵站现状建立了两级优化调度模型。将改进的微分进化算法应用于一级调度和二水厂二级优化调度问题，达到了黄山市供水系统优化调度的目的。