淡水资源已经成为国民经济发展不可或缺的重要资源。随着经济的飞速发展,人们对于淡水资源的需求也越来越大。为了有效地解决沿海地区用水短缺的问题,海水淡化已经成为最为有效的方法之一。反渗透海水淡化是海水淡化技术中比较典型的、应用比较多的一种技术。反渗透海水淡化系统(Seawater reverse Osmosis,SWRO)是由反渗透膜、高压泵和能量回收装置等核心设备组成的。随着整个淡化系统规模的不断扩大,节能降耗成为海水淡化厂的首要任务。对整个海水淡化系统进行优化调度,制定合理的制水计划可以有效降低海水淡化制水成本,提升企业竞争力。本文主要研究了用水预测误差和产水机组随机故障下的优化调度问题。研究成果如下:(1)给出了典型反渗透海水淡化系统工艺流程;阐述了反渗透海水淡化反渗透膜组件工作原理并建立了其运行时单元模型;对反渗透海水淡化运行费用进行了分析,建立其费用目标函数并给出了约束条件。通过海德能反渗透设计模拟软件研究了进水温度、给水含盐量、能量回收率等不确定因素对操作费用的影响。(2)介绍了用水量预测基本原则和步骤,指出了用水量的趋势性和周期性,分析了影响用水量的因素。建立了3种用水量预测模型,并通过评价指标说明了组合模型具有更好的预测准确性,为优化调度提供准确的预测数据。(3)研究了用水量预测误差和机组随机故障对系统操作费用的影响,建立了其机会约束规划模型,并采用蒙特卡罗随机模拟技术嵌入微粒子群算法对模型进行求解,仿真结果表明该算法可以较好地解决本文所涉及的模型;同时研究了惯性权重因子对于求解模型性能的影响和不同机组保养计划对优化调度的影响;最后将冗余技术和随机模拟技术处理微小变量的效果进行了比较,结果表明随机模拟技术在处理结果上优于冗余技术,在求解时间上比冗余技术差。(4)在优化调度的理论基础下,设计开发了大型反渗透海水淡化系统的优化调度软件。该监控软件由用水预测模块、设备维保模块和优化运行调度模块组成。介绍了该监控软件的设计过程。最后对文章进行了总结,并指出了有待研究的几个问题。