Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Βέλτιστος έλεγχος για την διαχείριση δικτύου νερού, με τη χρήση προβλεπτικού ελέγχου

Melagoniti Konstantina

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Το κόστος ενέργειας για την άντληση αντιπροσωπεύει το μεγαλύτερο μέρος του συνολικού κόστους λειτουργίας των δικτύων ύδρευσης. Στην εργασία αυτή ασχολούμαστε με τη βελτιστοποίηση του προγράμματος αντλιών των δικτύων διανομής νερού βάσει Προβλεπτικού Ελέγχου.Ο Προβλεπτικός Έλεγχος (Model Predictive Control ή MPC) είναι μια μεθοδολογία πρόβλεψης ελέγχου που ξεκίνησε στις μεταποιητικές βιομηχανίες στη δεκαετία του ‘70 και έχει αποτελέσει αντικείμενο έρευνας για τη διαχείριση του πόσιμου νερού και των λυμάτων κατά τη διάρκεια των τελευταίων ενός ή δύο δεκαετιών.Για την βελτιστοποίηση του σχεδίου λειτουργίας του συστήματος για ελάχιστη κατανάλωση ενέργειας έχει αναπτυχθεί ένας ελεγκτής MPC για σταθμό άντλησης νερού. Μια προσέγγιση MPC χρησιμοποιείται για τον καθορισμό του βέλτιστου σχεδίου λειτουργίας των αντλιών, λαμβάνοντας υπόψη τους φυσικούς περιορισμούς του συστήματος, όπως το ανώτατο και κατώτατο όριο του επιπέδου της στάθμης του νερού της δεξαμενής. Η βιβλιοθήκη Simscape της MATLAB χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή ενός πλήρους μοντέλου αντλιοστασίου μεσαίας κλίμακας σε περιβάλλον Simulink για μοντελοποίηση και προσομοίωση. Το σύστημα αποτελείται από τέσσερις αντλίες, τροφοδοτούμενες από μια δεξαμενή, που αντλούν νερό προς μία δεξαμενή μέσω αγωγού. Το αρχικό μοντέλο έχει προσομοιωθεί προκειμένου να παρατηρηθεί και να εξεταστεί η συμπεριφορά του συστήματος και ένα ενημερωμένο μοντέλο σχεδιάστηκε για να εισαγάγει τη μεθοδολογία ελέγχου. Το ελληνικό αντλιοστάσιο του Βλητέ, στο Ακρωτήρι Χανίων, χρησιμοποιείται ως case study. Όλες οι αναλυτικές πληροφορίες σχετικά με τη λειτουργία αυτού του αντλιοστασίου είναι από τον OAK AE. Η προσέγγιση ελέγχου MPC εξετάζεται και τα αποτελέσματα συζητούνται.Τέλος, το υπό μελέτη σύστημα δοκιμάζεται σε χρονικό ορίζοντα 24 ωρών και σχέδια λειτουργίας των αντλιών προτείνονται για διάφορα σενάρια ζήτησης. Το κόστος ενέργειας με την προσέγγιση MPC συγκρίνεται με εκείνο του εμπειρικού ελέγχου λειτουργίας αντλιών. Οι προσομοιώσεις δείχνουν ότι ο MPC έχει καλύτερα αποτελέσματα όσον αφορά την κατανάλωση ενέργειας για ορισμένα σενάρια ζήτησης νερού και χειρότερα για άλλα. Όταν ο ελεγκτής αναμένεται να διατηρήσει τη στάθμη του νερού της δεξαμενής σε ένα πολύ υψηλό σημείο, η σύγκριση δεν ευνοεί τον MPC, ενώ όταν το σημείο αναφοράς βρίσκεται σε χαμηλότερο επίπεδο, ο MPC εμφανίζει μια βελτίωση στην κατανάλωση ενέργειας σε σχέση με τον συμβατικό έλεγχο.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες