Διαχείριση δικτύου ύδρευσης με προβλεπτικό έλεγχο
Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την εφαρμογή τεχνικών προβλεπτικού ελέγχου (MPC) για την διαχείριση της ροής σε σύνθετα δίκτυα ύδρευσης. Η τεχνική MPC χρησιμοποιείται για τη δημιουργία των μελλοντικών στρατηγικών ελέγχου της ροής από τις πηγές στους καταναλωτές με σκοπό την κάλυψη της ζή...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2020
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/12951 |
| id |
nemertes-10889-12951 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-129512022-09-05T20:13:22Z Διαχείριση δικτύου ύδρευσης με προβλεπτικό έλεγχο Water network management using Model Predictive Control Αργέντος, Κωνσταντίνος Κούσουλας, Νικόλαος Καζάκος, Δημοσθένης Argentos, Konstantinos Δίκτυο ύδρευσης Προβλεπτικός έλεγχος Water network Model predictive control MATLAB 644.6 Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την εφαρμογή τεχνικών προβλεπτικού ελέγχου (MPC) για την διαχείριση της ροής σε σύνθετα δίκτυα ύδρευσης. Η τεχνική MPC χρησιμοποιείται για τη δημιουργία των μελλοντικών στρατηγικών ελέγχου της ροής από τις πηγές στους καταναλωτές με σκοπό την κάλυψη της ζήτησης νερού. Γίνεται βελτιστοποίηση δεικτών απόδοσης που σχετίζονται με στόχους λειτουργίας του δικτύου, όπως το κόστος παραγωγής και άντλησης, ο όγκος ασφαλείας των δεξαμενών για την ικανοποίηση της μελλοντικής κατανάλωσης και η ομαλότητα του ελέγχου ροής. Ταυτόχρονα, λαμβάνονται υπόψη οι φυσικοί και λειτουργικοί περιορισμοί που παρουσιάζει ένα τυπικό δίκτυο ύδρευσης για την εξαγωγή του κατάλληλου νόμου ελέγχου, όπως το κατώτατο και ανώτατο επίπεδο της στάθμης των δεξαμενών, τα όρια λειτουργίας των επενεργητών και η διατήρηση του ισοζυγίου μάζας στους κόμβους του δικτύου. Οι στρατηγικές διαχείρισης που υπολογίζονται, εφαρμόζονται σε μια μελέτη περίπτωσης (case study) η οποία βασίζεται σε ένα αντιπροσωπευτικό μοντέλο δικτύου ύδρευσης. Τόσο η μοντελοποίηση του συστήματος όσο και ο ελεγκτής υλοποιούνται στο υπολογιστικό περιβάλλον MATLAB. Μελετώνται διάφορα σενάρια και προσομοιώσεις και παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που προέκυψαν από την εφαρμογή του νόμου ελέγχου. This diploma thesis focuses on the application of model-based predictive control (MPC) techniques for the flow management in complex Drinking Water Networks (DWN). MPC technique is used to generate flow control strategies, ahead of time, from the sources to the consumer areas to meet demand, optimizing performance indices associated with the network’s operational goals such as water production and pumping cost, tank safety volumes to satisfy future demand and flow control smoothness. At the same time, the physical and operational constraints of a typical water network are taken into account to extract the appropriate control law, such as the minimum and maximum level of tanks, the operating limits of the actuators and the satisfaction of the mass balance relations at the network nodes. The designed management strategies are applied to a case study based on a representative model of a drinking water network. Both the control-oriented modelling approach of the plant and the controller are implemented in MATLAB. Several scenarios and simulations have been conducted and conclusions from the obtained results are outlined and discussed. 2020-01-14T16:53:22Z 2020-01-14T16:53:22Z 2019-07-04 Thesis http://hdl.handle.net/10889/12951 gr 6 application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Δίκτυο ύδρευσης Προβλεπτικός έλεγχος Water network Model predictive control MATLAB 644.6 |
| spellingShingle |
Δίκτυο ύδρευσης Προβλεπτικός έλεγχος Water network Model predictive control MATLAB 644.6 Αργέντος, Κωνσταντίνος Διαχείριση δικτύου ύδρευσης με προβλεπτικό έλεγχο |
| description |
Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται την εφαρμογή τεχνικών προβλεπτικού ελέγχου (MPC) για την διαχείριση της ροής σε σύνθετα δίκτυα ύδρευσης. Η τεχνική MPC χρησιμοποιείται για τη δημιουργία των μελλοντικών στρατηγικών ελέγχου της ροής από τις πηγές στους καταναλωτές με σκοπό την κάλυψη της ζήτησης νερού. Γίνεται βελτιστοποίηση δεικτών απόδοσης που σχετίζονται με στόχους λειτουργίας του δικτύου, όπως το κόστος παραγωγής και άντλησης, ο όγκος ασφαλείας των δεξαμενών για την ικανοποίηση της μελλοντικής κατανάλωσης και η ομαλότητα του ελέγχου ροής. Ταυτόχρονα, λαμβάνονται υπόψη οι φυσικοί και λειτουργικοί περιορισμοί που παρουσιάζει ένα τυπικό δίκτυο ύδρευσης για την εξαγωγή του κατάλληλου νόμου ελέγχου, όπως το κατώτατο και ανώτατο επίπεδο της στάθμης των δεξαμενών, τα όρια λειτουργίας των επενεργητών και η διατήρηση του ισοζυγίου μάζας στους κόμβους του δικτύου. Οι στρατηγικές διαχείρισης που υπολογίζονται, εφαρμόζονται σε μια μελέτη περίπτωσης (case study) η οποία βασίζεται σε ένα αντιπροσωπευτικό μοντέλο δικτύου ύδρευσης. Τόσο η μοντελοποίηση του συστήματος όσο και ο ελεγκτής υλοποιούνται στο υπολογιστικό περιβάλλον MATLAB. Μελετώνται διάφορα σενάρια και προσομοιώσεις και παρουσιάζονται τα συμπεράσματα που προέκυψαν από την εφαρμογή του νόμου ελέγχου. |
| author2 |
Κούσουλας, Νικόλαος |
| author_facet |
Κούσουλας, Νικόλαος Αργέντος, Κωνσταντίνος |
| format |
Thesis |
| author |
Αργέντος, Κωνσταντίνος |
| author_sort |
Αργέντος, Κωνσταντίνος |
| title |
Διαχείριση δικτύου ύδρευσης με προβλεπτικό έλεγχο |
| title_short |
Διαχείριση δικτύου ύδρευσης με προβλεπτικό έλεγχο |
| title_full |
Διαχείριση δικτύου ύδρευσης με προβλεπτικό έλεγχο |
| title_fullStr |
Διαχείριση δικτύου ύδρευσης με προβλεπτικό έλεγχο |
| title_full_unstemmed |
Διαχείριση δικτύου ύδρευσης με προβλεπτικό έλεγχο |
| title_sort |
διαχείριση δικτύου ύδρευσης με προβλεπτικό έλεγχο |
| publishDate |
2020 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/12951 |
| work_keys_str_mv |
AT argentoskōnstantinos diacheirisēdiktyouydreusēsmeprobleptikoelencho AT argentoskōnstantinos waternetworkmanagementusingmodelpredictivecontrol |
| _version_ |
1771297273419923456 |
