Tối ưu vị trí đặt van giảm áp điều khiển áp lực trong mạng phân phối nước

Bài viết Tối ưu vị trí đặt van giảm áp điều khiển áp lực trong mạng phân phối nước đưa ra một phương pháp tìm nhóm các vị trí tiềm ẩn đặt van cho mạng cấp nước. Thuật toán MINLP sau đó được sử dụng để tìm các vị trí đặt van tốt nhất trong nhóm đó.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tối ưu vị trí đặt van giảm áp điều khiển áp lực trong mạng phân phối nước Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 TỐI ƯU VỊ TRÍ ĐẶT VAN GIẢM ÁP ĐIỀU KHIỂN ÁP LỰC TRONG MẠNG PHÂN PHỐI NƯỚC Phạm Đức Đại Trường Đại học Thủy lợi, email: daipd@tlu.edu.vn1. ĐIỀU KHIỂN ÁP LỰC GIẢM THẤT của thuật toán GA là có thể giải được bài THOÁT NƯỚC toán MINLP không trơn, tuy nhiên thuật toán này yêu cầu thời gian lớn để mô phỏng và Thất thoát nước là một vấn đề mang tính nghiệm tối ưu thường không chính xác [3].toàn cầu [1,2]. Giảm thất thoát nước có thể Gần đây, tác giả của bài báo này đưa ra đềthực hiện thông qua điều khiểnvan giảm áp xuất giải bài toán MINLP đặt van sử dụngtrong mạng cấp nước. Điều đó dẫn đến bài phương pháp MPCC (Mathematical programtoán tối ưu vị trí đặt van giảm áp (Pressure complementarity constraints - MPCC) [3].Reducing Valves-PRVs) và tối ưu hoạt động Mặc dù phương pháp này có thể giải bài toáncủa chúng. Các phương pháp tìm vị trí tối ưu MINLP cỡ lớn (Ví dụ, bài toán MINLP chođặt PRVs và áp lực hoạt động tối ưu của van mạng EXNET với trên 2000 pipes và 1890giảm áp (PRVs) được nghiên cứu trong các nodes), phương pháp này phụ thuộc nhiềucông trình trong [1,2,3,4]. vào cách cập nhật giá trị hàm phạt (penalty Van giảm áp (PRVs) có thể điều khiển function values).theo một số cách, tùy theo loại van giảm áp Trong bài báo này, tác giả sử dụng thuậtđược trang bị cho hệ thống là làm việc dựa giải MINLP để giải bài toán tối ưu tìm vị trítrên nguyên lý thuỷ lực hay điện tử (van giảm đặt van PRVs, tuy nhiên thay vì giải bài toánáp được trang bị bộ điều khiển). Với van với tất cả các đường ống (pipes) có thể là vịgiảm áp thuỷ lực, áp lực đầu ra của van giảm trí đặt van, sẽ chỉ một số đường ống (pipes)áp phía hạ lưu được duy trì ở một giá trị thích khả quan có thể được đặt PRVs. Những vị tríhợp (giá trị đặt), và chỉ được thay đổi bằng khả quan này được tìm bằng cáchbài toán tốitay. Với các van có trang bộ điều khiển điện ưu liên tục, trong đó biến nhị phân đượctử, áp lực đặt cho PRVs được điều khiển theo chuyển thành biến liên tục.thời gian (time based modulation – TM),hoặc điều khiển theo lưu lượng qua van (flow 2. BÀI TOÁN TỐI ƯU PHI TUYẾN HỖNbased modulation - FM) [2]. Các van nàythường được điều khiển từ trung tâm. HỢP MINLP TÌM VỊ TRÍ ĐẶT VAN Bài toán tìm vị trí tối ưu của PRVs trong GIẢM ÁPmạng cấp nước được mô tả là bài toán tối ưu Hàm mục tiêu: Tối thiểu áp lực dư thừabiến hỗn hợp (Mixed Integer Nonlinear Nn N LOptimization - MINLP) [4]. Các thuật toán min F    Hi,k  HiL,k MINLP dựa trên thông tin về đạo hàm đã i 1 k 1được áp dụng để giải bài toán đặt van cho các Rằng buộc: bao gồm các phương trình mômạng cỡ nhỏ và lớn [4]. Bên cạnh đó, thuật tả các phần tử của mạng cấp nước như sautoán tối ưu di truyền (Genetic algorithm-GA) (xem trong [3,4]):cũng được sử dụng rộng rãi để giải bài toántối ưu tìm vị trí đặt van MINLP [5]. Ưu điểm Q j ,k j ,i , k   Qi , j , k  di ,k  li  0 j ,k 481Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2017. ISBN: 978-604-82-2274-1 li  CL ...