区域供热网络中压力与体积流量控制的统一基于无源性的框架
系统与控制
2023-05-23 v1 系统与控制
摘要
区域供热网络(DHNs)安全高效运行的基本前提是稳定的水力行为。然而,当前向可持续供热转型的进程,特别是分布式热源日益增多的接入以及逐渐网状化的拓扑结构,引入了复杂且可能破坏稳定的水力动态。本文提出一个统一的、基于无源性的框架,该框架可保证任意受迫水力 DHN 平衡点的渐近稳定性,同时允许网状、时变拓扑以及不同的、动态交互的分布式热源。为建立所需的水力平衡点,我们针对受控 DHN 子系统内的泵与阀门,提出分散的、基于无源性的压力与体积流量控制器。具体而言,我们利用 DHN 子系统的平衡无关无源性(EIP)特性、其互联的反对称性质以及 LaSalle 不变性原理,以模块化方式评估渐近稳定性。所得结果适用于当前最先进以及未来的 DHN 代际,例如具备多个分布式热源、非对称管道网络和多温度层的情况。我们通过仿真验证了我们的发现。
引用
@article{arxiv.2305.12139,
title = {A Unifying Passivity-Based Framework for Pressure and Volume Flow Rate Control in District Heating Networks},
author = {Felix Strehle and Juan E. Machado and Michele Cucuzzella and Albertus J. Malan and Jacquelien M. A. Scherpen and Sören Hohmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.12139},
year = {2023}
}