基于二次单选规划的水网络设计全局优化与能量回收
最优化与控制
2024-07-30 v1
摘要
具有双线性和凹约束的广义单选规划（GDP）模型常见于水网络设计中，属于具有挑战性的优化问题。本文提出用于非线性项的二次和分段线性近似，以将 GDP 模型改写为适合求解器更高效求解的二次 GDP（QGDP）模型。我们通过水处理网络设计问题说明二次改写的优势，问题中非凸性源于混合器质量平衡中的双线性项以及处理单元的凹型投资成本函数。鉴于其与水网络设计问题的相似性，我们建议对大规模反电渗透（RED）过程的最优设计采用二次近似。该能源技术可从水部门的副产流中恢复能源，例如脱盐盐水与再生废水效液的混合。求解器 Gurobi 在处理 QGDP 问题方面表现出色，但在精度与可算性之间进行权衡至关重要。分段线性近似结果更精确，但会产生更大的 QGDP 模型，在大规模过程综合问题中可能需要更长的优化时间。
引用
@article{arxiv.2407.19543,
title = {Global Optimization via Quadratic Disjunctive Programming for Water Networks Design with Energy Recovery},
author = {Carolina Tristán and Marcos Fallanza and Raquel Ibáñez and Ignacio E. Grossmann and David E. Bernal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.19543},
year = {2024}
}
备注
7 pages, Proceedings of the 34th European Symposium on Computer Aided Process Engineering / 15th International Symposium on Process Systems Engineering (ESCAPE34/PSE24), June 2-6, 2024, Florence, Italy