供水系统存储与控制的随机协同设计
系统与控制
2024-04-02 v2 系统与控制
摘要
供水系统（WDSs）的设计通常基于对控制系统利用可用基础设施能力的保守估计。控制器在 WDS 布局完成后才被设计与调参，这种方法可能在系统设计与控制两方面引入不必要的保守性，对运行效率产生不利影响并增加经济成本。为应对这些局限，我们引入一种同时设计基础设施与开发控制参数的方法，即协同设计问题，旨在提升系统整体效率。然而，鉴于随机变量（例如水需求与电价）的存在，WDS 的协同设计是一项具有挑战性的任务。本文提出一种易处理的随机协同设计方法，用于设计 WDS 的最佳水箱尺寸与最优控制参数，其中期望运行成本基于马尔可夫链理论建立。我们还给出一个理论结果，表明长期平均运行成本以概率 1 收敛于期望运行成本。此外，该方法不仅适用于 WDSs 协同设计的绿地项目，也可用于棕地项目中现有 WDSs 的运行改善。协同设计方法的有效性与适用性通过三个示例及澳大利亚南部的一个真实案例研究得到验证。
引用
@article{arxiv.2308.10466,
title = {Stochastic Co-design of Storage and Control for Water Distribution Systems},
author = {Ye Wang and Erik Weyer and Chris Manzie and Angus R. Simpson and Lisa Blinco},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.10466},
year = {2024}
}