Kooperative Entwicklungen fur die Echtzeitoptimierung von Kanalnetzsteuerungen

摘要

Die vorgestellten Ergebnisse sind im Rahmen des vom BMBF geforderten Forschungsprojekt Odysseus ("Diskret-kontinuierliche Optimierung komplexer dynamischer Wasserver- und -entsorgungssysteme") entstanden. Untersucht werden aktuelle mathematische Losungsverfahren zur Abflussberechnung und darauf aufbauende Optimierungsverfahren sowie deren Einsatzmoglichkeiten in der Kanalnetzsteuerung. Der Fokus liegt hierbei in der Anwendung von hydrodynamischen Modellen fur die modell-pradiktive Steuerung. Um den hohen Anforderungen an die Rechenzeiten zu genugen, die sich in diesem Kontext ergeben, werden zwei verschiedene Wege verfolgt. Im ersten Ansatz wird ein bestehendes Simulationsmodell fur die Abflussberechnung verwendet. Die modell-pradiktive Steuerung erfolgt auf Basis einer simulationsbasierten Parameteroptimierung, fur die zwei globale Optimierungsverfahren getestet werden. Im zweiten Ansatz wird ein Netzwerk-orientiertes Finite-Volumen-Verfahren fur die hydrodynamische Simulation entwickelt Fur die modell-pradiktive Steuerung wird auf das Berechnungsverfahren ein ableitungsbasiertes Optimierungsverfahren aufgesetzt.