This thesis aims to produce a control strategy that minimizes the energy usage of the pumps in the sewer system of Växjö City. The pumps are located in a small number of pumping stations. These are connected by a network of pipes in a way that requires the control of the pumps to be coordinated, both within and between the pumping stations. A model of the system based on fluid mechanics is proposed and from this an optimization problem is constructed for the control problem. When the optimization problem is reformulated as a hierarchy of smaller problems these problems can be solved sequentially and the computational requirements are low. The resulting control strategy gives an optimal control at each flow rate to the waste water treatment plant, and the results show that an optimal control can yield significant energy savings. The control strategy is also shown to be stable with regards to errors in the model. / Detta arbete syftar till att beräkna en energieffektiv styrstrategi för pumpar i spillvattensystemet i Växjö stad. Pumparna finns i ett fåtal pumpstationer som är sammankopplade via ett rörsystem så att styrningen av pumparna behöver koordineras, både inom och mellan pumpstationerna. Utifrån en framtagen fysikalisk modell av systemet formuleras ett optimeringsproblem för att finna en energieffektiv styrning. Detta problem kan lösas på korta beräkningstider genom att det delas upp i en hierarki av mindre delproblem som löses sekventiellt. Den resulterande styrstrategin ger en optimal styrning för olika totala flöden i spillvattensystemet, och resultaten visar att en effektiv styrstrategi kan ge påtagliga besparingar i pumparnas energiförbrukning. Styrstrategin har även studerats gällande känslighet för viss osäkerhet i modellen och uppvisar stabilitet.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:liu-189598 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Berglund, Filip |
| Publisher | Linköpings universitet, Tillämpad matematik, Linköpings universitet, Tekniska fakulteten |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0109 seconds