D-Real Time Control Bernhard Becker Symposium “hydrosoftware van de toekomst” Delft, 17/11/2011

Inleiding Real Time Control: Het modelleren van de sturing van kunstwerken in een model. - modelleren van een bepaalde sturing - ontwikkelen van een sturingsconcept - analyse interactie mens-watersysteem Haringvlietsluizen (wikipedia.nl) schematisatie Noordelijk Deltabekken Delft, 17/11/2011

Historie Real Time Control (RTC) SOBEK-RE - Controllers and triggers (geintegreerd in Flow-rekenhart) SOBEK-RUR (2.12) - RTC module (Geert Prinsen) - Matlab-interface - DLL linking - extra functionaliteit (reservoir nodes) RTC-Tools (Deltares ZWS-OWB) - gekoppeld met SOBEK via OpenMI - FEWS pi-adapter - OpenDA interface SOBEK-RE SOBEK-RUR OpenMI met RTC-Tools en Sobek Delft, 17/11/2011

D-Real Time Control (D-RTC) nieuwe plug-in (module): D-RTC - gebruikt het concept van RTC-Tools - heeft gelijkwaardige functionaliteit aan SOBEK Controllers and Triggers SOBEK(-RUR)-RTC module RTC-Tools - graphical user interface (GUI): D-RTC - importer voor SOBEK-RE- en SOBEK-RUR-modellen  één pakket voor RTC Delft, 17/11/2011

Haringvlietsluizen in D-RTC Q at Lobith 1 day before h Haringvlietsluis if h > 0 open gate (tabel) Haringvlietsluis gate #3 gate height true false close gate schematisatie Noordelijk Deltabekken - Flow chart met conditions en rules - kaart met relatie kunstwerk-meetlocatie Delft, 17/11/2011

Concept D-RTC In D-RTC is de sturing een separaat model. De modelschematisatie bestaat uit conditions en (operating) rules. Input en output-locaties zijn objecten uit de D-Flow 1D-schematisatie. Centraal staat de flow chart (beslisboom), het “D-RTC-netwerk” condition condition rule true true false false rule structure parameter - een gedefineerd beginpunt - condition met uitgang true en false - een (1) actief pad (vervangt AND, OR) Delft, 17/11/2011

Voordelen D-RTC-concept Beter overzicht, minder (modelleer)fouten - relaties van conditions en rules zichtbaar in Flow chart - relatie van kunstwerk en input-locatie zichtbaar op de kaart - overkoepelende sturing voor het hele modelgebied Meer functionaliteit - inverse rule (vervangt kortsluitingen via laterale stations) - control groups - project explorer Onbeperkt aantal conditions en rules - belangrijk indien meerdere toestanden worden gemodelleerd (hoogwater, laagwater, gemiddelde situatie) Meerdere sturingsstrategieën voor één D-Flow-schematisatie - evaluatie van verschillende strategieën - environmental flow, spoedadvies, … Delft, 17/11/2011

SOBEK-RUR SOBEK-RUR: sturing is gerelateerd aan een kunstwerk trigger controller trigger controller trigger controller trigger controller - maximaal 4 controllers en 4 triggers - combinatie van triggers met AND, OR - een trigger is actief of niet actief  hoogwater ja/nee: twee triggers Delft, 17/11/2011

Voorbeeld: Haringvlietsluizen D-RTC faciliteert het overgaan naar het nieuwe concept. schematisatie na import van RE-model h > 0 h < 0 verbeterde schematisatie van de sturing: true/false in plaats van actief/niet actief  vereenvoudigd gebruik  beter overzicht  minder foutgevoelig h > 0: true/false Delft, 17/11/2011

Gebruik van control groups - groeperen van meerdere kunstwerken met dezelfde sturing - 17 Haringvlietsluizen - groeperen op type kunstwerk - stuw - pomp - groeperen op type rule - lookup table - hydraulic rule - PID-control rule - groeperen op type meetparameter - debiet, waterstand (hydraulica) - zuurstof, zoutconcentratie (waterkwaliteit) - groeperen op gebied - vrij afwaterend - peilbeheerst Delft, 17/11/2011

Vooruitzichten: uitvoer (1) input data: - hoogwater ja of nee uitvoer: - Input data en output data samenhangend bekijken - Reageert het kunstwerk correct op de hydraulische situatie? condition status - drie operationele modi 1d-channel flow output (streef)peil bovenstrooms van het stuw sturing Oberrhein (Basel – Maxau, Duitsland) Wehr Kehl-Straßburg RTC-Tools gekoppeld met SOBEK via OpenMI waterstand en kruinhoogte Delft, 17/11/2011

Vooruitzichten: uitvoer (2) Flow chart en time slider summer water level = 6 ( !> 6.5) rule true true false false rule result: gate height = 2 structure parameter - waardes van conditions en rules - actieve pad Delft, 17/11/2011

Vooruitzichten: uitvoer (3) Flow chart Time Slider Delft, 17/11/2011

Vooruitzichten: predictive control (1) Waterschap Noorderzijlvest: voorafgaand spuien voor lagere piekwaterstanden feedback control predictive control Jan Gooijer, FEWS user days Delft, 17/11/2011

Vooruitzichten: predictive control (2) feedback control predictive control Malen gedurende de nachturen reduceert pompkosten met 7–35 % Jan Gooijer, FEWS user days Delft, 17/11/2011

Samenvatting en conclusies - Met D-RTC wordt sturing als een separaat model beschouwd. - Centraal staat een flow chart (niet het kunstwerk). - vereenvoudigd gebruik - minder foutgevoelig - beter overzicht - Importer voor Sobek-RE en Sobek-RUR. - Sturing van watersystemen wordt steeds complexer  nieuw concept  nieuw user interface  nieuwe ontwikkelingen Delft, 17/11/2011