To counter the volatile nature of renewable energy sources, gas networks take a vital role. But, to ensure fulfillment of contracts under these new circumstances, a vast number of possible scenarios, incorporating uncertain supply and demand, has to be simulated ahead of time. This many-query gas network simulation task can be accelerated by model order reduction, yet, large-scale, nonlinear, parametric, hyperbolic partial differential(-algebraic) equation systems, modeling natural gas transport, are a challenging application for model reduction algorithms. For this industrial application, we bring together the scientific computing topics of: mathematical modeling of gas transport networks, numerical simulation of hyperbolic partial differential equation, and model reduction for nonlinear parametric systems. This research resulted in the "morgen" (Model Order Reduction for Gas and Energy Networks) software platform, which enables modular testing of various combinations of models, solvers, and model reduction methods. In this work we present the theoretical background on systemic modeling and structured, data-driven, system-theoretic model reduction for gas networks, as well as the implementation of "morgen" and associated numerical experiments testing model reduction adapted to gas network models.


翻译:为了应对可再生能源的不稳定性,天然气网络发挥着关键作用。但是,为了确保在这些新情况下履行合同,必须提前模拟大量可能的设想情景,包括不确定的供求情况。这一众多的气体网络模拟任务可以通过减少示范订单加速,然而,大规模、非线性、参数性、双曲部分差异(高空)等式系统、天然气运输模型是减少模型算法的一个具有挑战性的应用。对于这一工业应用,我们汇集了科学计算主题:天然气运输网络数学模型、超偏颇部分差异方程式数字模拟和非线性准参数系统模型的减少。这一研究产生了“摩尔根”(减少天然气和能源网络模式的模型)软件平台,使各种模型、溶液和模型削减方法的组合能够进行模块测试。在这项工作中,我们介绍了系统模型的理论背景,以及结构、数据驱动、系统理论模型模型的减少,以及“摩尔根”和相关的减少气体网络的量化模型测试模型的实施。

0
下载
关闭预览

相关内容

ACM/IEEE第23届模型驱动工程语言和系统国际会议,是模型驱动软件和系统工程的首要会议系列,由ACM-SIGSOFT和IEEE-TCSE支持组织。自1998年以来,模型涵盖了建模的各个方面,从语言和方法到工具和应用程序。模特的参加者来自不同的背景,包括研究人员、学者、工程师和工业专业人士。MODELS 2019是一个论坛,参与者可以围绕建模和模型驱动的软件和系统交流前沿研究成果和创新实践经验。今年的版本将为建模社区提供进一步推进建模基础的机会,并在网络物理系统、嵌入式系统、社会技术系统、云计算、大数据、机器学习、安全、开源等新兴领域提出建模的创新应用以及可持续性。 官网链接:http://www.modelsconference.org/
剑桥大学《数据科学: 原理与实践》课程,附PPT下载
专知会员服务
49+阅读 · 2021年1月20日
专知会员服务
52+阅读 · 2020年9月7日
【清华大学】图随机神经网络,Graph Random Neural Networks
专知会员服务
154+阅读 · 2020年5月26日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
103+阅读 · 2019年10月9日
【ICLR2020】五篇Open代码的GNN论文
专知会员服务
47+阅读 · 2019年10月2日
图机器学习 2.2-2.4 Properties of Networks, Random Graph
图与推荐
10+阅读 · 2020年3月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
2018年中科院JCR分区发布!
材料科学与工程
3+阅读 · 2018年12月11日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
资源|斯坦福课程:深度学习理论!
全球人工智能
17+阅读 · 2017年11月9日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Arxiv
0+阅读 · 2021年6月4日
Arxiv
0+阅读 · 2021年6月1日
Arxiv
3+阅读 · 2018年2月24日
VIP会员
相关VIP内容
相关资讯
图机器学习 2.2-2.4 Properties of Networks, Random Graph
图与推荐
10+阅读 · 2020年3月28日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
2018年中科院JCR分区发布!
材料科学与工程
3+阅读 · 2018年12月11日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
资源|斯坦福课程:深度学习理论!
全球人工智能
17+阅读 · 2017年11月9日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员