Wanda gebruikersbijeenkomst

Transcriptie

1 Wanda gebruikersbijeenkomst Niet-alledaagse WANDA toepassingen Bijzondere toepassingen Naast waterslaganalyses is WANDA ook geschikt voor andere tijdsafhankelijke processen Deze speciale projecten kunnen tot ontwikkelingen leiden 3 voorbeelden: Energiebesparing d.m.v. optimale pompkeuze en pompregime voor poldergemaal op getijde water Afschakelprotocol van een RWZI PumpEnergy: optimalisatie pompinzet (Brabant Water) 1

2 Schematische weergave pompsysteem 2 vasttoerental pompen, schakelend op in/uitslagpeil Kenmerken: Variërend perspeil, gevolg: variërend gemaalcapaciteit variërend rendement Energie! 2

3 Eis: Polderpeil binnen bepaalde grenzen Randvoorwaarden: Wateraanbod bij gemaal, bepaald a.h.v. SOBEK model: Neerslagintensie Verdamping Kwel Gemiddelde over periode van 8 uur Getijde waterstanden Uurwaarden Scenario s: A: Huidige situatie (aan/uit op basis van inslag/uitslagpeil) B: Idem A waarbij pomp 1 alleen in bedrijf indien zeepeil < +0,5m NAP C: Idem A waarbij pomp 1 en 2 in bedrijf indien opvoerhoogte < 4 m D: Idem A waarbij pomp 1 alleen in bedrijf is tussen en 7.00 u gebruikte Control componenten: voor A t/m C standaard set (COND) voldoende voor D nieuwe component Modulo en Time 3

4 Voor statistische analyse noodzakelijk om periode van ca 100 jaar door te rekenen (neerslagreeks en getijdebeweging van januari 1906 oktober 2004) Aantal getijdepunten: 100 * 365 * 24 = !! Tabel invoer beperkt tot 100 waarden Nieuwe C-component: read from file rekentijdstap: 10 min ruim tijdstappen Alleen geinteresseerd in polderpeil en totaal aantal draaiuren en energie Nieuwe C-component: write to file Voorbeeld schema scenario D T1 M1 C1 R2 W1 R1 Fluid level Head A B Discharge Zeepeil Hansweert F C G E D S4 S5 I1 D1 C2 I2 D2 4

5 Resultaat studie: voor 1 neerslagweek Scenario ideale pompkarakteristiek; vast toerental Verbruikte Max. Energiebesparing energie polderpeil t.o.v. A (MWh) (m NAP) Energiebesparing t.o.v. A (bestaande pomp) A % B % 31 % C % 33 % D % 12 % Op jaarbasis: Selectief pompen met ideale pomp levert besparing op tot 50 % ofwel 250 MWh (ca Eur 25000!!) Onderhoudsaspect: minder draaiuren (ca 30 %) Beperking van huidige aanpak: Eenrichtingsverkeer van Sobek naar Wanda Poldergebied in WANDA beperkt tot bakje (RSVOIR) Voor correct gedrag bi-directionele koppeling SOBEK WANDA noodzakelijk Pilot project begin

6 Tweede niet-alledaagse WANDA toepassing: Afschakel protocol RWZI Nieuwveer WS Brabantse Delta RWZI Nieuwveer WS Brabantse Delta WBD heeft een afschakelprotocol in gebruik voor automatische afschakelen van influentvijzels en rioolgemalen bij een ontvangsten/of afvoerbeperking Afschakelprotocol door WBD niet onder RWA condities getest (moeilijk te realiseren) Vraag aan Deltares: simuleer alle facetten van het afschakelprotocol en beoordeel robuustheid a.h.v. 3 scenario s wat is de maximale afvoercapaciteit van het systeem onder storingscondities (effluentlozing op Mark, influentafvoer via bypass) 6

7 Q: (m3/h) dh: Pos: 0 (%) 26 november 2008 Wanda schema Max ontwerpdebiet: m3/h L: 1.4 w: 10 Inprikkende externe Gemalen Overstort Vijver naar Bypass sloot L: 1.2 Overstort w: 40 naar Vijver Bypasssloot L: 0.25 w: 3 Q: 600 (m3/h) EW1 ontvangkelder VZ1 RWZI Nieuwveer EW2 D: 1900 D: 1700 D: 1900 (mm) (mm) (mm) D: 1900 (mm) VZ2 TBT1-6 A: 5625 (m2) EW3 EW4 Emerweg VZ3 Emerwegleiding VZ4 Q: 4400 (m3/h) Overige WBD gemalen infl. Influentgemaal 4 Vijzels + 1 pomp Zandvang A: 2700 (m2) L: 3.76 BLT 1-3 L: w: A: 9447 (m2) w: 12 L: 2.8 L: 2.6 w: 84 w: 45 L: 2.8 w: 42 VBLT A: 1260 (m2) A: 946 (m2) NBT 1-6 A: 7885 (m2) Effluent debietmeter D: 2000 (mm) Effluentgoot D: 1300 (mm) Effluentleiding D: 2250 D: 2250 (mm) Mark (mm) Zuidelijke zinker put A: 129 (m2) Hollands diep H: 7.6 Effluentgemaal Hollands diep TBT 7 BLT 4 A: 3322 (m2) L: 3.76 w: L: 2.8 w: 110 L: 3.75 NBT 7-9 w: 5.5 A: 6200 (m2) effluent recirculatie D: 1500 (mm) aanvoerleiding: vrij vervalleiding D= 1900 mm L = 5335 m Effluentleiding: vrij vervalleiding D= 2250 mm L = m Belangrijke stap: Kalibratie model a.h.v. meetgegevens en praktijkervaringen Belangrijke factoren: afvoercapaciteit effluentleiding doorlooptijd RWZI 1 0 Drukhoogte X-distance bbk leiding Drukhoogte 7

8 Afschakelprotocol bij afvoerbeperking: Bij blokkade: 1 vijzel meer uit dan aantal effl.pompen uit niveau hoog niveau vrijgave niveau start blokkade wachttijd blokkade check blokkade; extra vijzel uit vrijgave blokkade 1 vijzel direct bij schakel 1 pomp/vijzel bij schakel 1 pomp/vijzel bij Tijd wachttijd vrijgave IN wachttijd vrijgave IN Afschakelprotocol bij ontvangstbeperking: (1 of meer influentvijzels uit bedrijf) vergelijkbaar met afvoerbeperking: bij blokkadeniveau ontvangstkelder; afschakeling van x- aantal pompen rioolgemaal Emerweg Bij 2e hoogwaterniveau alle aanvoerende WBD gemalen uitzetten 8

9 Vertaling afschakelprotocol naar WANDA model Meten: peil effluentgoot peil ontvangstkelder, toestand influentvijzels toestand effluentpompen Vijverpeil Sturen: Infuentvijzels Pompen rioolgemalen Condities complex!!! Samengestelde condities: met elementaire Control componenten niet realiseerbaar Oplossing: special maken Aanpak: eenduidige formulering van control gedrag proces flow diagram 9

10 Flow diagram: Principe control loops: Afschakelprotocol Meting goot aan (1) of uit (0) Aan/uit Aan/uit Pomptoerental Effluentgemaal Niveau afhankelijke debietregeling met aan/uit peilen P1 Overstortbeveiliging true (0) of false (1) 10

11 Emerweg A F S7 A: 100 Discharge (m2) D: 1900 (mm) A: 129 (m2) H: -3.9 B D: 1700 D: 1900 (mm) (mm) Aanvoer leiding onder vri j verval L1 S2 ON/OFF S8 ON/OFF S9 ON/OFF S10 ON/OFF Inprikkende Gemalen Q: 600 (m3/h) D: 1900 (m m) Gem aal Hollands diep C Q: 4400 Andere (m3/h) gemalen Hollands diep H: 7.6 L: 1.4 w: 10 A: 100 S20 (m2) Fluid level H: -2 S1 Overstort naar Vijver G C2 S21 Fluid level A: Vij 6000 ver (m2) H: Vijzels + 1 pomp I L3 Overstort naar Bypass sl oot D effluent recirculatie D: 1500 (m m) C1 L: 1.2 w: 40 E Q: (m3/h) H Zandvang A: 2700 (m2) L: w: 12 S12 Discha rge VBLT A: 1260 (m2) L: 3.76 w: L2 L4 L5 L6 Duiker L: 3.76 w: TBT1-6 A: 5625 (m2) A : 946 (m2) T2 T1 T4 T5 L: 2.8 w: 84 TBT 7 L: 2.8 w: 42 L: 2.8 (m ) w: 110 M1 M3 M4 M5 M4 RWZI BLT 1-3 A: 9447 (m2) L: 0.25 w: 3 L: 2.6 w: 45 dh: -4 S11 Head M3 P os: 0 (%) E C 4 Vi jzels + 1 pomp M2 M1 P1 B LT 4 A: 3322 (m2) L: 3.75 w: 5.5 NBT 1-6 A: 7885 (m2) D S3 Pum p sp eed S4 Pum p sp eed S5 Pum p sp eed M5 NBT 7-9 S17 V1 ON/OFF S18 V2 ON/OFF S19 V3 ON/OFF V5 S6 Pum p sp eed S110 V4 ON/O FF A: 6200 (m2) S111 ON/O FF AF D Effluentgoot S1 Head S1 S2 AD D: 2250 (mm) D: 2000 (mm) G D: 1300 (mm) M ark Zuidel ijke zinker put Blok_EW D: 2250 (mm) S2 B Gemaal Hollands di ep L3 L7 L8 I T3 T6 T7 L2 H M2 M7 M6 F P2 L1 M6Emerweg M7 M8 B3 M9 S13 Fluid level P2 S15 Pump speed P3 P4 S16 Pu mp sp eed P5 W10 A 26 november 2008 Hydraulisch + Control schema: Pompen effluentgemaal Vijzels influentgemaal Niveau effluentgoot Debiet door RWZI 11

12 Afschakelgedrag rioolgemaal afvoercapaciteit rioolgemaal Conclusies : Kalibratie van systeem levert nieuwe informatie (overstort, max capaciteit) Beheerder heeft meer inzicht gekregen in werking en samenhang van het totale systeem Hydr. gedrag effluentleiding en regeling effluentgemaal bepalend voor afschakelprotocol Met huidige instelling onnodige afschakeling van rioolgemaal waardoor rwzi capaciteit tot 30 % in elkaar zakt (onder RWA condities) Meetpunt effluentgoot niet optimaal Bypass sloot en vijver voldoende groot Capaciteit noodafvoer op Mark gekwantificeerd 12