TIME-VARIANT, MULTI-STAGE CONTROL SYSTEM

• Main Authors: LE HENAFF, Anne-Claire Elisabeth Marie, HE, Wei, GELMINI, Simone, CONFORTI, Kameron, WINTER, Amos G, COSTELLO, Jeffrey Dennis, PETERS, Ian Marius, CONNORS, Grace
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 29.04.2021
• Subjects: CHEMISTRY; CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; CONTROLLING; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; METALLURGY; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS ORELEMENTS; PERFORMING OPERATIONS; PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL; PHYSICS; REGULATING; SEPARATION; TRANSPORTING; TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE

A control system includes one or more levels of control of power and energy. At one level, a first controller optimally divides power between two or more processes, to maximize instantaneous production, for a given amount of currently available power. In the case of EDR desalination, electric power is optimally divided between ion exchange membranes and pumps to maximize instantaneous production of desalinated water for a given amount of available electric power. Optionally, at another level, a second controller divides time-varying power between the processes fed by the first level controller and an energy storage unit, based on a prediction of future power availability and a function. In the EDR case, power generated by a photovoltaic array is divided between the EDR desalination process and a battery, based on a prediction of future PV power availability and a function, to ensure reliable water production in the future. La présente invention concerne un système de commande qui comprend un ou plusieurs niveaux de commande de puissance et d'énergie. À un niveau, un premier dispositif de commande divise de manière optimale la puissance entre au moins deux processus, afin de maximiser la production instantanée, pour une quantité donnée de puissance actuellement disponible. Dans le cas d'un dessalement par EDR, la puissance électrique est divisée de manière optimale entre des membranes échangeuses d'ions et des pompes pour maximiser la production instantanée d'eau dessalée pour une quantité donnée de puissance électrique disponible. Facultativement, à un autre niveau, un second dispositif de commande divise la puissance variant dans le temps entre les processus alimentés par le dispositif de commande de premier niveau et une unité de stockage d'énergie, sur la base d'une prédiction de disponibilité de puissance future et d'une fonction. Dans le cas de l'EDR, la puissance générée par un réseau photovoltaïque (PV) est divisée entre le processus de dessalement par EDR et une batterie, sur la base d'une prédiction de disponibilité de puissance PV future et d'une fonction, pour assurer une production d'eau fiable dans le futur.