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정상 상태 열-유체 네트워크 모델은 에너지 시스템의 분석, 설계 및 운영에 널리 사용된다. 정해진 경계 조건을 가진 직접 문제는 종종 효율적으로 해결될 수 있지만, 세트 포인트 추적 및 매개변수 식별과 같은 역 문제는 관련 직접 문제의 반복적인 해결을 통해 일반적으로 다루어진다. 강한 비선형 결합을 가진 대규모 네트워크의 경우, 이러한 중첩 전략은 계산적으로 비쌀 수 있고 수치적으로 부담이 될 수 있다. 본 논문은 단일 모델링 워크플로우 내에서 정상 상태 열-유체 문제의 직접 및 역 문제에 대한 통합 방법론을 제시한다. 고전적인 중첩 접근법과는 달리, 역 문제는 시스템 상태와 선택된 시스템 입력을 동시에 미지수로 취급하는 동시 분석 및 설계 프레임워크에서 수식화된다. 이 방법론은 외부 인과 구성요소 표현과 비인과 네트워크 균형 관계를 결합하여 조립된 시스템의 구조적 의존성을 드러내고 그래프 기반의 분리 축소를 가능하게 한다. 구성 요소 내부 비선형 계산을 포함한 구성 요소 지역 평가가 구성 요소 모델 내에 캡슐화되는 반면, 비선형 네트워크 폐쇄 문제는 축소된 분리 변수 집합으로 제한된다. 직접 문제는 분리 감소 잔여 시스템에 대한 비선형 루트 찾기를 통해 해결되며, 역 문제는 동등성, 불평등 및 경계 제약이 있는 분리 감소 잔여 제약 비선형 프로그램으로 설정된다. 이 방법론은 증기 압축 냉동 주기에 대해 시연되며, 이곳에서는 압축기 속도와 팽창 밸브 개방이 변동하는 응축기 유입 온도 하에서 정해진 냉각 부하 및 과열 목표를 만족하도록 조정된다. 파이썬으로 구현된 이 방법론은 투명하고 재현 가능한 모델링을 지원하며, 결합된 열-유체 네트워크의 시뮬레이션, 세트 포인트 추적 및 제약 최적화에 대한 실용적인 기반을 제공한다.
Ganz et al. (Wed,)는 이 문제를 연구하였다.