عنوان پایان‌نامه
تدوین دستورالعمل موردی بهره برداری از مخزن با استفاده از برنامه‌ریزی ژنتیک
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - مهندسی منابع آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 5263;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 57726
- تاریخ دفاع
- ۱۶ بهمن ۱۳۹۱
- دانشجو
- حبیب اکبری الاشتی
- استاد راهنما
- امید بزرگ حداد
- چکیده
- استخراج قاعده بهره¬برداری مناسبی که ضمن برآورده نمودن اهداف بهره¬برداری از سد و کاهش کمبود¬ها بتواند با آینده¬نگری مناسب بهره¬بردار را در مدیریت پایدار از مخزن یاری نماید از اهمیت بسزایی برخوردار می¬باشد. در تحقیق حاضر، ابتدا با استفاده از روش¬های بهره¬برداری برنامه¬ریزی غیرخطی (NLP)، الگوریتم ژنتیک (GA)، برنامه¬ریزی ژنتیک (GP) و GP با موقعیت ثابت ژن (FLGGP) در بهره¬برداری به¬هنگام و در دو رویکرد وابسته به پیش-بینی و مستقل از پیش¬بینی جریان به هدف تأمین برق¬آبی از سامانه¬های تک¬مخزنه کارون4، خرسان1، کارون3 و سامانه سه¬مخزنه (مخازن کارون4، خرسان1 و کارون3) پرداخته شده است. در رویکرد وابسته به پیش¬بینی، میزان رهاسازی در هر دوره به جریان ورودی در همان دوره و در رویکرد مستقل از پیش¬بینی به جریان¬های ورودی به مخزن در سه دوره قبل مرتبط می¬شود. همچنین قاعده بهره¬برداری غیرخطی (NLDR) در استخراج منحنی فرمان بکار گرفته شده و تابع هدف کمبود کل و معیارهای ارزیابی کارآیی برای ارزیابی نتایج هریک از روش¬ها مورد استفاده قرار گرفته-اند. در نهایت با استفاده از نتایج حاصل از بهره-برداری به¬هنگام در سامانه¬های تک¬مخزنه کارون4، خرسان1 و کارون3 به مقایسه عملکرد دو سامانه تک¬مخزنه و سه-مخزنه پرداخته شده است. نتایج حاصل از این مطالعه، حاکی از کارآیی مناسب روش¬های GP و FLGGP در استخراج قاعده بهره¬برداری در سامانه¬های تک¬مخزنه و در هر دو رویکرد مورد بحث می¬باشند. در استخراج قاعده بهره-برداری در سامانه سه¬مخزنه، روش FLGGP نسبت به سایر روش¬ها از قابلیت¬های بالاتری برخوردار می¬باشد. در مقایسه دو رویکرد وابسته به پیش¬بینی و مستقل از پیش-بینی، اختلاف زیادی مشاهده نشده است و بدین ترتیب می-توان از رویکرد مستقل از پیش¬بینی به علت سهولت استفاده از آن، در استخراج قاعده بهره¬برداری سامانه مخازن استفاده نمود. همچنین در مقایسه عملکرد سامانه تک¬مخزنه و سه¬مخزنه، برتری بهره¬برداری سامانه سه¬مخزنه نسبت به بهره¬برداری سامانه تک¬مخزنه نشان از کارآیی مدیریت یکپارچه منابع آب داشته است.
- Abstract
- In this study, nonlinear programming (NLP), genetic algorithm (GA), genetic programming (GP), and fixed length gen genetic programming (FLGGP) were employed for the real-time operation of a single-reservoir system of Karoon4, Khersan1 and Karoon3 reservoirs in each method, forecast dependent and forecast independent approaches were used in order to generate hydropower energy by the system. Then, NLP, GA and FLGGP were used with the same objectives in extracting rule curves of a three-reservoir system (Karoon4, Khersan1 and Karoon3) in both approaches of forecast dependent and forecast independent. In the forecast dependent approach, the release volume in each period depends on the input flow of the same period whereas in the forecast independent approach, reservoir release depends on the input flows in one, two and three previous periods. Meanwhile, nonlinear decision rule (NLDR) was considered as the predefine rule curve, and the total deficiency function as well as efficiency criteria were used to assess the results of each applied procedures. Finally, the performance of real-time operation of single- and three-reservoir systems are investigated and compared. Results indicated that in order to extract reservoir operation rules, in the single-reservoir system the most efficient function was obtained for the GP and FLGGP methods, and in three-reservoir system the best performance was achieved for the FLGGP method in both discussed approaches. By comparing forecast dependent and independent approaches, there was no significant difference between two approaches, and consequently, it is recommended for future applications in the extraction of reservoir operation rules due to simplicity of applicability in the forecast independent approach. Moreover, by comparing the efficiency of single and three-reservoir systems, the advantages of the three-reservoir system operation over the single-reservoir system operation reflects the efficiency of integrated management of water resource systems.
