یک الگوریتم مبتنی بر نظریه دوگانگی در بهره‌برداری بهینه از سیستم‌های چندمخزنه

Abstract

در این مطالعه یک مدل برنامه‌ریزی بلندمدت برای بهینه‌سازی بهره‌برداری از سیستم سدهای مخزنی کارون و دز با اهداف تولید انرژی برق ـ آبی، تأمین تقاضای آب و زیست‌محیطی ارائه شده است. ساختار ماتریسی مدل بهینه‌سازی پیاده‌سازی شده و در ادامه حل مدل با استفاده از الگوریتم‌های اولیه-ثانویه نقاط داخلی و روش‌های برنامه‌ریزی چند هدفه انجام شده‌ است. نتایج محاسباتی نشان می‌دهند که الگوریتم‌های مذکور، که در آنها از ساختار خالی یا تُُنُک بودن ماتریس‌ ضرایب مدل بهینه‌سازی استفاده می‌شود، می‌تواند ابزاری مناسب در بهینه‌سازی بهره‌برداری از سیستم‌های چند مخزنه با توابع خطی و مجذوری باشد. در این راستا مدل شش مخزنه غیر خطی توسعه یافته برای سیستم مخازن کارون و دز با استفاده از قابلیت الگوریتم‌‌های اولیه-ثانویه از روش‌های نقاط داخلی در زمانی کمتر از 45 دقیقه اجرا و جواب‌های بهینه حاصل گردید. با توجه به اینکه حل مدل فوق با استفاده از الگوریتم‌های معمول برنامه‌ریزی غیر خطی مانند الگوریتم‌های گرادیان کاهش یافته مقدور نیست و نیز عدم امکان حل مسأله با روش برنامه‌ریزی پویا (DP) با شبکه‌بندی به اندازه کافی ریز از متغیرهای حالت، قابلیت روش‌های نقاط داخلی در بهینه‌سازی مسائل بزرگ مقیاس بهره‌برداری از مخازن سدها حائز اهمیت می‌باشد.