کاربرد برنامه‏ ریزی پویای دوگان غیرقطعی با مدلسازی عدم قطعیت مارکوفی در تدوین سیاست‌های پایدار بهره‌برداری از سیستم‌‌های برق‌آبی

Abstract

در دهه‌های گذشته، روش‌های متعددی جهت حل مسأله بهینه‌سازی غیرقطعی بهره‌برداری از مخزن پیشنهاد شده‌ است که یکی از آنها روش برنامه‌ریزی پویای دوگان غیرقطعی (SDDP) است. بررسی پیشینه تحقیقات نشان می‌دهد که در اغلب تحقیقات پیشین، عدم قطعیت جریان ورودی به مخازن در روش SDDP براساس یک مدل‏ آماری خودهمبسته (AR(1 یا خودهمبسته فصلی (PAR(2 مدلسازی شده است. رویکرد دیگر برای مدلسازی عدم قطعیت در SDDP که کمتر به آن پرداخته شده است، مدلسازی عدم قطعیت جریان به صورت یک زنجیره مارکوف است که در این تحقیق تحت عنوان مدل MSDDP پیاده سازی شده است. همچنین علیرغم اینکه محققان متعددی از روش SDDPدر زمینه بهینه‌سازی بهره‌برداری میان‌مدت از سیستم‏های چندمخزنه استفاده کرده ‏اند، قابلیت‏ این روش در زمینه تدوین سیاست‌های پایدار بلندمدت در مخازن سدها بررسی نشده است. در این تحقیق پس از ارائه الگوریتمی برای کاربرد مدل‏های SDDP و MSDDP به منظور تدوین سیاست‏های پایدار بهره‏ برداری بلندمدت از سیستم ‏های چندمخزنه، عملکرد این دو مدل مقایسه شده است. به منظور ارزیابی عملکرد مدل‌های مورد بررسی، نتایج حاصل از اجرای مدل‌ها در بهینه‏ سازی بهره‏ برداری از سیستم چندمخزنه‏ برق‌آبی در حوضه رودخانه‌ی کارون بررسی شده است. براساس نتایج به دست آمده، مدل MSDDP عملکرد به مراتب بهتری در ارائه سیاست بهره‌برداری بهینه از سیستم داشته است. همچنین مقایسه نتایج مدل‌ها با بهترین جواب‌های ممکن (در شرایط قطعیت کامل) نشان داد جواب‌های حاصل از سیاست بهره‌برداری مستخرج از مدل MSDDP نزدیک به بهترین جواب‌های ممکن بوده است.