بهینه‌سازی بهره‌برداری از مخازن سدهای چندمنظوره با استفاده از اتوماتای سلولی

Abstract

این مطالعه به مسئلة بهره‌برداری بهینه از یک سیستم تک مخزنه چندمنظوره با اهداف تأمین نیاز کشاورزی، نیاز زیست‌محیطی و تولید انرژی برقابی با استفاده از اتوماتای سلولی می پردازد. در ساختار سلولی این الگوریتم، نقاط گسسته زمانی به عنوان سلول و حجم ذخیره در این زمان‌ها به عنوان حالت سلول انتخاب میشوند. قانون به‌روزرسانی الگوریتم نیز با استفاده از بهینه‌سازی تحلیلی تابع هدف محلی در حضور روابط غیرخطی برقابی استخراج می شود. همچنین زیرمسئله تخصیص بهینه آب رها شده از مخزن سد به نیازهای پایین دست با استفاده از روش ضرایب لاگرانژ در ترکیب با CA حل خواهد شد. الگوریتم پیشنهادی برای حل مسئلۀ بهینه‌سازی غیرخطی و نامحدب بهره‌برداری از مخزن سد و نیروگاه بالارود به عنوان یک مطالعه موردی واقعی، پیاده‌سازی و با نتایج حاصل از روش‌های بهینه‌سازی مشتق–پایه و الگوریتم ژنتیک برای دوره‌های بهره‌برداری 5، 20 و 44 ساله مقایسه میشود. نتایج نشان می دهند که روش اتوماتای سلولی ضمن کاهش قابل ملاحظه بار محاسباتی، قادر است به جواب‌هایی با کیفیت قابل قبول از منظر میزان بهینگی دست یابد.