توسعه الگوريتم مجموعه ذرات جهت بهره برداري بهينه از مخازن چند منظوره (مطالعه موردي سد دز)

Development of particle swarm optimization algorithm for optimal multiple reservoir operation (case study: Dez dam

به علت محدوديت كمي و كيفي منابع آب، خشكسالي هاي درازمدت و افزايش جمعيت، احداث مخازن چندمنظوره ذخيره ي آب و بهينه سازي بهره برداري از اين مخازن از اهميت فراواني برخوردار مي باشد. در اين تحقيق بهره برداري بهينه از سد دز با اهداف چندگانه ي تامين تقاضاي كشاورزي، شرب، محيط زيست، كنترل سيلاب و توليد انرژي برق آبي بررسي مي شود. بدين منظور با ايجاد تغييراتي در الگوريتم فراكاوشي بهينه سازي ازدحام ذرات (PSO) الگوريتم جديد ازدحام ذرات جهش يافته (DMPSO) توسعه داده شده است و بهره برداري بهينه از سد دز با استفاده از اين الگوريتم پيشنهادي موردبررسي قرارگرفته است. نتايج به دست آمده از اين الگوريتم جديد با نتايج الگوريتم ازدحام ذرات و الگوريتم سياست بهره برداري استاندارد (SOP) مقايسه شده است. نتايج نشان داد كه الگوريتم پيشنهادي DMPSO علاوه بر كنترل حجم مخزن براي جلوگيري از سيلاب، رهاسازي را در ماه هاي هرسال به طور مناسب توزيع كرده و كمترين آسيب پذيري را نسبت به الگوريتم PSO و SOP داشته است. درصد انحراف معيار كمبود ماهانه با استفاده از الگوريتم PSO ، DMPSO و SOP به ترتيب معادل 28، 25 و 47 بوده كه بيانگر توانايي بالاي الگوريتم DMPSO در بهره برداري بهينه از مخازن مي باشد.

Due to the limitation of quantity and quality of water resources، the occurrence of long droughts and increasing of populations، construction of multi-objective reservoirs and optimal operation of these reservoirs is very important.In this research، the optimal operation of the Dez dam with multi-objective of supply agricultural and potable water، environment، flood control and electrical power generation is investigated. For this purpose، the particle swarm optimization (PSO) algorithm is modified and the new mutated algorithm (DMPSO) is developed. Then the proposed method (DMPSO) is applied for optimal operation of the multiple Dez reservoir. The results of this research are compared with PSO and standard operation Procedure (SOP). The results show that DMPSO algorithm has the best distribution of monthly release to have less shortage in comparison with PSO and SOP. The annual shortage ratio for PSO، DMPSO and SOP are 28%، 25%، 47% respectively، which represent the high-capability of DMPSO in optimal operation of reservoirs.