بهینه‌سازی بهره‌برداری انرژی برقابی از مخازن با استفاده از الگوریتم‌ چرخه آب

محورهای موضوعی : انفورماتیک محیط های متخلخل

امیر رباطی ¹ (استادیار گروه عمران دانشگاه آزاد واحد کرمان)

تاریخ دریافت : 1400/11/26 تاریخ پذیرش : 1400/12/08 تاریخ انتشار : 1401/06/01

کلید واژه: الگوریتم چرخه آب, بهره‌برداری انرژی برقابی, حوضه هلیل‌رود, سد جیرفت,

چکیده مقاله :

اهمیت انرژی برقابی بعنوان سومین منبع بزرگ تولید برق و مهمترین تولیدکننده انرژی‌های تجدیدپذیر، ضرورت استفاده بهینه از این منبع عظیم و گرانبها را نشان می‌دهد. در این پژوهش از الگوریتم فراکاوشی چرخه آب (WCA) به‌منظور بهره‌برداری بهینه از انرژی برقابی مخزن سد جیرفت، واقع در حوضه آبریز هلیل‌رود (جنوب ایران)، برای یک دوره 223 ماهه(از مهر 1379 تا فروردین 1398) استفاده شده است. پس از اطمینان از درستی عملکرد الگوریتم WCA با استفاده از چندین تابع محک استاندارد، مدلی برای بهره‌برداری بهینه برقابی توسعه داده شد. نتایج حاصل از الگوریتم مورد بررسی، با نتایج روش‌ شناخته‌شده الگوریتم رقابت استعماری (ICA) مقایسه شد. WCA و ICA به ترتیب قادر به تولید انرژی به‌میزان 29/7203 و 66/7138 مگاوات در طول دوره آماری بودند. همچنین مقدار تابع هدف برای WCA و ICA به ترتیب برابر با 78/4 و 82/5 به دست آمد. نتایج به‌دست‌آمده حاکی از عملکرد بالای الگوریتم WCA در بهره‌برداری بهینه انرژی برقابی می‌باشد.

چکیده انگلیسی:

Given the fact that hydropower energy is the third largest source of electricity generation and also the most important renewable energy producer, the optimal use of the huge and expensive source of water is essential. In this study, water cycle metaheuristic algorithm was used for optimization of the hydropower operation of Jiroft reservoir located in Halilrood basin (south of Iran) for a period of 223 months (from October 2000 to April 2019). After verifying the reliability of the WCA algorithm using several standard benchmark functions, a model was developed for optimal hydropower operation. The results of the algorithm were compared with the results of known metaheuristic algorithm and Imperialist Competitive Algorithm (ICA). The WCA and ICA algorithms were capable to generate energy 7203.29, and 7138.66 MW during the statistical period, respectively. Also, the objective function value for WCA and ICA, was obtained 4.78, 5.82, respectively. The results were indicated high performance of the WCA in optimization of the hydropower operation.