به کارگیری الگوریتم‌های فرا ابتکاری نوین برای بهره‌برداری تک هدفه از مخزن سد امیر کبیر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه عمران، واحد بین الملل کیش، دانشگاه آزاد اسلامی، جزیره کیش، ایران

2 گروه علوم و مهندسی آب، واحد شهر قدس ، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران، ایران

3 گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

4 گروه عمران، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

10.22060/ceej.2021.18971.7012

چکیده

یکی از راهکارهای مقابله با مسائل مربوط به توزیع زمانی و مکانی نامناسب منابع آبی، استفاده بهینه از مخازن سدها است. سیستم‌های مخزنی به تحلیل، مدیریت صحیح و بهره‌برداری مناسب از منابع آب می‌پردازد و سعی دارد که سیستم‌های منابع آب را به‌گونه‌ای طراحی نماید که اهداف خاصی همچون تولید انرژی برقابی، تأمین آب شرب و کشاورزی، کنترل سیلاب‌های مخرب و غیره را با توجه به مجموعه‌ای از محدودیت‌ها، به صورت بهینه تحقق بخشد. به همین منظور در این تحقیق تابع هدف کمینه‌سازی مجموع توان دوم اختلاف نیاز کشاورزی از رهاسازی برای حل مسئله بهینه‌سازی بهره‌برداری از مخزن سد امیرکبیر مورد استفاده قرار گرفته است. هدف از این تحقیق بررسی کارایی نسخه تک هدفه الگوریتم‌هایی مانند الگوریتم چندجهانی و ژنتیک بوده و همچنین کارایی ترکیبی از این دو الگوریتم (MVGA) نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی الگوریتم‌های چندجهانی، ژنتیک و MVGA نشان داد که الگوریتم MVGA مشابه با GA در تعداد تکرار کمتر به ترتیب با مقادیر تابع هدف 29/24 و 22/24 جواب بهتری نسبت به الگوریتم MVO با مقدار تابع هدف 14/29 پیدا می‌نماید. نتایج این تحقیق نشان داد که برای افزایش کارایی یک الگوریتم می‌توان آن را با الگوریتم دیگری ترکیب نمود. در این تحقیق ترکیب الگوریتم ژنتیک با الگوریتم چندجهانی باعث بهبود عملکرد الگوریتم چندجهانی به میزان 64/16 درصد شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Using Novel Meta-Heuristic Algorithms for Single-Objective Operation of Reservoir Amirkabir

نویسندگان [English]

  • abolfazl baniasadi moghadam 1
  • Hossain Ebrahimi 2
  • abbas khasheie 3
  • Abolfazl Akbarpour 4
1 Department of Civil Engineering, Kish International Branch, Islamic Azad University, Kish Island, Iran
2 Department of Water Science and Engineering, Shahr-e-qods Branch, Islamic Azad University, tehran, iran
3 Department of Water Science and Engineering, Birjand University, Birjand, Iran
4 Department of Civil Engineering, Birjand University, Birjand, Iran
چکیده [English]

One of the solutions to deal with improper temporal and spatial distribution of water resources problems is the optimal use of dam reservoirs. Reservoir systems analyze, properly, manages and properly utilizes water resources and tries to design water resources systems in such a way that specific purpose such as hydropower generation, drinking water supply and agriculture, control of destructive floods, according to a set of Implement the constraints optimally. For this purpose, in this study, the objective function of minimizing the total power of the difference between the demand of agriculture and release has been used to solve the problem of optimizing the operation of the Amirkabir reservoir. The purpose of this study was to evaluate the performance of single-objective versions of algorithms such as multi-verse optimizer and genetic algorithm, as well as the performance of a combination of these two algorithms (MVGA). The results of the study of meta-heuristic algorithms indicated that among the multi-verse, genetic algorithm and MVGA algorithm, the MVGA algorithm similar to GA has a lower number of iterations with objective function values of 24.29 and 24.22, respectively, better than the MVO algorithm with objective function values 29.14. The results of this study showed that to increase the efficiency of one algorithm, it can be combined with another algorithm. In this study, the combination of genetic algorithm with multi-world algorithm has improved the performance of multi-world algorithm by 16.64%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Multi-objective Algorithm
  • genetic algorithm
  • Multiverse Algorithm
  • Hybrid Algorithm
  • Performance Criteria