مقایسه الگوریتم‌های فرا ابتکاری نوین در بهره‌برداری از سدهای چندمنظوره

Abstract

بهره‌برداری بهینه از مخازن چندمنظوره یکی از مسائل پیچیده و غیرخطی، در بهینه‌سازی چندهدفه است. محدودیت منابع آب و توزیع غیریکنواخت آن، لزوم مدیریت و بهره‌برداری بهینه از منابع را ممکن ساخته است. الگوریتم‌های فرا ابتکاری ابزار بهینه‌سازی مناسبی هستند لذا در این تحقیق الگوریتم‌های چرخه آب، گرگ خاکستری و ترکیب این دو در حالت‌های تک‌هدفه و چندهدفه به‌منظور بهینه‌سازی مدل بهره‌برداری سدهای لتیان و دز مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند. در حالت تک‌هدفه الگوریتم‌های چرخه آب، گرگ خاکستری و ترکیبی، پس از بررسی کارآمدی آن‌ها توسط 8 تابع محک استاندارد، در حل مسئله بهره‌برداری بهینه از سیستم مخزن لتیان استفاده شد. همچنین عملکرد آن‌ها با استفاده از شاخص‌های عملکرد مخزن بررسی و در حالت بهره‌برداری چندهدفه ابتدا الگوریتم‌های چندهدفه چرخه آب، گرگ خاکستری و ترکیبی توسط توابع ZDT مورد سنجش قرار گرفت، و پس از صحت‌سنجی مدل بهره‌برداری چندهدفه سد دز بر اساس الگوریتم‌های فوق‌الذکر توسعه داده شد و جبهه پارتو حاصل از هر کدام بررسی شد. نتایج نشان داد که الگوریتم ترکیبی، تقریباً در تمامی توابع از هر دو الگوریتم چرخه آب و گرگ خاکستری جواب بهتری را ارائه می‌دهد. با توجه به نتایج به‌دست آمده از مدل بهره‌برداری سد لتیان الگوریتم ترکیبی با مقدار تابع هدف 011/0، تأمین 57/98 درصد از نیازهای پایین‌دست، میزان کل کمبودها 43/1 درصد و با شاخص پایداری 97% و ارائه منحنی همگرایی و رهاسازی مناسب‌تر نسبت به دو الگوریتم چرخه آب و گرگ خاکستری عملکرد بهتری داشته است