Hedging rule-based optimized reservoir operation using metaheuristic algorithms

Fonctionnement optimisé du réservoir basé sur des règles de couverture à l’aide d’algorithmes métaheuristiques

Faculty of Civil, Water and Environmental Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran

^* Corresponding author: m_shourian@sbu.ac.ir

Abstract

In this study, optimal operation of a reservoir by incorporation of the hedging policy and the Bat Algorithm (BA) is investigated. The deficit in water supply by the dam is minimized as the objective function and the optimal monthly releases from the reservoir are determined and compared in three hedging-based operation rules. In the first rule, which has a single decision variable, a constant monthly release is considered for all 240 months of the operation period. In the second scenario, one fixed release is determined for each month of the year and is repeated in successive operating years which results 12 decision variables for the problem. In the third rule, all monthly releases are varied as the decision variables resulting 240 unknowns for the problem. The developed models are utilized for the Zhaveh reservoir in west of Iran. Results show that while BA is a suitable algorithm to be applied for optimal reservoir operation planning, the amount of water deficit is lower when a higher degree of freedom is defined for the operating rules.

Résumé

Dans cette étude, le fonctionnement optimal d’un réservoir par incorporation de la politique de couverture et du Bat Algorithm (BA) est étudié. Le déficit d’approvisionnement en eau du barrage est minimisé, car la fonction objective et les rejets mensuels optimaux du réservoir sont déterminés et comparés dans trois règles d’exploitation basées sur la couverture. Dans la première règle, qui a une seule variable de décision, une libération mensuelle constante est prise en compte pour les 240 mois de la période d’exploitation. Dans le second scénario, une version fixe est déterminée pour chaque mois de l’année et est répétée au cours des années d’exploitation successives, ce qui donne 12 variables de décision pour le problème. Dans la troisième règle, toutes les versions mensuelles sont modifiées en tant que variables de décision résultant de 240 inconnues pour le problème. Les modèles développés sont utilisés pour le réservoir de Zhaveh à l’ouest de l’Iran. Les résultats montrent que, bien que BA soit un algorithme approprié à appliquer pour la planification optimale de l’exploitation du réservoir, le montant du déficit en eau est plus faible lorsqu’un degré de liberté plus élevé est défini pour les règles d’exploitation.