انجمن علوم و مهندسی منابع آب تحقیقات منابع آب ایران 1735-2347 14 2 2018 06 22 Application of Stochastic Dual Dynamic Programming Using Markovian Stochastic Modeling for Formulating Long-term Operation Policies of Hydropower Systems کاربرد برنامه‏ ریزی پویای دوگان غیرقطعی با مدلسازی عدم قطعیت مارکوفی در تدوین سیاست‌های پایدار بهره‌برداری از سیستم‌‌های برق‌آبی 207 218 54563 FA بنفشه زهرایی دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران فرناز صادقی دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران حامد پورسپاهی سامیان دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران سعید جمالی استادیار گروه مهندسی عمران؛ دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی Journal Article 2017 04 04 In the last decades, various methods have been proposed for stochastic operation optimization of reservoirs out pf which one is Stochastic Dual Dynamic Programming (SDDP). Reviewing the literature shows in most previous studies, inflow uncertainties have been mostly modeled by auto-regressive AR(1) or seasonal aut-regressive PAR(2) models when using SDDP. Another approach toward inflow uncertainty modeling by SDDP uses Markov Chain which has received less attention. In this study, MSDDP model has been developed which uses Markov chain concept. Furthermore, applicability of SDDP in developing long-term operation policies has not been tested before. In this study, after presenting an algorithm for using SDDP and MSDDP for formulating long-term operation policies, their performances have been compared in weekly operation optimizaition of Karoun multi-reservoir hydropower system. The benefits estimated for operation of the system based on MSDDP policies has shown 35 percent improvement compared with SDDP results. The results have shown absolute superiority of MSDDP in formulating long-term operation policies. Furthermore, operation policies obtained from SDDP have shown highest compatibility with the best possible operation policy when there is no uncertainty (deterministic conditions). در دهه‌های گذشته، روش‌های متعددی جهت حل مسأله بهینه‌سازی غیرقطعی بهره‌برداری از مخزن پیشنهاد شده‌ است که یکی از آنها روش برنامه‌ریزی پویای دوگان غیرقطعی (SDDP) است. بررسی پیشینه تحقیقات نشان می‌دهد که در اغلب تحقیقات پیشین، عدم قطعیت جریان ورودی به مخازن در روش SDDP براساس یک مدل‏ آماری خودهمبسته (AR(1 یا خودهمبسته فصلی (PAR(2 مدلسازی شده است. رویکرد دیگر برای مدلسازی عدم قطعیت در SDDP که کمتر به آن پرداخته شده است، مدلسازی عدم قطعیت جریان به صورت یک زنجیره مارکوف است که در این تحقیق تحت عنوان مدل MSDDP پیاده سازی شده است. همچنین علیرغم اینکه محققان متعددی از روش SDDPدر زمینه بهینه‌سازی بهره‌برداری میان‌مدت از سیستم‏های چندمخزنه استفاده کرده ‏اند، قابلیت‏ این روش در زمینه تدوین سیاست‌های پایدار بلندمدت در مخازن سدها بررسی نشده است. در این تحقیق پس از ارائه الگوریتمی برای کاربرد مدل‏های SDDP و MSDDP به منظور تدوین سیاست‏های پایدار بهره‏ برداری بلندمدت از سیستم ‏های چندمخزنه، عملکرد این دو مدل مقایسه شده است. به منظور ارزیابی عملکرد مدل‌های مورد بررسی، نتایج حاصل از اجرای مدل‌ها در بهینه‏ سازی بهره‏ برداری از سیستم چندمخزنه‏ برق‌آبی در حوضه رودخانه‌ی کارون بررسی شده است. براساس نتایج به دست آمده، مدل MSDDP عملکرد به مراتب بهتری در ارائه سیاست بهره‌برداری بهینه از سیستم داشته است. همچنین مقایسه نتایج مدل‌ها با بهترین جواب‌های ممکن (در شرایط قطعیت کامل) نشان داد جواب‌های حاصل از سیاست بهره‌برداری مستخرج از مدل MSDDP نزدیک به بهترین جواب‌های ممکن بوده است. https://www.iwrr.ir/article_54563_376fa4e9db29db031e42237b552e0dd1.pdf