Rezervuar sisteminin olasılıklı akım tahminleri ile gerçek zamanlı optimal kontrolü

Abstract

Artan su ve enerji ihtiyaçları, değişen hidro-iklimsel koşullar, kompleks sistem yapısı ve sistemdeki belirsizliklerden ötürü rezervuarların gerçek zamanlı optimal kontrolü zor bir problemdir. Bu çalışmada, problem farklı aşamalarda çözülmüştür. İlk olarak, geri beslemeli ve önsezili kontrol kullanılarak birleşik bir işletme tekniği önerilmiştir. Bu amaçla, Kapalı Stokastik Optimizasyon (KSO) ile geçmiş yıllar verisi kullanılarak karakteristik bir Rehber Eğri (RE) çıkarılmıştır. Sonrasında, bu RE kuraklık ve taşkın senaryoları ile test edilerek iyileştirilmiştir. Kısa dönem taşkın kontrolü ise Model Önsezili Kontrol (MÖK) ile sağlanarak model performansları geçmiş dönem tahminlemede (hindcast) mükemmel ve pertürbe edilmiş tahminlerle test edilmiştir. Bu durum, gerçek zamanlı bir işletmede tutarsız tahmin verileri kullanımının, kontrol güvenilirliğini etkilediğini göstermiştir. İkinci aşamada, tahmin belirsizliği dikkate alınarak yeni bir sentetik yöntemle Olasılıklı Akım Tahminleri (OAT) üretilmiş ve optimizasyonda kullanılmıştır. Kullanılan güncel teknik, Ağaç Tabanlı MÖK (AT-MÖK) olarak anılan senaryo ağaçlarını kullanan çok aşamalı stokastik MÖK'dür. Yöntem, kısıtlı mansap kanalı kapasitesinden dolayı zorlayıcı dolusavak işletmesi gerektiren bir test örneğinde uygulanmıştır. Sonuç olarak, AT-MÖK, maksimum pik debisi ve taşkın hacim göstergelerine göre su temini ve enerji üretiminden ödün vermeksizin mansap bölgesindeki taşkın riskini en aza indirgeyerek deterministik eş değeri MÖK'den daha iyi performans göstermiştir. Çalışma, olasılık tahminleri ve en yeni optimal kontrol yöntemleri ile bir rezervuar sisteminin işletimsel olarak iyileştirilmesini göstermektedir.