Optimising reservoir operation: A case study of the Hoa Binh reservoir, Vietnam

Long le Ngo

Research output: Book/ReportPh.D. thesisResearch

427 Downloads (Pure)

Abstract

Anvendelse af optimeringsteknik til drift af reservoirer er blevet et væsentligt element i vandressource-planlægning og -forvaltning. Traditionelt har reservoirer været styret af heuristiske procedurer for udtag af vand, suppleret i en vis udstrækning af subjektive beslutninger. Udnyttelse af reservoirer involverer en lang række interessenter med meget forskellige formål (f.eks. kunstig vanding, vandkraft, vandforsyning mv.), og optimeringsteknik kan langt bedre lede frem til afbalancerede løsninger af de ofte modstridende interesser. Afhandlingen foreslår en række tiltag, hvormed traditionelle driftsstrategier kan erstattes af optimale strategier baseret på den nyeste udvikling indenfor computer-baserede beregninger. Hovedbidraget i afhandlingen er udviklingen af et beregningssystem, hvori en simuleringsmodel er koblet til en model for optimering af nogle udvalgte beslutningsvariable, der i særlig grad har betydning for driften af reservoiret. MIKE 11 modelsystemet er udvalgt til simulering af flodsystemet inklusiv reservoiret, mens en evolutionsbaseret algoritme i softwaresystemet AUTOCAL er benyttet som optimeringsværktøj. Herved er det blevet muligt at beregne gruppen af ikke-dominerede løsninger, den såkaldte Pareto-front. Disse løsninger er karakteriseret ved, at det ikke er muligt at opnå bedre værdier af en af målfunktionerne uden samtidig at forringe en eller flere af de øvrige målfunktioner. Metodikken er afprøvet på Hoa Binh reservoiret beliggende i Den Røde Flods opland i Vietnam under hensyntagen til såvel vandkraftproduktion som beskyttelse af nedstrøms beliggende områder mod oversvømmelse. De opnåede resultater viser, at optimerede driftsstrategier i betydelig grad kan forbedre reservoirdriften i form af større vandkraftproduktion uden at kompromittere sikkerheden mod oversvømmelse. En yderligere forbedring af driften kan opnås ved i realtid at udnytte såvel tilstrømningsprognoser som aktuelle værdier for reservoirvandstand og -indstrømning. Optimeringen balancerer korttidsgevinster relateret til vandkraftproduktion og oversvømmelsesbeskyttelse mod langtidseffekter i form af at ”straffe” afvigelser fra de optimerede driftsstrategier. Beregningerne viser, at den mere fleksible realtidsoptimering kan medføre en væsentlig gevinst i sammenligning med en regelbaseret anvendelse af de optimerede strategier.
Original languageEnglish
Place of PublicationKgs. Lyngby
PublisherDTU Environment
Number of pages39
ISBN (Print)87-91855-15-2
Publication statusPublished - Jan 2007

Projects

Adaptive Optimal Control for Reservoir Management

Ngo, L. L., Rosbjerg, D., Hoa, T. Q., Madsen, H., Khu, S., Loucks, D. P. & Knudsen, J.

Stipendie fra udlandet

01/09/200302/01/2007

Project: PhD

Cite this