Stochastic multi-reservoir system optimization of The Meander River with differential evolution algorithm

Hidroelektrik enerji üretimi çok amaçlı barajların taşkın, sulama ve içme suyu gibi diğer işlevlerinin arasında en önemli işlevlerindendir. Aynı akarsu kolu üzerinde bulunan seri barajlar için optimum işletme planları hazırlanması ise karmaşık ve önemli bir görevdir. Aynı akarsu üzerinde bulunan barajların tek tek ele alınması birinin verimini artarken diğerlerin verimleri azaltabilir, bu nedenle çoklu hazne sistemlerinin ayrı ayrı değil bir sistem olarak ele alınması bütün barajların en yüksek verimde çalışmalarını sağlayabilmektedir. Bu çalışma kapsamında Büyük Menderes nehri üzerinde bulunan Adıgüzel, Adıgüzel-II, Cindere ve Yenicekent çoklu baraj ve HES sistemi için en iyi işletme planları hazırlanmıştır. Baraj haznelerine girecek akımları stokastik olarak modelleyip; rezervuarların kapasiteleri, bölgenin sulama suyu ihtiyaçları ve ekolojik su kısıtları göz önünde bulundurularak rezervuarlardan en büyük enerji elde etmek için sezgisel optimizasyon tekniği olan diferansiyel evrim algoritması kullanılmıştır. Arama süreci sonucu üretilen toplam enerji miktarlarının ortalama değerleri karşılaştırıldığı zaman ortalama giren akım yaklaşımı için elde edilen değerlerin Stokastik giren akımlar yaklaşımından daha büyük olduğu görülmektedir. Ancak en büyük değerler karşılaştırıldığında Stokastik giren akım yaklaşımı için elde edilen değer daha büyüktür. Hydropower generation is considered as one of the most important functions of multi-purpose dams among the other functions such as flood control and supply irrigation and drinking water. Preparing optimum operation plans for serial dams on the same river is a complex and important task, in case of considering the dams on the same river individually may increase the efficiency of a dam while the decrease efficiencies of other dams. Therefore, considering multi reservoir systems as a system rather than individually can cause dams to operate at the highest efficiency. Within the scope of this study, the best operation plans were prepared for the Adıgüzel, Adıgüzel-II, Cindere and Yenicekent multiple dam and hydropower system on the Büyük Menderes river. Stochastically modeling the flows that will enter the reservoirs; by using the differential evolution algorithm, a heuristic optimization technique to obtain the maximum energy from the reservoirs, taking into account the capacities of the reservoirs irrigation water demands of the region and the ecological water constraints. When comparing the average values of the total energy productions of the mean input values and stochastic input values approaches, the mean input values approach gives larger values. However, the stochastic input values approach has the greatest energy production amount.