Ứng dụng thuật toán quy hoạch động cho bài toán vận hành tối ưu bậc thang hồ chứa thủy điện

Tóm tắt

     Bài toán vận hành tối ưu bậc thang hồ chứa là xác định quĩ đạo biến đổi theo thời gian của vec tơ trạng thái (mực nước hoặc dung tích) các hồ chứa trong bậc thang sao cho hàm mục tiêu đạt được giá trị tối ưu. Khó khăn cơ bản trong việc giải các bài toán vận hành tối ưu hệ thống bậc thang hồ chứa thủy điện bằng phương pháp quy hoạch động đó là khối lượng khổng lồ các phép tính khi bậc thang hồ chứa có nhiều bậc với bước thay đổi mực nước nhỏ và nhiều thời đoạn tính toán. Bài báo giới thiệu thuật toán DP-DP (quy hoạch động hai chiều) được phát triển dựa trên nguyên lý chung của thuật toán quy hoạch động với việc phân rã thành hai nhóm bài toán quy hoạch động: quy hoạch động theo chiều không gian (phân bổ tối ưu dung tích trữ của hồ chứa trên bậc thang của từng thời đoạn) và quy hoạch động theo chiều thời gian. Sử dụng thuật toán DP-DP giảm được khá lớn khối lượng tính toán so với việc giải bài toán tối ưu bằng thuật toán quy hoạch động thông thường là vét cạn lưới vec tơ trạng thái (mực nước hoặc dung tích) các hồ chứa trong bậc thang. Điều này cho phép rút ngắn thời gian tính toán. Mô hình thuật toán DP-DP đã được áp dụng kiểm nghiệm cho bậc thang thủy điện Sơn La - Hòa Bình. Kết quả tính toán cho thấy sự hợp lý và tin cậy của mô hình.