단일저수지 월간운영률의 개발 : Ⅰ. 다목적 유전자알고리즘을 적용한 조각선형운영률 = Development of Monthly Operating Rule for Single Reservoir : Ⅰ. Piecewise-Linear Operating Rule Using Multi-Objective Genetic Algorithm

국문 초록 (Abstract)

단일저수지 운영을 위한 저수지 운영률을 개발하기 위하여 다목적 유전자알고리즘과 조각선형운영률을 적용하였다. 유입량 자료는 AR(1) 시계열모형을 사용하여 발생시켰으며 다목적 유전자알고리즘을 적용하기 위하여 용수부족량을 최소화하고 발전량을 최대화하는 형태의 목적함수를 사용하고 말기저류량과 용수공급량에 관한 제약조건을 사용하였다. 조각선형운영률이 적용되는 범위를 좀더 합리적으로 결정하기 위해서 과거 저류량자료를 빈도분석한 후 100년 빈도에 해당하는 값을 최소, 최대값으로 사용했으며, 개발된 운영률의 적용성을 검토하기 위하여 과거 유입량 자료가 재현된다고 가정하고 수행한 최적화 결과에 큰 무리가 없는 것으로 나타나서, 개발된 조각선형운영률을 저수지 운영에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Multi-Objective Genetic Algorithm (MOGA) and piecewise-linear operating rule are applied to develop reservoir operating rule for single reservoir. Synthetic inflow is generated using AR (1) time series model and two multi-objectives that are to minimize water shortage and to maximize hydroelectric power production and constraints about terminal storage and water supply demand are used in order to perform MOGA. The 99% nonexceedance and exceedance quantiles are used as maximum and minimum storages to calculate the limits of the first and last endpoints of operating rule, respectively. For the sake of evaluating the performance of the developed operating rule, reservoir operation results are achieved only using the developed operating rule and historical inflow. The results show that the piecewise-linear operating rule is a promising one to be able to apply reservoir operation.

목차 (Table of Contents)

• Abstract
• 요지
• 1. 서론
• 2. 시계열모형을 이용한 합성유입량 자료의 발생
• 3. 유전자알고리즘과 다목적 유전자알고리즘
• 4. 다목적 유전자알고리즘을 적용한 조각선형운영률의 개발
• 5. 개발된 조각선형운영률을 이용한 저수지운영 결과
• 6. 결론
• 감사의 글
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

1 "양해 추계학적 동적계획기법에 의한 저수지 운영률 개발" 한국수자원학회 30 (30): 269-278, 1997

2 "다목적댐의 연계운영을 위한 최적 운영률 개발" 한국수자원학회 37 (37): 487-497, 2004

3 "국가 수자원관리 종합정보시스템" 건설교통부 2007

4 "Optimizing the reservoir operating rule curves by genetic algorithms" 19 (19): 2277-2289, 2005

5 "Optimization and simulation of multiple reservoir systems Journal of Water Resources Planning and Management" 71-81, 1992

6 "Operating rules for multireservoir systems" 33 (33): 839-852, 1997

7 "Multiobjective optimization using nondominated sorting in genetic algorithms" tionary computation : 221-248, 1994

8 "Multiobjective optimization and multiple constraint handling with evolutionary algorithms - Part II: application example" 28 (28): 38-47, 1998b

9 "Multiobjective optimization and multiple constraint handling with evolutionary algorithms - Part I: a unified formulation" 28 (28): 26-37, 1998a

10 "Journal of the Hydraulics Division" 297-321, 1967

11 "Hydrologic engineering requirements for reservoirs" 1997

12 "Genetic algorithm for optimal operating policy of a multipurpose reservoir" 19 (19): 145-161, 2005

13 "Fast breaking papers" 2004

14 "FARD2002 사용자설명서" 2002

15 "Derivation of monthly reservoir release policies" 987-993, 1980

16 "Comparison of stochastic and deterministic dynamic programming for reservoir operating rule generation" 1-9, 1987

17 "Applied modeling of hydrologic time series" 1980

18 "Adaptation in natural and artificial systems University of Michigan Press" 1975

19 "A niched pareto genetic algorithm for multiobjective optimization Proceedings of the First IEEE Conference on Evolutionary Computation" 82-87, 1994

20 "A fast and elitist multiobjective genetic algorithm: NSGA-II" 6 (6): 182-197, 2002