Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu cơ sở khoa học kết hợp mô hình mô phỏng – tối ưu – trí tuệ nhân tạo trong vận hành hệ thống hồ chứa đa mục tiêu, áp dụng cho lưu vực sông Ba

Nội dung của luận án gồm có 3 chương, được trình bày như sau: Tổng quan tình hình nghiên cứu vận hành hệ thống hồ chứa; Nghiên cứu cơ sở khoa học nhằm nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống hồ chứa; Áp dụng mô hình nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống hồ chứa thủy điện trên sông Ba.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu cơ sở khoa học kết hợp mô hình mô phỏng – tối ưu – trí tuệ nhân tạo trong vận hành hệ thống hồ chứa đa mục tiêu, áp dụng cho lưu vực sông Ba BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI LÊ NGỌC SƠN NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC KẾT HỢP MÔ HÌNH MÔ PHỎNG – TỐI ƯU – TRÍ TUỆ NHÂN TẠO TRONG VẬN HÀNH HỆ THỐNG HỒ CHỨA ĐA MỤC TIÊU, ÁP DỤNG CHO LƯU VỰC SÔNG BAChuyên ngành: Xây dựng công trình thủyMã số chuyên ngành: 62-58-40-01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, NĂM 2017Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Thủy lợiNgười hướng dẫn khoa học 1: PGS. TS. Hồ Sỹ DựNgười hướng dẫn khoa học 2: GS.TS. Lê Đình ThànhPhản biện 1: GS.TS. Nguyễn Chiến - Trường Đại học Thủy lợiPhản biện 2: PGS.TS. Vũ Hữu Hải - Trường Đại học Xây dựngPhản biện 3: PGS.TS. Nguyễn Thanh Hùng - Viện Khoa học Thủy lợi Việt NamLuận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án họp tại Trường Đại họcThủy lợi, Hà Nội vào lúc 8 giờ 30 phút ngày 16 tháng 11 năm 2017Có thể tìm hiểu luận án tại các thư viện: - Thư viện Quốc Gia - Thư viện Trường Đại học Thủy lợi MỞ ĐẦU1. Tính cấp thiết của đề tàiHồ chứa đóng vai trò quan trọng trong cung cấp nước cho các ngành kinh tế,đóng góp vào phát triển kinh tế của nhiều quốc gia. Đối với Việt Nam, trongnhững năm gần đây, thuỷ điện đóng vai trò chủ yếu trong cung cấp điện cho hệthống với nhu cầu điện tăng rất nhanh và dự báo vẫn duy trì mức trên 10%trong những năm tới. Với nguồn nước hạn hẹp và nhu cầu nước từ các ngànhđang tăng lên nhanh chóng dẫn đến sự gia tăng về xung đột giữa các ngànhtham gia sử dụng nước thì vấn đề đặt ra là cần phải khai thác hiệu quả nguồnnước nói chung và các hồ chứa thuỷ lợi - thuỷ điện nói riêng. Nhiều hệ thốnghồ chứa (HTHC) được xây dựng tuy nhiên công tác quản lý vận hành chưađược đầu tư thích đáng. Việc nâng cao hiệu quả sử dụng hồ chứa sẽ mang lạilợi ích tích lũy lớn và bền vững. Hiện nay, Chính phủ đã ban hành quy trình vậnhành liên hồ cho tất cả các HTHC trên lưu vực lớn của Việt Nam bao gồm cảlưu vực sông Ba, tuy nhiên vận hành HTHC (VHHTHC), nhất là trong mùa cạnchỉ quy định vận hành an toàn và lưu lượng tối thiểu cấp cho hạ lưu mà chưa đềcập đến nâng cao hiệu quả vận hành. Tính ngẫu nhiên của các yếu tố thủy vănvà biến động của nhu cầu dùng nước đòi hỏi cần có một cách tiếp cận mới trongVHHTHC. Với các đòi hỏi thực tiễn nêu trên thì đề tài “Nghiên cứu cơ sởkhoa học kết hợp mô hình mô phỏng – tối ưu – trí tuệ nhân tạo trong vậnhành hệ thống hồ chứa đa mục tiêu, áp dụng cho lưu vực sông Ba” là hết sứccần thiết nhằm đáp ứng các yêu cầu thực tiễn hiện nay ở Việt Nam.2. Mục tiêu nghiên cứuXác định được cơ sở khoa học và thực tiễn để VHHTHC nhằm nâng cao hiệuquả khai thác trong bối cảnh nước đến và nhu cầu dùng nước luôn thay đổi. Ápdụng việc liên kết các mô hình đã đề xuất trên nhằm kiểm định khả năng ứngdụng cho HTHC trên lưu vực sông Ba. 13. Đối tượng và phạm vi nghiên cứuĐối tượng nghiên cứu của đề tài là HTHC đa mục tiêu với mục tiêu phát điện làchính. Phạm vi nghiên cứu ứng dụng là nâng cao hiệu quả vận hành hệ thốnghồ chứa với mục tiêu chính là phát điện, có xét đến tình hình tài nguyên nướcvà yêu cầu cấp nước cho các ngành và duy trì dòng chảy tối thiểu hạ du.4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu(1) Phương pháp kế thừa; (2) Phương pháp thu thập, thống kê, tổng hợp thôngtin số liệu; (3) Phương pháp phân tích hệ thống, phương pháp mô hình toán sửdụng kết hợp mô hình mô phỏng và tối ưu hệ thống, nơ-ron nhân tạo dùng choVHHTHC.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn- Luận án xác lập được các cơ sở khoa học để tìm ra chế độ vận hành cận tốiưu, nâng cao hiệu quả vận hành hệ thống hồ chứa thủy điện có xét đến ràngbuộc lợi dụng tổng hợp. Luận án đã kết hợp giữa các mô hình: (i) Mô phỏng;(ii) Tối ưu sử dụng thuật toán Quy hoạch động (Dynamic Programming - DP);và (iii) Trí tuệ nhân tạo sử dụng thuật toán mạng nơ-ron nhân tạo (ANN), nhằmđạt hiệu quả vận hành thực tế tốt nhất trong bối cảnh nguồn nước và nhu cầudùng nước liên tục biến đổi ngẫu nhiên.- Luận án xây dựng được chương trình tính toán mô hình tối ưu DP với thuậttoán vi phân rời rạc (DDDP) cho HTHC, các mô-đun chương trình trợ giúptrong việc liên kết các mô hình cũng như tính toán, đánh giá các chỉ tiêuVHHTHC.- Luận án áp dụng mô hình đề xuất này cho HTHC cụ thể trên sông Ba, từ đótạo ra tiền đề có thể áp dụng phương pháp luận khoa học của luận án để giảiquyết vấn đề tương tự của các HTHC khác ở nước ta. 26. Những đóng góp mới của luận án1) Xác lập cơ sở khoa học kết hợp mô hình mô phỏng – tối ưu – trí tuệ nhân tạo, xây dựng được chương trình mô hình tối ưu Q ...