E V A L U A T I O N O F C E N T R A L F O R C E O P T I M I Z A T I O N A L G O R I T H M I N M U L T I-R E S E R V O I R S Y S T E M O P E R A T I O N A N D P R O V I D I N G N E W O P T I M I Z A T I O N M E T H O D O F R E P E T I T I V E C E N T R A L
Abstract:
In recent years, optimization of multi-reservoir systems operation is taken into consideration among water resource researchers. Optimization problems and highly increased computation time are the problems that caused by increasing the number of periods, as well as, reservoirs. In recent years, the water resource researchers have paid attention to the multi-reservoir systems operation that have been optimized using different algorithms such as Genetic algorithm, Harmony search algorithm, Honey bee mating optimization algorithm, Particle swarm optimization and Ant colony optimization. The central force optimization (CFO) is another meta-heuristic algorithm which has been applied in various optimization areas such as improving bandwidth in electronics, micro strip antenna design, and optimization of drinking networks. The results indicate that CFO method is able to solve the optimization complex problems. CFO with its major application in the field of electronics, nothing has been reported on its application in multi-reservoir systems operation thus far.In this paper, CFO has been applied to optimize the multi-reservoir systems operation. Despite the great capability of CFO in solving the optimization problems, it did not come to acceptable results in optimization of multi-reservoir systems operation. This algorithm has difficulty in solving the constrained and multi-dimensional problems. Also it is trapped into local optimum. For this purpose, some changes in the structure of the algorithm including normalization of the acceleration, mutation usage, history location, adding the main repetition cycle, and Repetitive Central Force Optimization algorithm (RCFO) were proposed. Most of these changes are made to prevent the above mentioned local optimum problem. After introducing the new algorithm was applied to optimize a four-reservoir system. The objective function in CFO and RCFO algorithms had a difference of 0.45 and 0.01% with the absolute optimum respectively. After the success in the case of four-reservoir system, RCFO algorithm has been applied to a ten-reservoir system. The value of the objective function in CFO and RCFO algorithms has a difference of 7.1 and 0.13% with the absolute optimum respectively. In both cases, the running time in CFO was approximately twice the running time of RCFO. And due to the occupation of the system memory in CFO method, the duration will be far longer in large repetitions. According to the success of RCFO algorithm in solving the problems in four- and ten-reservoir system, it can be concluded that this algorithm has an appropriate potential to be applied in solving complicated problems of real multi-reservoir systems operation.
Article Type:
Research Note
Language:
Persian
Published:
Sharif Journal Civil Engineering, Volume:34 Issue:1, 2018
Pages:
115 - 123
magiran.com/p1853450  
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