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미래 예측유입량의 불확실성을 고려한 다목적댐 최적 연계운영 모형의 개발
Optimal multireservoir operation under uncertainty in forecasted future inflow 원문보기

한국수자원학회 2010년도 학술발표회, 2010 May 10, 2010년, pp.297 - 301  

김민석 ((주)하존이앤씨 수자원부) ,  정건희 (고려대학교 공과대학 건축.사회환경공학부) ,  김중훈 (고려대학교 공과대학 건축.사회환경공학부)

초록
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본 연구에서는 비선형계획법을 이용하여 해공간의 비선형성을 적절히 제어하고, 예측유입량의 불확실성을 고려하면서 하나의 최적 의사결정을 내릴 수 있는 다목적댐 최적 연계운영 모형을 개발하였다. 모형의 적용성을 검증하기 위하여 금강유역에 모형을 적용하고 2020~2021년 이수기에 대해 가상으로 운영하여 보았으며, 적용결과 의사결정평균모형에 비해 향상된 결과를 도출하는 것을 확인하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 예측유입량의 불확실성을 고려하여 장기적인 관점에서의 다목적댐 운영이익을 극대화하기 위한 월별 다목적댐 최적 운영모형을 제시하고자 한다. 운영이익은 시스템 내의 모든 다목적댐에서 전력생산으로 발생하는 이득에, 각 중권역에서 용수부족으로 인해 발생하는 손실을 고려하는 것으로 정의하였다.
  • 본 연구에서는 예측유입량의 불확실성을 고려한 다목적댐 최적 연계운영 기법을 개발하였다. 최적 운영 방안을 결정하기 위해 비선형계획법을 이용함으로써 전력생산량이 가지는 비선형성을 적절히 제어하였으며, 의사결정 종료지점에서의 경계조건을 설정하여 운영시 모형의 의사결정종료 지점 이후 기간을 고려한 최적 운영결정을 할 수 있다.
  • 본 연구의 목적은 전력생산에 의한 이익과 용수부족에 대한 손실을 고려하여 시스템 내부에 있는 모든 다목적댐의 연계운영으로 인해 얻을 수 있는 이익을 최대화하는 것이며, 이를 위한 일반 적인 최적화 모형은 다음과 같다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
수자원의 효율적인 관리를 위해 무엇의 필요성이 대두되고 있나요? 수자원의 효율적인 관리를 통해 생활용수, 공업용수, 농업용수 등을 적절히 공급하고, 수력발전을 통한 전력획득을 위해 다목적댐과 같은 저수지의 필요성이 대두되고 있다. 이러한 다목적댐을 효율적으로 이용하기 위해서는 저류량이나 방류량에 대한 운영계획을 적절히 수립하여야한다.
다목적댐의 운영이익을 무엇으로 정의하고 있나요? 본 연구에서는 예측유입량의 불확실성을 고려하여 장기적인 관점에서의 다목적댐 운영이익을 극대화하기 위한 월별 다목적댐 최적 운영모형을 제시하고자 한다. 운영이익은 시스템 내의 모든 다목적댐에서 전력생산으로 발생하는 이득에, 각 중권역에서 용수부족으로 인해 발생하는 손실을 고려하는 것으로 정의하였다.
장기간 예측 수문자료의 불확실성을 고려하는 방법으로 어떤 것들이 있나요? 장기간 예측 수문자료의 불확실성을 고려하는 방법으로는 <그림 1>과 같은 세가지 방법이 있다. 확정론적모형은 여러개의 예측유입량 시계열을 이용하여 발생가능성이 높은 하나의 시계열을 생성하고 이를 이용하여 의사결정을 내리는 방법이며, 의사결정 평균모형은 각 발생 시계열을 이용하여 시계열 개수만큼의 의사결정을 생성한 후, 이를 평균하여 최종의사결정을 내리는 방법이다. 이와 같은 방법들은 예측유입량에 존재하는 불확실성을 적절히 반영하지 못한다는 단점을 내포하고 있다.
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