مهندسین مشاور طرح و تحقیقات آب و فاضلاب اصفهان مجله آب و فاضلاب 1024-5936 27 6 2017 01 20 A Novel Algorithm (G-JPSO) and Its Development for the Optimal Control of Pumps in Water Distribution Networks ارائه الگوریتم‌ جدید G-JPSO و توسعه آن در کنترل بهینه پمپ‌ها در شبکه توزیع آب 3 14 15510 FA رسول رجب پور دانشجوی دکترای مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران ناصر طالب بیدختی استاد، بخش مهندسی عمران- محیط زیست، دانشگاه شیراز، شیراز غلامرضا رخشنده رو استاد، بخش مهندسی عمران- محیط زیست، دانشگاه شیراز، شیراز Journal Article 2014 12 01 Recent decades have witnessed growing applications of metaheuristic techniques as efficient tools for solving complex engineering problems. One such method is the JPSO algorithm. In this study, innovative modifications were made in the nature of the jump algorithm JPSO to make it capable of coping with graph-based solutions, which led to the development of a new algorithm called ‘G-JPSO’. The new algorithm was then used to solve the Fletcher-Powell optimal control problem and its application to optimal control of pumps in water distribution networks was evaluated. Optimal control of pumps consists in an optimum operation timetable (on and off) for each of the pumps at the desired time interval. Maximum number of on and off positions for each pump was introduced into the objective function as a constraint such that not only would power consumption at each node be reduced but such problem requirements as the minimum pressure required at each node and minimum/maximum storage tank heights would be met. To determine the optimal operation of pumps, a model-based optimization-simulation algorithm was developed based on G-JPSO and JPSO algorithms. The model proposed by van Zyl was used to determine the optimal operation of the distribution network. Finally, the results obtained from the proposed algorithm were compared with those obtained from ant colony, genetic, and JPSO algorithms to show the robustness of the proposed algorithm in finding near-optimum solutions at reasonable computation costs. <strong>اخیراً </strong><strong>از </strong><strong>روش‌های فراکاوشی به‌عنوان ابزاری کارآمد برای حل مسائل پیچیده مهندسی استفاده زیادی شده است. یکی از این روش‌ها الگوریتم </strong><strong>JPSO</strong><strong> است. در این پژوهش با اعمال تغییراتی ابتکاری در ماهیت پرش این الگوریتم، امکان حل مسائل مبتنی بر ساخت گراف در آن فراهم شد و الگوریتم جدیدی به نام</strong><strong>G-JPSO</strong><strong>  ارائه شد. در این پژوهش کاربرد الگوریتم جدید توسعه داده شده در حل تابع فلتچر-پاول و مسئله کنترل بهینه پمپ‌ها در شبکه توزیع آب مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت. کنترل بهینه پمپ‌ها شامل برنامه زمانی مناسب بهره‌برداری از قبیل تعیین وضعیت روشن و خاموشی هر یک از پمپ‌ها در بازه زمانی مورد نظر بود، به نحوی که علاوه بر کاهش هزینه برق مصرفی نیاز گره‌های مصرف و محدودیت‌های مسئله شامل حداقل فشار مورد نیاز در هر گره، حداقل و حداکثر ارتفاع مخازن و غیره مرتفع شود. در این پژوهش محدودیت دیگری شامل حداکثر تعداد روشن و خاموش کردن هر پمپ نیز به تابع هدف اعمال شد. برای تعیین برنامه بهره‌برداری بهینه پمپ‌ها یک مدل بهینه‌سازی-شبیه‌سازی مبتنی بر الگوریتم بهینه‌سازی </strong><strong>G-JPSO</strong><strong> و </strong><strong>JPSO</strong><strong> تهیه شد. از مدل پیشنهادی برای تعیین برنامه‌ بهینه بهره‌برداری شبکه توزیع ون زیل استفاده شد. مقایسه نتایج این الگوریتم در مسائل پیشنهادی با نتایج الگوریتم‌های جامعه مورچگان، ژنتیک و </strong><strong>JPSO</strong><strong> نشان‌دهنده توانایی بالای الگوریتم ارائه شده در پیدا کردن جواب‌هایی نزدیک به جواب بهینه با صرف هزینه محاسباتی مناسب است.</strong> https://www.wwjournal.ir/article_15510_1471a8e08c604e589e04339b320deeb8.pdf