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Una vez que hemos podido generar la función de densidad del caudal para los diferentes meses del año. Las utilizamos para generar 10.000 muestras de caudales para los mismo 30 años, para realizar 10.000 Simulaciones de Operación tomando como referente la política de Operación obtenida de la Optimización del periodo de Control definido de 1971 hasta 2000.
Los indicadores definidos son: Producción, Uso efectivo del Agua, P. Seco vs P. Lluvioso, Confiabilidad, Resiliencia y Vulnerabilidad.
Nuestros primeros gráficos obtenidos de estos indicadores muestran su "pdf". Para estos utilizamos Turbinamientos optimizados encontrados en pruebas anteriores. NOTA: Estamos realizando una ejecución de 100.000 generaciones que esperamos sea mejor!
Producción
Uso efectivo del Agua
P. Seco vs P. Lluvioso
Confiabilidad,
Vulnerabilidad
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UEA = Suma(Qt)/Suma(Yt)
Vamos a realizar la simulación tomado 10.000 muestras que representen los 30 años.
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En estas semanas vamos a enfocar nuestros esfuerzos para definir indicadores que puedan medir el comportamiento de cada uno de nuestros módulos, ya desarrollados.
Para obtener estos indicadores, vamos a utilizar un resultado producido por nuestro optimizador (turbinamiento, Qt), que no es robusto todavía, y realizar simulaciones con datos generados aleatoriamente con una distribución normal (caudales, Yt). Y dependiendo del Indicador a buscar realizaremos los cálculos pertinentes e inicialmente graficaremos un histograma con los resultados.
Para esto vamos a utilizar un periodo de Control de 30 años, los años escogidos son desde 1971 hasta 2000, datos conocidos, para obtener la optimización de la cantidad de agua a utilizar para turbinar y para la simulación usar 10.000 datos generados aleatoriamente, que representan variantes de los caudales afluentes durante esos 30 años.
El primer indicador será el Uso Efectivo del Agua, es igual a la división entre la suma de los Qt para la suma de los Yt
Indicador - Uso del Agua
Este histograma fue obtenido usando solo 1.000 muestras. Y solo para 10 años.
En este histograma es hecho con 10.000 muestras. Y solo para 10 años.
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En los últimos días, con la visita del Dr. Blas Galván, de España, hemos estado trabajando en mejoras del Flexible. Y hemos comprendido mejor su funcionamiento, con este conocimiento hemos iniciado una nueva etapa de pruebas para determinar la "Resonancia" del método aplicado a nuestro problema.
Para esto hemos realizado varias pruebas del método, cambiando los valores de los parámetros: # de Generaciones (numGen), Tamaño de la Población (tamPob) y el % de Elitismo.
Además de esto quitamos del Flexible la condicional para eliminar los Individuos no Factibles y utilizamos una función de penalización para identificarlos, el objetivo de esto es mantener la diversidad de la población. Con este cambio su tiempo de ejecución disminuyó considerablemente.
1.- numGen = 500 y tamPob = 100 y porEli = 15%. En cada iteración la respuesta final siempre era muy diferente
2.- numGen = 5000 y tamPob = 100 y porEli = 15%. Tuvimos resultados similares al punto anterior
3.- numGen = 100 y tamPob = 1000 y porEli = 15%. En cada iteración las soluciones se asemejaron más
4.- numGen = 100 y tamPob = 10000 y porEli = 15%. En cada iteración las soluciones fueron aún mejor y más parecidas. Y se percibió que la convergencia era mucho mas temprana
5.- numGen = 100 y tamPob = 10000 y porEli = 1%. Fue mejor que la anterior
6.- numGen = 50 y tamPob = 15000 y porEli = 1%. Mejoró aún más. Y a partir de la generación 25 ya convergía.
7.- numGen = 30 y tamPob = 20000 y porEli = 1%. Obtuvieron muy buenos resultados en cada iteración. Y a partir de la generación 25 ya convergía. asi que de aquí en adelante se la dejó en 30 generaciones
Después de esto, se introdujo que el % de Elitismo fuera variable y decreciente, que iniciara con 95% y terminara con 5% conforme se avanza en la generaciones.
Con esta variante la capacidad de convergencia se vio muy afectada por lo que vamos aumentar el # de generaciones. Que al final esperamos obtener soluciones más robustas.
Pero el problema se mantuvo. El día de mañana consultaré con el Dr. Blas para consultarle sobre el camino a seguir
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Realizamos una corrida con un margen de error del 5% y obtuvimos un costo de $ 103'337.332,3
Al mismo tiempo realizamos una corrección o modificación para minimizar el retardo en la ejecución con lo que pudimos ejecutar sin problema usando un error del 1% obteniendo estos resultados:
Obteniendo un costo de $ 103'678.134,4
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Realizamos un experimento para el despacho óptimo de los 5 años. Generando de forma total los 60 meses para encontrar la política óptima y estos fueron los resultados:
El costo final pronosticado fue de $ 9'841.049,43. Lo que lo hace más costoso que lo obtenido anteriormente. Además que el tiempo de ejecución fue de casi 7 veces más que la solución anterior.
Este es el estado de la presa, usando esa política:
El aumento del costo y del tiempo de ejecución aumentó porque es mucho más difícil encontrar a individuos que satisfagan todas las restricciones para cada año.
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Los resultados obtenidos son producto de optimizar anualmente el despacho y siempre procurando que en el 12vo mes el estado de la presa se encuentre al 100%. Utilizando los afluencias conocidas (en su momento serán reemplazadas por las pronosticadas)
Estos son las variables obtenidas utilizadas y obtenidas en esta optimización, con un costo de $ 8'998.559,9:
En vista que uno de los objetivos es la planificación a largo plazo del despacho Hidro-térmico. Hemos optimizado el despacho para 5 años obteniendo estos resultados:
