Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
MÉTODOS NUMÉRICOS EM ENGENHARIA (40001016030P0)
Otimização do Despacho Hidrotérmico Utilizando o Método de Lagrangeano Aumentado com Gradiente Espectral Projetado
DEBORA CINTIA MARCILIO
TESE
25/04/2014

Nesse trabalho foi desenvolvida uma metodologia de determinação de despacho hidrotérmico, que utiliza programação não linear com modelagem estocástica implícita, adotando representação detalhada das usinas hidroelétricas e termoelétricas além das restrições elétricas do problema, permitindo assim, a consideração de alguns aspectos do planejamento de curto prazo no médio prazo. A modelagem do problema do despacho hidrotérmico resulta em um problema de programação não linear de grande porte, não convexo, diferenciável e com restrições: não lineares de igualdade, lineares de igualdade e de desigualdade e de caixa. Os métodos utilizados na tese foram: Lagrangeano Aumentado e Gradiente Espectral Projetado, que são conhecidos por possuir boas implementações, boas propriedades de convergência, robustez, solidez e necessitam apenas de informações de primeira ordem. A metodologia foi dividida em etapas: geração de séries sintéticas; otimização deterministica dos problemas de despacho hidrotérmico, gerados a partir das séries sintéticas; verificação das restrições elétricas do problema, através de um Fluxo de Potência Otimo; inclusão, se necessário, das restrições elétricas violadas no problema do médio prazo. As etapas dessa metodologia formam um processo iterativo, e ao final, tem-se um conjunto de despachos econômicos ótimos. Foram testadas métricas estatísticas com o objetivo de auxiliar o planejador a coordenar os resultados e determinar qual despacho econômico adotar. Dito isso, a metodologia desenvolvida mostrou-se promissora na determinação de despachos econômicos, pois apresentou resultados coerentes com a realidade e os métodos Lagrangeano Aumentado e Gradiente Espectral Projetado mostraram-se robustos e estáveis.

Métodos de Lagrangeano Aumentado, Gradiente Espectral Projetado, Despacho Hidrotérmico .
In this work we developed a methodology for the determination of hydrothermal dispatch using nonlinear programming with implicit stochastic modeling, adopting a detailed representation of the hydraulic and thermal power plants and its constraints, thus allowing the consideration of some short term aspects in medium term horizon. The hydrothermal dispatch problem modeling results in a nonlinear programming of large, nonconvex, differentiable and with the following constraints: nonlinear equality, linear equality and inequality, and box. It is a challenging problem for the scientific community and much research has been developed to improve the algorithms. Therefore, we applied methods for nonlinear programming: Augmented Lagrangian and Spectral Projected Gradient. Such methods are known to have good implementation, good convergence properties, robustness, consistency and require only first-order information. The methodology was divided into stages: streamflow synthetic series generation, deterministic hydrothermal dispatch optimization problems, generated from the synthetic series; electrical constraints evaluation by using an Optimal Power Flow; inclusion, if necessary, of the violated electrical constraints in the medium term problem. These steps form an iterative process that results in an optimal economical dispatches set. Statistical metrics were tested aiming to helping the planner to coordinate the results and determine the economic dispatch to adopt. In this way, the developed methodology was shown to be promising in determining economical dispatches, with results consistent with reality. Furthermore, Augmented Lagrangian and Spectral Projected Gradient methods had proved to be robust and stable.
Augmented Lagrangian Methods, Spectral Projected Gradient Methods, Hydrothermal Dispatch.
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
O trabalho não possui divulgação autorizada

Contexto

PROGRAMAÇÃO MATEMÁTICA
ABORDAGEM DE PROBLEMAS DE OTIMIZAÇÃO E DE ANÁLISE NUMÉRICA
PESQUISA EM OTIMIZAÇÃO CONTÍNUA E SUAS APLICAÇÕES

Banca Examinadora

LUIZ CARLOS MATIOLI
Sim
Nome Categoria
CLOVIS CAESAR GONZAGA Participante Externo
ALBERTO SERGIO KLIGERMAN Participante Externo
MARCELO RODRIGUES BESSA Participante Externo
THELMA SOLANGE PIAZZA FERNANDES Participante Externo
ELIZABETH WEGNER KARAS Docente

Vínculo

Servidor Público
Empresa Pública ou Estatal
Ensino e Pesquisa
Não