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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Abordagem lexicográfica na otimização da operação de usinas hidrelétricas
Title Alternative: Lexicographic approach to optimize the short-term scheduling of hydroelectric power plants
Author: Fernandes, Jéssica Pillon Torralba, 1985-
Advisor: Hidalgo, Ieda Geriberto, 1976-
Abstract: Resumo: Em busca do desenvolvimento sustentável, a atividade de produção de energia iniciou o século XXI com foco em dois temas: eficiência energética e utilização de fontes de energia renováveis. O Brasil é um país privilegiado em termos de disponibilidade de recursos naturais para a geração de energia, principalmente através da água. Apesar da evolução de outras fontes renováveis de energia, como a biomassa e a eólica, é previsto um aumento da utilização de energia hidráulica na geração de eletricidade de forma sustentável. Para acompanhar esse aumento, existe a necessidade de expandir a oferta de energia através da instalação de novas usinas hidrelétricas e/ou otimização da operação das usinas hidrelétricas existentes. Neste contexto, esta tese apresenta uma metodologia para resolver o problema de despacho dinâmico de máquinas e geração com horizonte diário e discretização horária. Ela baseia-se na Programação por Metas Lexicográficas, utilizando Algoritmo Genético e Strength Pareto Evolutionary Algorithm. A formulação matemática do problema possui dois objetivos conflitantes. O primeiro consiste em maximizar a geração líquida da usina ao longo do dia. O segundo visa minimizar o número de partidas e paradas das unidades geradoras. A resolução é executada em duas etapas. Na Etapa 1, o Algoritmo Genético é utilizado para resolver o problema estático para cada hora. Na Etapa 2, Algoritmo Genético e Strength Pareto Evolutionary Algorithm são empregados para solucionar o problema dinâmico ao longo de um dia. As soluções encontradas são analisadas através da construção de uma curva de trade-offs. Os estudos de casos são realizados com as usinas Jupiá e Porto Primavera ,que pertencem ao Sistema Interligado Nacional. Os resultados mostram que a metodologia proposta apresenta soluções eficientes e econômicas para a programação diária de usinas hidrelétricas

Abstract: In pursuit of the sustainable development, the energy production activity began the 21st century with focus on two themes: energy efficiency and use of renewable energy sources. Brazil is a privileged country in terms of availability of natural resources to energy production, mainly through water. Despite the development of other renewable energy sources, such as biomass and wind power, hydro energy is expected to increase in the electricity generation in a sustainable way. To keep this growing, there is a need to increase the supply of energy by installing new hydroelectric plants and/or optimizing the operation of existing ones. In this context, this thesis presents a methodology to solve the dynamic dispatch problem of units and generation with a daily horizon and hourly discretization. It is based on Lexicographic Goal Programming using Genetic Algorithm and Strength Pareto Evolutionary Algorithm. The mathematical formulation of the problem has two conflicting goals. The first consists of maximizing the electric power output the plant throughout the day. The second aims to minimize the number of start-ups and shut-downs of the generating units. The resolution is divided in two steps. In Step 1, Genetic Algorithm is used to solve the static problem for each hour. Phase 2 employs Genetic Algorithm and Strength Pareto Evolutionary Algorithm to solve the dynamic problem throughout the day. The solutions are analyzed by building a trade-offs curve. The case studies are carried out with Jupiá and Porto Primavera hydroelectric power plants that belong to the National Interconnected System. The results show that the proposed methodology provides efficient and economic solutions for the daily operation of hydroelectric power plants
Subject: Algoritmos genéticos
Usinas hidrelétricas
Programação multiobjetivo
Editor: [s.n.]
Citation: FERNANDES, Jéssica Pillon Torralba. Abordagem lexicográfica na otimização da operação de usinas hidrelétricas. 2015. 130 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/265794>. Acesso em: 27 ago. 2018.
Date Issue: 2015
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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