Heuristic methods for optimization of electrical energy distribution networks
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Data de Publicação: | 2020 |
Outros Autores: | |
Tipo de documento: | Artigo |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Revista Produção Online |
Texto Completo: | https://www.producaoonline.org.br/rpo/article/view/4131 |
Resumo: | A rise in the rate of population growth leads to higher demand rates for electric power consumption. Therefore, there is a need in optimized planning in the electrical energy distribution networks. In this planning, the location and load balancing of each substation is extremely important in the distribution systems. The problem can be modeled as a combinatorial optimization problem. In this paper, we propose an allocation model using the p-median for this problem. The heuristic methods developed, to solve this problem, were based on algorithms from Teitz and Bart (1968), to find the best location of the substations, and Gillett and Jhonson (1976), which it designates demand points to be connected to each substation. Finally, an exact method using the branch-and-bound algorithm was used to compare the computational results. The tests used several scenarios applied to the electrical energy distribution networks in a metropolitan region. The computational results were promising in terms of quality as well as in computational time. |
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Heuristic methods for optimization of electrical energy distribution networksMétodos heurísticos para otimização de redes de distribuição de energia elétricaOptimizationHeuristic AlgorithmsOptimal PlanningElectrical Power Distribution NetworkDistribution System Reliability.OtimizaçãoAlgoritmos HeurísticosPlanejamento ÓtimoRede de Distribuição de Energia ElétricaConfiabilidade em Sistema de Distribuição.A rise in the rate of population growth leads to higher demand rates for electric power consumption. Therefore, there is a need in optimized planning in the electrical energy distribution networks. In this planning, the location and load balancing of each substation is extremely important in the distribution systems. The problem can be modeled as a combinatorial optimization problem. In this paper, we propose an allocation model using the p-median for this problem. The heuristic methods developed, to solve this problem, were based on algorithms from Teitz and Bart (1968), to find the best location of the substations, and Gillett and Jhonson (1976), which it designates demand points to be connected to each substation. Finally, an exact method using the branch-and-bound algorithm was used to compare the computational results. The tests used several scenarios applied to the electrical energy distribution networks in a metropolitan region. The computational results were promising in terms of quality as well as in computational time.Um aumento na taxa de crescimento populacional leva a maiores taxas de demanda por consumo de energia elétrica. Portanto, há necessidade de um planejamento otimizado nas redes de distribuição de energia elétrica. Nesse planejamento, a localização e o balanceamento de carga de cada subestação são de extrema importância nos sistemas de distribuição. O problema pode ser modelado como um problema de otimização combinatória. Neste artigo, propomos um modelo de alocação usando a p-mediana para este problema. Os heurísticos métodos desenvolvidos para resolver este problema foram baseados nos algoritmos de Teitz e Bart (1968), para encontrar a melhor localização das subestações, e Gillett e Jhonson (1976), que designa pontos de demanda a serem conectados a cada subestação. Finalmente, um método exato usando o algoritmo branch-and-bound foi usado para comparar os resultados computacionais. Os testes utilizaram diversos cenários aplicados às redes de distribuição de energia elétrica em uma região metropolitana. Os resultados computacionais foram promissores em termos de qualidade e tempo computacional.Associação Brasileira de Engenharia de Produção2020-12-21info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfvideo/mp4https://www.producaoonline.org.br/rpo/article/view/413110.14488/1676-1901.v20i4.4131Revista Produção Online; Vol. 20 No. 4 (2020); 1354-1383Revista Produção Online; v. 20 n. 4 (2020); 1354-13831676-1901reponame:Revista Produção Onlineinstname:Associação Brasileira de Engenharia de Produção (ABEPRO)instacron:ABEPROporhttps://www.producaoonline.org.br/rpo/article/view/4131/1993https://www.producaoonline.org.br/rpo/article/view/4131/1994Copyright (c) 2020 Revista Produção Onlineinfo:eu-repo/semantics/openAccessBreda, Gabriel RafalskiMestria, Mário2020-12-21T12:02:16Zoai:ojs.emnuvens.com.br:article/4131Revistahttp://producaoonline.org.br/rpoPUBhttps://www.producaoonline.org.br/rpo/oai||producaoonline@gmail.com1676-19011676-1901opendoar:2020-12-21T12:02:16Revista Produção Online - Associação Brasileira de Engenharia de Produção (ABEPRO)false |
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A rise in the rate of population growth leads to higher demand rates for electric power consumption. Therefore, there is a need in optimized planning in the electrical energy distribution networks. In this planning, the location and load balancing of each substation is extremely important in the distribution systems. The problem can be modeled as a combinatorial optimization problem. In this paper, we propose an allocation model using the p-median for this problem. The heuristic methods developed, to solve this problem, were based on algorithms from Teitz and Bart (1968), to find the best location of the substations, and Gillett and Jhonson (1976), which it designates demand points to be connected to each substation. Finally, an exact method using the branch-and-bound algorithm was used to compare the computational results. The tests used several scenarios applied to the electrical energy distribution networks in a metropolitan region. The computational results were promising in terms of quality as well as in computational time. |
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