Heuristic methods for optimization of electrical energy distribution networks

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Breda, Gabriel Rafalski
Data de Publicação: 2020
Outros Autores: Mestria, Mário
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.
id ABEPRO-2_5a3d06c212a085c773df9f2a759ba3f1
oai_identifier_str oai:ojs.emnuvens.com.br:article/4131
network_acronym_str ABEPRO-2
network_name_str Revista Produção Online
repository_id_str
spelling 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
dc.title.none.fl_str_mv Heuristic methods for optimization of electrical energy distribution networks
Métodos heurísticos para otimização de redes de distribuição de energia elétrica
title Heuristic methods for optimization of electrical energy distribution networks
spellingShingle Heuristic methods for optimization of electrical energy distribution networks
Breda, Gabriel Rafalski
Optimization
Heuristic Algorithms
Optimal Planning
Electrical Power Distribution Network
Distribution System Reliability.
Otimização
Algoritmos Heurísticos
Planejamento Ótimo
Rede de Distribuição de Energia Elétrica
Confiabilidade em Sistema de Distribuição.
title_short Heuristic methods for optimization of electrical energy distribution networks
title_full Heuristic methods for optimization of electrical energy distribution networks
title_fullStr Heuristic methods for optimization of electrical energy distribution networks
title_full_unstemmed Heuristic methods for optimization of electrical energy distribution networks
title_sort Heuristic methods for optimization of electrical energy distribution networks
author Breda, Gabriel Rafalski
author_facet Breda, Gabriel Rafalski
Mestria, Mário
author_role author
author2 Mestria, Mário
author2_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Breda, Gabriel Rafalski
Mestria, Mário
dc.subject.por.fl_str_mv Optimization
Heuristic Algorithms
Optimal Planning
Electrical Power Distribution Network
Distribution System Reliability.
Otimização
Algoritmos Heurísticos
Planejamento Ótimo
Rede de Distribuição de Energia Elétrica
Confiabilidade em Sistema de Distribuição.
topic Optimization
Heuristic Algorithms
Optimal Planning
Electrical Power Distribution Network
Distribution System Reliability.
Otimização
Algoritmos Heurísticos
Planejamento Ótimo
Rede de Distribuição de Energia Elétrica
Confiabilidade em Sistema de Distribuição.
description 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.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020-12-21
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.producaoonline.org.br/rpo/article/view/4131
10.14488/1676-1901.v20i4.4131
url https://www.producaoonline.org.br/rpo/article/view/4131
identifier_str_mv 10.14488/1676-1901.v20i4.4131
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://www.producaoonline.org.br/rpo/article/view/4131/1993
https://www.producaoonline.org.br/rpo/article/view/4131/1994
dc.rights.driver.fl_str_mv Copyright (c) 2020 Revista Produção Online
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Copyright (c) 2020 Revista Produção Online
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
video/mp4
dc.publisher.none.fl_str_mv Associação Brasileira de Engenharia de Produção
publisher.none.fl_str_mv Associação Brasileira de Engenharia de Produção
dc.source.none.fl_str_mv Revista Produção Online; Vol. 20 No. 4 (2020); 1354-1383
Revista Produção Online; v. 20 n. 4 (2020); 1354-1383
1676-1901
reponame:Revista Produção Online
instname:Associação Brasileira de Engenharia de Produção (ABEPRO)
instacron:ABEPRO
instname_str Associação Brasileira de Engenharia de Produção (ABEPRO)
instacron_str ABEPRO
institution ABEPRO
reponame_str Revista Produção Online
collection Revista Produção Online
repository.name.fl_str_mv Revista Produção Online - Associação Brasileira de Engenharia de Produção (ABEPRO)
repository.mail.fl_str_mv ||producaoonline@gmail.com
_version_ 1761536951677091840