Heurística construtiva em dois níveis visando a determinação das decisões de investimento no planejamento da expansão de sistemas de transmissão

• Autor(a) principal: Oliveira, Ezequiel da Silva
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
• Texto Completo: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/12485
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; Planejamento da expansão de sistemas de transmissão; Heurística construtiva; Função hiperbólica; Transmission network expansion planning; Constructive heuristic; Hyperbolic function

O planejamento da expansão de sistemas de transmissão de energia elétrica consiste na determinação de reforços a serem construídos, dentro de um conjunto pré-definido de reforços candidatos à expansão, a fim de suprir a demanda de um sistema de potência, de forma a minimizar os custos de investimento e de operação em um horizonte de planejamento. Este problema de otimização é de difícil resolução por apresentar algumas particularidades: (i) várias soluções possíveis, o que leva grande parte dos algoritmos a convergirem para soluções ótimas locais; (ii) natureza inteira-mista e combinatória das opções de investimento; (iii) grande porte dos sistemas de transmissão, referindo-se à sistemas reais; e (iv) existência de sistemas elétricos não conexos. Estas particularidades referem-se às principais dificuldades no desenvolvimento de algoritmos eficientes. A elaboração de algoritmos/técnicas capazes de conciliar a obtenção de soluções de qualidade, independente do tamanho do sistema, e baixo esforço computacional é um campo atrativo de pesquisa e desenvolvimento. Sendo assim, na presente pesquisa é proposto um novo algoritmo heurístico construtivo. Essa nova técnica, além de manter todas as vantagens inerentes a essa classe de algoritmos, difere das heurísticas construtivas existentes na literatura por: (i) Apresentar dois estágios de busca, sendo estes proporcionados pela representação adotada (função tangente hiperbólica e variações de sua inclinação) para as variáveis de decisão. A estratégia de busca em dois estágios possibilita uma melhor exploração da região de solução e, consequentemente, uma maior assertividade na solução final obtida; (ii) Utilizar um indicador de desempenho inédito para especificar as expansões a serem realizadas no sistema de transmissão de energia elétrica. Analisando os resultados encontrados percebe-se que a estratégia heurística proposta traz uma interessante contribuição para área, uma vez que a mesma conseguiu, para os sistemas analisados, atender dois requisitos importantes e perseguidos por grande parte das metodologias empregadas na resolução do problema aqui abordado que são o baixo esforço computacional e a qualidade das soluções finais obtidas.