Projeto ótimo de redes coletoras de média tensão utilizando programação binária
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/24918 |
Resumo: | In this work, the problem of medium voltage collector networks optimal planning, with focus on wind farms, is solved using an optimization model based on binary programming. The model is taken from a relevant work in the literature and refined in this dissertation with the proposal of some contributions that aim to increase the model’s fidelity to reality and decrease the optimization algorithm execution time. The collector networks of generation plants have a great number of feasible configurations, which increases in combinatorial explosion with the amount of machines existing in the farm and the number of cable types considered, which makes impossible the analysis of all configurations in order to determine the best network topology. The proposed optimization model seeks to minimize the sum of investment cost and grid energy losses cost over a planning horizon, considering radiality, connectivity, voltage limits and cable ampacity constraints, and was tested with farms of 25, 50 and 57 wind turbines, in which competent solutions were obtained. The proposed method was validated based on tests with real plants of 25 and 57 wind turbines, in which competent solutions were obtained. The use of the improved model with contributions given by this work leads to new optimal collector network solutions for the same problem, with lower total costs and shorter optimization processing time. |
id |
UFPB_9735e1977a72a10e4b243654730e7b2f |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufpb.br:123456789/24918 |
network_acronym_str |
UFPB |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
repository_id_str |
|
spelling |
Projeto ótimo de redes coletoras de média tensão utilizando programação bináriaOtimizaçãoParques eólicosProgramação linearRedes coletorasOptimizationWind farmsLinear programmingCollector networksCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICAIn this work, the problem of medium voltage collector networks optimal planning, with focus on wind farms, is solved using an optimization model based on binary programming. The model is taken from a relevant work in the literature and refined in this dissertation with the proposal of some contributions that aim to increase the model’s fidelity to reality and decrease the optimization algorithm execution time. The collector networks of generation plants have a great number of feasible configurations, which increases in combinatorial explosion with the amount of machines existing in the farm and the number of cable types considered, which makes impossible the analysis of all configurations in order to determine the best network topology. The proposed optimization model seeks to minimize the sum of investment cost and grid energy losses cost over a planning horizon, considering radiality, connectivity, voltage limits and cable ampacity constraints, and was tested with farms of 25, 50 and 57 wind turbines, in which competent solutions were obtained. The proposed method was validated based on tests with real plants of 25 and 57 wind turbines, in which competent solutions were obtained. The use of the improved model with contributions given by this work leads to new optimal collector network solutions for the same problem, with lower total costs and shorter optimization processing time.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO problema do planejamento ótimo de redes coletoras de média tensão, com foco em parques de geração eólica, é resolvido utilizando-se um modelo de otimização baseado em programação binária. O modelo é obtido de um trabalho relevante da literatura e aperfeiçoado nesta dissertação com a proposição de algumas contribuições que visam aumentar a fidelidade do modelo à realidade e diminuir o tempo de execução do algoritmo de otimização. As redes coletoras de empreendimentos de geração possuem muitas configu rações factíveis, que aumentam em explosão combinatória com a quantidade de máquinas existentes no parque e o número de tipos de condutores considerado, o que inviabiliza a análise de todas as possibilidades para que se determine a melhor topologia de rede. O mo delo de otimização proposto busca minimizar a soma do custo de investimento com o custo das perdas de energia da rede ao longo de um horizonte de planejamento, considerando as restrições de radialidade, conectividade, limites de tensão e ampacidade dos condutores, e foi submetido a testes com parques eólicos de 25, 50 e 57 aerogeradores, nos quais se verificou a obtenção de soluções competentes. A utilização do modelo aperfeiçoado com as contribuições dadas por este trabalho leva a novas soluções ótimas de redes coletoras para o mesmo problema, com menores custos totais e menor tempo de processamento da otimização.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia ElétricaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUFPBBraz, Helon David de Macedohttp://lattes.cnpq.br/4756997631027455Oliveira, Fellipe André Lucena de2022-10-13T13:19:33Z2022-08-302022-10-13T13:19:33Z2022-07-22info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/24918porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2022-10-25T12:35:23Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/24918Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2022-10-25T12:35:23Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Projeto ótimo de redes coletoras de média tensão utilizando programação binária |
title |
Projeto ótimo de redes coletoras de média tensão utilizando programação binária |
spellingShingle |
Projeto ótimo de redes coletoras de média tensão utilizando programação binária Oliveira, Fellipe André Lucena de Otimização Parques eólicos Programação linear Redes coletoras Optimization Wind farms Linear programming Collector networks CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
title_short |
Projeto ótimo de redes coletoras de média tensão utilizando programação binária |
title_full |
Projeto ótimo de redes coletoras de média tensão utilizando programação binária |
title_fullStr |
Projeto ótimo de redes coletoras de média tensão utilizando programação binária |
title_full_unstemmed |
Projeto ótimo de redes coletoras de média tensão utilizando programação binária |
title_sort |
Projeto ótimo de redes coletoras de média tensão utilizando programação binária |
author |
Oliveira, Fellipe André Lucena de |
author_facet |
Oliveira, Fellipe André Lucena de |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Braz, Helon David de Macedo http://lattes.cnpq.br/4756997631027455 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Oliveira, Fellipe André Lucena de |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Otimização Parques eólicos Programação linear Redes coletoras Optimization Wind farms Linear programming Collector networks CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
topic |
Otimização Parques eólicos Programação linear Redes coletoras Optimization Wind farms Linear programming Collector networks CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
description |
In this work, the problem of medium voltage collector networks optimal planning, with focus on wind farms, is solved using an optimization model based on binary programming. The model is taken from a relevant work in the literature and refined in this dissertation with the proposal of some contributions that aim to increase the model’s fidelity to reality and decrease the optimization algorithm execution time. The collector networks of generation plants have a great number of feasible configurations, which increases in combinatorial explosion with the amount of machines existing in the farm and the number of cable types considered, which makes impossible the analysis of all configurations in order to determine the best network topology. The proposed optimization model seeks to minimize the sum of investment cost and grid energy losses cost over a planning horizon, considering radiality, connectivity, voltage limits and cable ampacity constraints, and was tested with farms of 25, 50 and 57 wind turbines, in which competent solutions were obtained. The proposed method was validated based on tests with real plants of 25 and 57 wind turbines, in which competent solutions were obtained. The use of the improved model with contributions given by this work leads to new optimal collector network solutions for the same problem, with lower total costs and shorter optimization processing time. |
publishDate |
2022 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2022-10-13T13:19:33Z 2022-08-30 2022-10-13T13:19:33Z 2022-07-22 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/24918 |
url |
https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/24918 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal da Paraíba Brasil Engenharia Elétrica Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica UFPB |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal da Paraíba Brasil Engenharia Elétrica Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica UFPB |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB instname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB) instacron:UFPB |
instname_str |
Universidade Federal da Paraíba (UFPB) |
instacron_str |
UFPB |
institution |
UFPB |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB) |
repository.mail.fl_str_mv |
diretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.br |
_version_ |
1801843001059704832 |