Metaheurísticas bio-inspiradas aplicadas em problemas de despacho econômico de carga

• Autor(a) principal: Santos, Jefferson Oliveira dos
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNIPAMPA
• Texto Completo: http://dspace.unipampa.edu.br:8080/jspui/handle/riu/5279
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Engenharia elétrica; Energia elétrica; Programação heurística; Electrical engineering; Electric power; Heuristic programming

O crescente consumo de energia elétrica está formando um mercado consumidor altamente competitivo e vibrante, alterando muitos aspectos no que tange à geração, transmissão e distribuição da energia elétrica. A busca por recursos energéticos suficientes para atender a demanda de carga, o alto custo da geração de energia elétrica e a crescente preocupação em mitigar os impactos ambientais, influenciam diretamente no despacho econômico de carga (DE), o qual é indispensável para que as unidades geradoras de energia elétrica atinjam o custo mínimo ideal de operação. O problema de DE, primeiramente, consiste em minimizar o custo da geração de energia elétrica e operação das unidades geradoras, atendendo à demanda total da carga e às restrições inerentes ao sistema, portanto, configurando um problema de otimização. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho é resolver quatro problemas de DE considerando sistemas de geração com três, seis, quinze e vinte unidades termoelétricas. Em todos os casos, são consideradas as perdas nas linhas de transmissão e os limites máximos e mínimos de geração para cada unidade geradora. Para tal, foram utilizadas as heurísticas: otimização por enxame de partículas (PSO), algoritmo dos vaga-lumes (FA), algoritmo busca do cuco (CS) e otimização do lobo cinzento (GWO). Todos os métodos apresentaram resultados de custo total e perdas nas linhas de transmissão compatíveis com aqueles encontrados na literatura. Os resultados obtidos também foram comparados com a solução alcançada via método dos multiplicadores de Lagrange (MML). Sendo assim, o CS se destacou pelas ótimas soluções de custo total obtidas e um baixo índice de desvio padrão, boa convergência e eficiência em determinar a solução exata ou bem próxima daquela verificada através do MML. Já para o sistema com vinte máquinas, a solução obtida pelo GWO foi melhor do que as alcançadas via PSO, FA e CS. Essa solução, quando comparada com aquelas encontradas na literatura especializada, também é melhor. O GWO não obteve o custo mínimo em nenhum dos casos analisados, porém, obteve soluções bem próximas do ótimo, com custo computacional relativamente baixo, em relação aos demais métodos analisados. O PSO apresentou custo mínimo ou próximo do ótimo na maioria dos casos, com custo computacional relativamente alto. O FA apresentou soluções perto do ótimo e baixo custo computacional. Já o CS apresentou elevado custo computacional, porém, obteve ótimas soluções. Assim, foi possível concluir que os métodos CS e GWO desempenharam melhor a tarefa de otimização do despacho econômico de carga para os problemas analisados.