Specialized models for the long-term transmission network expansion planning problem

• Autor(a) principal: Escobar Vargas, Laura Mónica
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/180548
• topic: Planejamento da expansão de redes de transmissão; Cortes de diferença de ângulo; Ciclos críticos; Desigualdades válidas; Otimização; Modelo de transmissão de baixo esforço; Modelo de transporte disjuntivo melhorado; Segunda lei de Kirchhoff; Transmission network expansion planning; Bus-angle difference cuts; Critic cycles; Valid inequalities; Optimization; Low effort transmission model; Improv ed disjunctive transportation model; Second Kirchhoff law

A análise de sistemas altamente complexos quando e analizado o problema de planejamento de expansão de redes de transmissão de longo prazo, é o foco principal deste trabalho. Os modelos e metodos propostos são aplicados ao problema de planejamento estático tradicional, que é um problema de otimização matemática classificado como NP-completo, não-linear inteiro misto. O qual envolve no investimento, variáveis operacionais contínuas e variáveis inteiras. O comportamento normal de cada sistema pode conter informação essencial para a criação de novos métodos, como os planos de corte baseados em cortes de diferença de ângulos para problemas de grande escala, o que é a base é o ponto de partida deste trabalho, derivando em desigualdades válidas é ciclos críticos. Os cortes angulares básicos reduzem o espaço de busca do problema e o tempo total de cálculo deste problema, enquanto ao método de inequações válidas que pode ser usado para fornecer limites inferiores sólidos no investimento ótimo do planejamento de transmissão, já que a diferença entre o modelo DC (modelo exato) e o modelo de transporte (modelo mais relaxado) são as restrições angulares. Os ciclos críticos têm sido desenvolvidos para melhoraralguns dos modelos tradicionais do problemas de planejamento da expansão da rede de transmissão de longo prazo. A razão por trás disso é a ausência da segunda lei de Kirchhoff, que completa a representação do sistema, mas aumenta a complexidade. Para resolver os problemas resultantes, este trabalho usa a linguagem de modelagem AMPL com o solver CPLEX. Assim, este trabalho apresenta um método novo e mais eficiente para reduzir o espaço de busca do problema, a fim de melhorar o processo de solução através de diferentes tipos de desigualdades válidas e a combinação de ciclos com modelos tradicionais. Por ultimo, uma heurística de baixo esforço é proposta para permitir que o modelo identifique as opções de investimento mais atraentes, que devem ser consideradas no processo de otimização que descartará as opções de investimentos pouco promissoras que complicarão o problema sem contribuir para a solução final. Os testes fazem uso de quatro sistemas clássicos da literatura especializada: o sistema sul-brasileiro, o sistema colombiano, e o sistema norte-nordeste brasileiro.