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Engineering the Implementation of Pumped Hydro Energy Storage in the Arizona Power Grid

January 2014 (has links)
abstract: This thesis addresses the issue of making an economic case for bulk energy storage in the Arizona bulk power system. Pumped hydro energy storage (PHES) is used in this study. Bulk energy storage has often been suggested for large scale electric power systems in order to levelize load (store energy when it is inexpensive [energy demand is low] and discharge energy when it is expensive [energy demand is high]). It also has the potential to provide opportunities to avoid transmission and generation expansion, and provide for generation reserve margins. As the level of renewable energy resources increases, the uncertainty and variability of wind and solar resources may be improved by bulk energy storage technologies. For this study, the MATLab software platform is used, a mathematical based modeling language, optimization solvers (specifically Gurobi), and a power flow solver (PowerWorld) are used to simulate an economic dispatch problem that includes energy storage and transmission losses. A program is created which utilizes quadratic programming to analyze various cases using a 2010 summer peak load from the Arizona portion of the Western Electricity Coordinating Council (WECC) system. Actual data from industry are used in this test bed. In this thesis, the full capabilities of Gurobi are not utilized (e.g., integer variables, binary variables). However, the formulation shown here does create a platform such that future, more sophisticated modeling may readily be incorporated. The developed software is used to assess the Arizona test bed with a low level of energy storage to study how the storage power limit effects several optimization outputs such as the system wide operating costs. Large levels of energy storage are then added to see how high level energy storage affects peak shaving, load factor, and other system applications. Finally, various constraint relaxations are made to analyze why the applications tested eventually approach a constant value. This research illustrates the use of energy storage which helps minimize the system wide generator operating cost by "shaving" energy off of the peak demand. The thesis builds on the work of another recent researcher with the objectives of strengthening the assumptions used, checking the solutions obtained, utilizing higher level simulation languages to affirm results, and expanding the results and conclusions. One important point not fully discussed in the present thesis is the impact of efficiency in the pumped hydro cycle. The efficiency of the cycle for modern units is estimated at higher than 90%. Inclusion of pumped hydro losses is relegated to future work. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Electrical Engineering 2014
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Experimental Investigation of Typical Aircraft Field Performance Versus Predicted Performance Targets

January 2017 (has links)
abstract: This thesis explores the human factors effects pilots have when controlling the aircraft during the takeoff phase of flight. These variables come into play in the transitory phase from ground roll to flight, and in the initiation of procedures to abort a takeoff during the ground run. The FAA provides regulations for manufacturers and operators to follow, ensuring safe manufacture of aircraft and pilots that fly without endangering the passengers; however, details regarding accounting of piloting variability are lacking. Creation of a numerical simulation allowed for the controlled variation of isolated piloting procedures in order to evaluate effects on field performance. Reduced rotation rates and delayed reaction times were found to cause significant increases in field length requirements over values published in the AFM. A pilot survey was conducted to evaluate common practices for line pilots in the field, which revealed minimum regulatory compliance is exercised with little to no feedback on runway length requirements. Finally, observation of pilots training in a CRJ-200 FTD gathered extensive information on typical piloting timings in the cockpit. AEO and OEI takeoffs were observed, as well as RTOs. Pilots showed large variability in procedures and timings resulting in significant inconsistency in runway distances used as well as V-speed compliance. The observed effects from pilot timing latency correlated with the numerical simulation increased field length outputs. Variability in piloting procedures results in erratic field performance that deviates from AFM published values that invite disaster in an aircraft operating near its field performance limitations. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Human Systems Engineering 2017
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Modelo de planejamento da geração de médio prazo em mercados de energia de sistemas hidrotérmicos / Medium-term scheduling model for hydrothermal energy markets

Ciarelli, Wagner de Freitas [UNESP] 26 May 2017 (has links)
Submitted by Wagner de Freitas Ciarelli null (wciarelli@gmail.com) on 2017-07-02T13:15:18Z No. of bitstreams: 1 2017_07_01 - Dissertação Wagner Ciarelli_Final.pdf: 2232658 bytes, checksum: 885a606f3526bdd97c7e591dd627c97d (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-07-04T17:23:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ciarelli_wf_me_bauru.pdf: 2232658 bytes, checksum: 885a606f3526bdd97c7e591dd627c97d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-04T17:23:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ciarelli_wf_me_bauru.pdf: 2232658 bytes, checksum: 885a606f3526bdd97c7e591dd627c97d (MD5) Previous issue date: 2017-05-26 / No ambiente regulado, o planejamento da geração de energia é coordenado por um operador do sistema, que procura minimizar os custos da energia gerada e garantir a segurança energética para os consumidores e o atendimento da demanda. Este tipo de planejamento de geração não representa a lei de oferta e procura que ocorre em mercados de energia elétrica. No ambiente de mercado, os agentes apresentam suas ofertas de compra e venda em um ambiente competitivo que promove a livre concorrência. Este trabalho propõe um modelo de planejamento de geração de médio prazo, baseado na concorrência pela geração/consumo, em que empresas geradoras e consumidores fornecem lances em um leilão de energia de médio prazo. O modelo proposto é comparado ao modelo de planejamento centralizado de geração de energia. Os testes realizados no software GAMS, com pacote de solução CPLEX, indicam que o modelo proposto é uma alternativa para promover uma matriz energética mais variada e robusta a variações climáticas, além de manter a concorrência justa tanto para os consumidores quanto para os produtores de energia. / In regulated hydrothermal electricity markets, power generation dispatch is coordinated by an independent system operator, that works to guarantee energy for consumers in the long-term, to meet the demand and to minimize the cost of generation. This type of dispatch does not represents the laws of supply and demand in the electricity market. In the deregulated auction market, the participants present their bids to purchase and sell, without the guarantee of being accepted, promoting free competition. This work presents a bibliographical research on electricity markets and the existing uncertainties of energy planning. Through optimization models, regulated dispatch is compared to an auction model for medium-term planning horizons. The tests performed in the GAMS software, with CPLEX solution package, indicate that the energy auction model is an alternative to promote the variation of the energy matrix, to turn it more robust to climate changes, in addition to maintaining fair competition for both the consumer and the producer.
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Utilização de unidades de microgeração fotovoltaica para regulação centralizada de tensão

Godoy, Lívia Lisandro Judice January 2017 (has links)
A Geração Distribuída no Brasil tem crescido ao longo dos anos, especialmente na fonte fotovoltaica e na categoria que a ANEEL denomina microgeração distribuída, que são centrais geradoras de energia elétrica com potência instalada menor ou igual a 75 kW e conectada na rede de distribuição por meio de instalações de unidades consumidoras. Apesar dos problemas tradicionais que podem ocorrer com a inserção em larga escala, como maiores perdas e desvios de tensão, as placas fotovoltaicas, conectadas à rede de distribuição por meio de um inversor, trazem a possibilidade de controlar a tensão no ponto de conexão, manipulando-se o fator de potência de saída do inversor, controlando a potência reativa. Neste contexto, considerando o uso dos inversores inteligentes com possibilidade de envio de sinal remotamente ao operador e a possibilidade de criação de Centros de Despacho de Geração Distribuída (CDGD), este trabalho tem por objetivo propor uma metodologia de regulação de tensão centralizada utilizando unidades de microgeração fotovoltaicas, em redes de distribuição com larga inserção. A metodologia proposta utiliza o conceito de despacho de potência reativa e fluxo de potência reativa ótimo, por meio de uma abordagem centralizada da rede, utilizando-se o software OpenDSS e MatLab, equipado com Algoritmo Genético (AG) para solucionar o problema de otimização. Para avaliar o desempenho do modelo, foram feitos estudos de caso no sistema IEEE 123 barras e em uma rede real em Alegrete. Os resultados obtidos validam a abordagem proposta, demonstra a aplicabilidade e limitações em casos reais. / The distributed generation in Brazil has increased in the past years, specially in photovoltaic power generation, at the category that Brazilian Electric Regulator ANEEL classifies as "distributed micro-generation", i.e., generation units in which the active power capacity is equal or bellow 75kW and conected on distribution network by the consumers. Despite the traditional problems that might occur due to high penetration of the units, e.g., higher losses and voltage sags and swells, they are conected to the network through an inverter that can be controlled in order to provide or consume reactive power, providing voltage regulation. In that context, considering the use of intelligent inverters that can be remotely operated by a centralized utility operator, this work aims to propose a centralized voltage regulation methodology using distributed micro-generation in distribution networks. The proposed methodology uses the concept of reactive power dispatch and optimal power flow, from a centralized view of the network, using the software MatLab and OpenDSS with Genetic Algorithm to solve the optimization problem. To evaluate the model, simulations were performed with the IEEE 123 bus system and with a real distribution network from the Alegrete city, in the Brazilian state of Rio Grande do Sul. The results show the proposed is valid, despite some limitations on real cases.
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The Cost and Benefit of Bulk Energy Storage in the Arizona Power Transmission System

January 2013 (has links)
abstract: This thesis addresses the issue of making an economic case for energy storage in power systems. Bulk energy storage has often been suggested for large scale electric power systems in order to levelize load; store energy when it is inexpensive and discharge energy when it is expensive; potentially defer transmission and generation expansion; and provide for generation reserve margins. As renewable energy resource penetration increases, the uncertainty and variability of wind and solar may be alleviated by bulk energy storage technologies. The quadratic programming function in MATLAB is used to simulate an economic dispatch that includes energy storage. A program is created that utilizes quadratic programming to analyze various cases using a 2010 summer peak load from the Arizona transmission system, part of the Western Electricity Coordinating Council (WECC). The MATLAB program is used first to test the Arizona test bed with a low level of energy storage to study how the storage power limit effects several optimization out-puts such as the system wide operating costs. Very high levels of energy storage are then added to see how high level energy storage affects peak shaving, load factor, and other system applications. Finally, various constraint relaxations are made to analyze why the applications tested eventually approach a constant value. This research illustrates the use of energy storage which helps minimize the system wide generator operating cost by "shaving" energy off of the peak demand. / Dissertation/Thesis / M.S. Electrical Engineering 2013
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Estrategias de decisão para o planejamento de circulação de trens em tempo real / Decision making strategies for real time trains movement planning

Tazoniero, Alexandre 29 June 2007 (has links)
Orientador: Fernando Antonio Campos Gomide / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-10T00:48:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tazoniero_Alexandre_M.pdf: 2202986 bytes, checksum: eac2bab1d27c5baaf56ef296663e1cef (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O transporte ferroviário tem grande participação no transporte de cargas e passageiros em todo o mundo. No Brasil a malha ferroviária sofreu um processo de abandono e deterioração no período de 1960 a 1990. A partir de 1990 a privatização da rede ferroviária nacional iniciou uma retomada de investimentos e nos últimos anos à demanda por transporte ferroviário vem crescendo significativamente. É necessário, então, que os recursos da ferrovia sejam utilizados de maneira eficiente para atender a crescente demanda, o que exige planejamento estratégico, táctico e operacional. No nível operacional uma das principais etapas e também umas das mais carentes de ferramentas computacionais é o Planejamento de Circulação de trens. O processo operacional de uma ferrovia é dinâmico, sujeito a inúmeras interferências imprevisíveis e uma ferramenta computacional para o apoio ao planejamento de circulação de trens deve fornecer soluções com tempo de processamento compatível com essa realidade. Este trabalho propõe algoritmos para o planejamento de circulação de trens em tempo real, utilizando metodologias de inteligência computacional e conjuntos nebulosos. Um algoritmo objetiva decidir localmente a preferência entre trens concorrendo pelo uso de um segmento de linha singela de modo a seguir uma referência de percurso fornecida por algum algoritmo de otimização ou por um especialista. Outro algoritmo decide, além da preferência entre trens, a velocidade de percurso dos trens para mantê-los o mais próximo possível de suas referências. O terceiro algoritmo usa elementos de busca em árvore para obter uma solução para o planejamento de circulação de trens. É feito um estudo comparativo dos algoritmos aqui propostos e de algoritmos existentes na literatura. O estudo comparativo é feito a pm1ir de instâncias pequenas de problema de planejamento de circulação e uma instância que considera dados reais de uma ferrovia brasileira. Os resultados mostram que os algoritmos propostos obtêm soluções próximas às ótimas para as instâncias pequenas e soluções satisfatórias para o caso real / Abstract: Railways plays a major role in freight and passenger transportation in the whole world. The Brazilian railway system has suffered a process of abandon and deterioration from 1960 to 1990. Since 1990 the privatization of the national railways brought new investments and in the last years the demand for railway transportation has increased significantly. Railway resources must be efficiently managed to match the increasingly transportation demand. This requires efficient strategic, tactical and operational planning. One of the main tasks at the operational planning level concerns train circulation and associated tools. Railway operation is a very dynamic process because trains are subject to many unexpected interferences. Computational tools to help trains circulation planning must provide solutions in a time range consistent with real-time needs. This work suggests algorithms for real-time train movement planning, using computational intelligence and fuzzy set theory methodology. One of the algorithms decides the preference between trains competing for a single line track at the same moment. The aim is to drive train circulation as dose as possible to reference trajectories supplied by human experts, global optimization algorithms or both. Other algorithm decides preference between trains and chose the velocity with which trains must travel to remain as dose as possible to its references. The third algorithm uses depth search algorithm to obtain a solution for train circulation problems. A comparative study considering the algorithms proposed herein and algorithms suggested in the literature. The comparative study is done using small railway system instances. Data of a major Brazilian railway is adopted to illustrate how the algorithms behave to solve larger instances. Results show that the algorithms here proposed obtain near optimal solutions for small instances and satisfactory solutions for the real case / Mestrado / Automação / Mestre em Engenharia Elétrica
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Métodos de otimização para a resolução do problema do despacho hidrotérmico-eólico em função da não linearidade da altura de queda

SORIANO, Guilherme Delgado 19 July 2016 (has links)
Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2017-01-27T17:45:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Versão Digital SORIANO M279.pdf: 2376439 bytes, checksum: b48b7385113bece4aa5c13da969e9642 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-27T17:45:09Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Versão Digital SORIANO M279.pdf: 2376439 bytes, checksum: b48b7385113bece4aa5c13da969e9642 (MD5) Previous issue date: 2016-07-19 / FACEPE / O Sistema Interligado Nacional (SIN), singular pelo seu nível de contribuição de fontes renováveis e caracterizado como hidrotérmico, é regido de acordo com o planejamento da operação. Levando em conta custo nulo para a geração de origem hidráulica, e custo elevado devido ao alto preço dos combustíveis empregados para a geração térmica, o objetivo econômico do planejamento da operação é substituir sempre que possível a geração de origem térmica por geração de origem hidráulica. Devido à complexidade para resolução do despacho hidrotérmico, é apresentado nessa dissertação o software dhoVisual com um modelo de otimização não linear, baseado na altura de queda das hidrelétricas com reservatório, que toma a decisão mais apropriada para a operação do SIN em cada período considerado. Para isso, foi adotado o método de Pontos Interiores comparando casos otimizados de forma não linear com casos otimizados linearmente. / The National Interconnected System (SIN), unique for its level of contribution from renewable sources and characterized as hydrothermal, is regulated in accordance with the planning of the operation. Taking into account no cost for the generation of hydroelectric and high cost due to the high price of fuel used for heat generation, the economic objective of the planning of the operation is always to replace, as possible, the generation of thermal generation by generation of hydraulic origin. Concerning the complexity to solve the hydrothermal dispatch, it will be presented in this dissertation the dhoVisual software with a nonlinear optimization model based on the head variation of hydropower with reservoir, taking the most appropriate decision for SIN operation in each period considered. For this, it was adopted the Interior Point method comparing optimized cases of non-linearity with cases optimized linearly.
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Desenvolvimento de sistema AVL com regras para atualização de posição inteligente que melhora a representação dos trajetos / AVL system development with intelligent position update rules that enhance tracks representations

Amarante, Rogério Rodrigues, 1972- 16 March 2007 (has links)
Orientador: Jorge Luiz Alves Trabanco / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-08T17:56:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Amarante_RogerioRodrigues_M.pdf: 20709750 bytes, checksum: c6ce8ad63ef545117f1c4188f8446236 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: As empresas que precisam gerir suas frotas de veículos estão cada vez mais utilizando sistemas AVL (Localização Automática de Veículos). Com este sistema é possível conhecer a posição de um veículo em uma central de monitoramento, permitindo, com isso, as mais variadas aplicações dentro de atividades como segurança, logística, atendimento de emergência, etc.. Os produtos AVL disponíveis, normalmente são configurados com taxas de atualização que variam de 1 até 15 minutos, a fim de proporcionar uma boa relação custo benefício para as aplicações procuradas atualmente. Contudo, este formato utilizado, mostra com deficiência quais vias trafegou um veículo em áreas urbanizadas. Aumentar a taxa de atualização significa aumento de gastos com comunicação e armazenamento de dados, em contrapartida a redução da freqüência agrava a representação do trajeto, principalmente em áreas urbanas. Assim, este trabalho propõe apresentar o desenvolvimento de um sistema AVL com uma nova abordagem na atualização de posição, que além de representar melhor os trajetos rastreados dentro de áreas urbanas, evite o aumento significativo de gastos, pois quanto maior aderência do mesmo em relação ao percurso efetuado pelo veículo, maior o valor agregado às aplicações. Esta melhoria na representação dos trajetos poderá possibilitar a criação de novas abordagens de utilização de sistemas AVL que necessitam de mais precisão / Abstract: The use of AVL (Automatic Vehicle Locator) systems by companies that need to manage their fIeet has considerably increased. It is possible with this system to know the vehicle position in a dispatch center, al/owing several applications like safety and security, logistics, and emergency attendance. The available AVL products are usual/y configured with update rates between 1 and 15 minutes, in order to provide a good cost/benefit relationship. However, this update rate shows with deficiencies the route that a vehicle went through in urban areas. Increasing the update rate also increases expenses with communication and storage data; and, on the other hand, decreasing the frequency diminishes the representation of tracks, especial/y in urban areas. Thus, this master thesis proposes to show the AVL deve/opment with a new approach in position update, that aiso better represents the tracks in urban areas, without having significant increase of expenses, therefore, the better adherence to the tracked trajectory, the greater will be the perceived value of the system applications. This trajectory representation enhancement will make possible the creation of new approaches in AVL systems utilization that need accuracy / Mestrado / Transportes / Mestre em Engenharia Civil
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Modelo de despacho otimo com tratamento individual de unidade geradoras em usinas hidreletricas / Optimal dispach model with indivual

Colnago, Glauber Renato 02 February 2007 (has links)
Orientador: Paulo de Barros Correia / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-09T13:14:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Colnago_GlauberRenato_M.pdf: 2199430 bytes, checksum: a29163d68691a2b1bec8be6c8bf1d470 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Os modelos de despacho ótimo atuais em usinas hidrelétricas (UHEs) são realizados tendo em conta as eficiências das unidades geradoras (UGs) obtidos com a extrapolação dos dados de um modelo em escala reduzida das turbinas. Uma extrapolação dos dados do modelo para o protótipo realizada com grande precisão poderia ser feita se houvesse semelhança dinâmica, geométrica e cinemática entre eles. Como isto é impossível, os fabricantes de turbinas possuem relações empíricas para corrigir as eficiências medidas no modelo para refletirem melhor o desempenho do protótipo. Apesar desta correção, o desempenho real das turbinas pode ser afetado por características construtivas ou operacionais das UHEs, não levadas em conta pelos fabricantes, e pode variar com o tempo de uso de uma forma diferente para cada UG de uma UHE. Logo, as eficiências das turbinas reais não são iguais às eficiências extrapoladas do modelo em escala reduzida e, sob esta ótica, um modelo de despacho realizado com as curvas de eficiência derivadas do modelo reduzido provavelmente não otimiza a eficiência de uma UHE. Pode-se obter dados de eficiência mais precisos (atualizados) das UGs instaladas com o auxílio de métodos de medição de vazão da água nos condutos forçados das UGs. Neste trabalho foi desenvolvido um modelo de despacho ótimo em UGs de UHEs que trata individualmente as UGs, pois as mesmas possuem, provavelmente, curvas diferentes quando se trata dos dados atualizados. A formulação matemática do modelo de despacho ótimo proposto é não linear inteiro misto e não convexo e foi utilizado o programa Lingo 8.0 para sua resolução, com buscas global e local. Os melhores resultados foram obtidos com a busca global. Foi realizado o despacho com os dois tipos de dados, os derivados do modelo reduzido e os atualizados de uma UHE real. Na simulação com dados atualizados chegou-se a ganhos entre 0,34% até 0,99% na operação da UHE, em comparação com a simulação com os dados derivados do modelo reduzido. Estas quantias significam, em valores monetários, entre R$ 700 mil e R$ 2 milhões anuais (para R$ 50/MWh). Os custos para a obtenção dos dados atualizados no caso em estudo foi quase nulo, no entanto, mesmo que utilizados métodosmais precisos para medição de vazão, que possuem um custo associado, este trabalho indica uma relação baixo custo e alto benefício para a utilização dos dados atualizados obtendo-se o retorno em poucos meses do capital investido / Abstract: Currently used models for optimal dispatch in hydro plants (HP) are based on generation units (GU) efficiency extrapolated from the reduced scale turbine data. An extrapolation from the reduced model data to obtaining real prototype data with excellent precision could occur only if dynamical, geometrical and kinematical similarity between prototype and reduced model would exist. As this is impossible, turbine manufacturers use empirical relations to correct model efficiency in order to reflect in a better way the prototype efficiency. Despite this correction, the turbines¿ real performance can be affected by HPs¿ constructive and operational characteristics, not taken into account by manufacturers; therefore, the real turbine efficiency in a specific GU is not similar to the one obtained from the reduced model by means of extrapolation. Considering this, optimal dispatch using extrapolated reduced model¿s efficiency data will probably not optimize the HP¿s efficiency. More exact efficiency data from the installed GU¿s can be obtained by means of water discharge measurements in penstocks. There was developed a dispatch model in GUs of HPs that treat GUs individually because, probably, their efficiency curves are different. The proposed dispatch model is a mixed integer nonlinear mathematical formulation. The software used to solve the problem was Lingo 8.0, with global and local searchs. Better results were obtained when using global search. This work presents a simulation of optimal dispatch using both kind of data: the extrapolated from the reduced model, and the more detailed data. The simulation that uses the more detailed data from a real HP permitted a gain between 0.34 and 0.99% compared to the one that uses reduced scale model data. These amounts, converted to monetary values, represent between R$700 thousand and R$2 million per year (for a tariff of 50 R$/MWh). The costs for obtaining the more detailed data used in this work are almost null. This work shows the introduction of more precise measurement techniques in GUs implies investments that can rapidly returned. / Mestrado / Mestre em Planejamento de Sistemas Energéticos
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Métodos de otimização para resolução do problema do despacho hidrotérmico considerando a Geração Eólica em três patamares de carga

MELO, Rodrigo Nunes de 17 June 2016 (has links)
Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-07-11T12:50:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DissertaçãoRodrigoNunesdeMelo.pdf: 5589879 bytes, checksum: e851e203ef8b11b9711c04c1c34a7ede (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-11T12:50:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) DissertaçãoRodrigoNunesdeMelo.pdf: 5589879 bytes, checksum: e851e203ef8b11b9711c04c1c34a7ede (MD5) Previous issue date: 2016-06-17 / FACEPE / O planejamento da operação de um sistema elétrico de potência está diretamente relacionado com o despacho de usinas hidrelétricas e termelétricas. As características geográficas do Brasil contribuem para que o parque gerador seja predominantemente hidráulico. Devido à grande dimensão dos sistemas elétricos, a otimização do problema de despacho hidrotérmico é uma tarefa extremamente complexa que pode ser realizada de modo eficiente, buscando otimizar a operação dos reservatório das usinas hidráulicas, onde o objetivo é a redução do custo na geração térmica necessária para atendimento à carga e eventuais déficits de energia, além de maior nível de segurança. O presente trabalho aborda o desenvolvimento e a implementação de um software para resolução do problema do despacho hidrotérmico em três patamares de carga a ser atendido. Neste trabalho o problema de despacho foi formulado como um problema de programação linear, que por sua vez foi solucionado pelos métodos de pontos interiores primal-dual e preditor-corretor de barreira logarítmica. O trabalho faz uma avaliação do desempenho computacional dos métodos implementados e do método LINPROG presente no software Matlab® na solução do problema de planejamento da operação em larga escala, para horizontes de cinco e de dez anos. As simulações foram feitas baseados em dados do Plano Decenal de Energia (PDE) 2022 e apresentaram desempenhos satisfatórios. / The operational planning of electric power systems is directly related to the dispatch of hydroelectric and thermal power plants. The Brazilian electric energy park is a predominantly hydraulic system, due to its geographic characteristics. Due to the large size of the electrical systems, the optimization of the hydrothermal dispatch problem is an extremely complex task that can be carried out efficiently, seeking to optimize the operation of the reservoir in the hydroelectric plants aimed at reducing the cost of the necessary thermal generation to meet the load and possible energy deficits, and a high level of security. This work discusses the development and implementation of a software to solve the hydrothermal dispatch problem in three load steps. In this dissertation the hydrothermal dispatching problem is formulated as a linear programming program, which in term is solved by the following methods of interior point: primal-dual and predictor-corrector with logarithmic barrier. This work provides an evaluation of the computational performance of the implemented methods and LINPROG, presents in the software Matlab®, to solve a large scale operational planning problem, for horizons of five and ten years. The simulation were made based on data from the “Plano Decenal de Energia (PDE) 2022” and showed satisfactory performance.

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